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星系团中的冲压剥离:引力可束缚星际介质但无法束缚环星系介质

星系天体物理 2024-08-13 v2

摘要

我们探究了星系在穿过星系团内介质 (ICM) 时经历冲压剥离 (RPS) 其环星系介质 (CGM) 的存续情况。对于卫星星系,通常假设其 CGM 被完全剥离/蒸发,但这一假设可能并不总是合理的。我们对类似 JO201 的星系穿过 ICM 时的星际介质与环星系介质 (ISM+CGM) 进行了三维流体动力学模拟。CGM 在星系团外围可以存续很长时间 (2 Gyr\gtrsim2 \rm \ Gyr),但在更小的团心距处,90% 的 CGM 质量会在约 500 Myr 内散失。对 CGM 的引力恢复力基本可以忽略不计,且 CGM-ICM 相互作用类似于“云-风相互作用”。CGM 的剥离时标不依赖于冲压,而是取决于 CGM 与 ICM 的密度对比度 χ\chi。CGM 剥离呈现出两种不同的机制:χ>1\chi >1 机制,即众所周知的“云破碎”问题;以及 χ<1\chi <1 机制,我们将其称为(相对未被探索的)“气泡拖曳”问题。在靠近星系团核心的首次近心点经过时,可以在“气泡拖曳”机制下于一个穿越时标 tdragR/vrelt_{\rm drag} \sim R/v_{\rm rel} 内迅速剥离 CGM。与 CGM 不同,ISM 的剥离判据仍然依赖于冲压 ρICMvrel2\rho_{\rm ICM} v_{\rm rel}^2。卫星星系被剥离的尾部包含了来自盘和 CGM 的共同贡献。室女座星系团中 M89 的 X 射线羽流及其邻近 M90 缺乏该羽流的现象,可能归因于它们的轨道历史。M90 可能由于其近心点靠近星系团中心,已经在气泡拖曳机制下经历了剥离。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.02035,
  title  = {Ram pressure stripping in clusters: Gravity can bind the ISM but not the CGM},
  author = {Ritali Ghosh and Alankar Dutta and Prateek Sharma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.02035},
  year   = {2024}
}

备注

23 pages, 15 figures; journal-accepted version; a short video description of the paper is here: https://youtu.be/yssXeoE6JV4?si=etoZuLLT1btLzo6_