宇宙射线在环星系介质中的作用
星系天体物理
2015-12-23 v1
摘要
我们探讨了宇宙射线（CRs）对形成中的10^12 M_sun晕的宇宙学自适应网格加密模拟的影响，重点关注环星系介质（CGM）及其在低红移下的结构和组成。与包含恒星形成和能量反馈但不含CRs的模拟相比，包含CRs的模拟所呈现的CGM因盘体中稳健、持久的外流而显著富集了CRs和金属，金属量约为0.1 Z_sun。与不含CR的模拟相比，包含CR的CGM还具有更多低温（低至10^4 K）的弥漫气体，且弥漫物质通常从其压力支持的大部分来自CR质子流体。我们将结果与近期对低红移L ~ L*星系CGM的观测进行了比较，包括背景类星体光谱中的UV吸收线。金属富集、CR驱动的风与大面积CR压力支撑的较冷弥漫气体相结合，使得CGM比不含CR的模拟更能吻合来自COS-Halos（针对HI、SiIV、CIII和OVI）的数据。我们还将我们的模型与近期对本星系群晕中弥漫伽马射线辐射的初步观测进行了比较。对于kappa_CR在0.3至1×10^28 cm^2/s范围内的较低CR扩散模拟，CR富集的CGM产生了不一致的高伽马辐射水平。但具有相对较高的kappa_CR = 3×10^28 cm^2/s的模型提供的伽马射线光度与FERMI观测到的河外伽马射线背景一致，并且与M31的CGM辐射的初步测量大致相符。
引用
@article{arxiv.1511.05144,
title = {Role of Cosmic Rays in the Circumgalactic Medium},
author = {Munier Salem and Greg L. Bryan and Lauren Corlies},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.05144},
year = {2015}
}
备注
22 pages, 14 figures, MNRAS in press