在扩张宇宙中含冷却与加热的自相似坍缩

我们推导包括冷却和加热的自相似解，并研究冷却和加热对气体密度和温度分布的影响。我们假设冷却速率对气体密度和温度具有幂律依赖，$\Lambda$$\propto$$\rho^{A}T^{B}$，加热速率为$\Gamma$$\propto$$\rho T$。选择A和B的值，要求冷却时间与哈勃时间成正比，以获得相似解。在冷却速率大于加热速率的区域，建立了冷却流，气体被压缩并加热。由于压缩在内层区域大于在外层区域，温度向中心呈递增分布。特别是，当由于巨大的能量损失而产生大型入落速度时，密度斜率接近于取决于A、B以及速度斜率的值，温度斜率接近-1。另一方面，在加热速率大于冷却速率的区域，入落速度被抑制，气体的压缩减弱，气体冷却。密度斜率因抑制收缩而变得浅，温度低于没有加热时的温度。在这里所报告的自相似坍缩提供了关于冷却和加热如何影响星系和星团气体分布的见解。