解析星系并合中星暴风的产生
摘要
我们利用具有恒星反馈详细模型的 pc 分辨率模拟，研究了主要并合中驱动的星系超级风，该模型能够自洽地追踪巨分子云（GMCs）的形成/破坏及风的产生。模型包括分子冷却、GMCs 中高密度处的恒星形成，以及来自超新星（I&II 型）、恒星风和辐射压的气体循环与反馈。我们研究了从类似 SMC 的矮星系和银河系类似体到 z~2 星暴盘系统的并合。在所有并合过程中均产生了多相超级风，外流率高达约 1000 M_sun/yr。然而，风的质量加载效率（外流率除以恒星形成率 SFR）与每个并合对应的孤立星系相似：它更多取决于全局星系属性（质量、大小、逃逸速度），而非并合的动力学状态。风往往呈双极或单极状，但多个“事件”累积形成了复杂的形态，包含在不同半径处重叠且方向各异的气泡/壳层。风具有复杂的速度和相结构，物质速度范围高达约 1000 km/s，并混合了分子、电离和热气体，其具体构成取决于星系属性和不同的反馈机制。这些模拟解决了一些“亚网格”模型中的问题，即在那些模型中，简单的风 prescriptions 会显著抑制并合引发的星暴。尽管风中存在巨大的质量加载因子（>~10），峰值 SFR 仍与“无风”模拟相当。风加速作用并非均匀，因此冷密气体仍能失去角动量并形成恒星，同时吹出那些原本不会参与星暴的气体。相当一部分风物质并未被束缚，并在并合后较晚时期落回盘上，导致在恒星反馈存在的情况下出现更高的星暴后 SFR。这可能需要 AGN 反馈来解释星系的淬灭。
引用
@article{arxiv.1301.0841,
title = {Resolving The Generation of Starburst Winds in Galaxy Mergers},
author = {Philip F. Hopkins and Dusan Keres and Norman Murray and Lars Hernquist and Desika Narayanan and Christopher C. Hayward},
journal= {arXiv preprint arXiv:1301.0841},
year = {2014}
}
备注
22 pages, 18 figures, MNRAS accepted (matches published version: text condensed, added discussion of observable wind velocity profiles and numerical methods)