水母星系的数值模拟：以富气矮星系为例

我们利用具有多相星际介质（ISM）的富气矮星系的辐射-流体动力学模拟研究水母星系的形成。我们发现，在距星系平面 10 kpc 内的近尾迹中，冲压剥离（RPS）的 ISM 是分子云团的主要来源，而原位形成是富气星系遥远尾迹中致密气体的主要通道。近尾迹中仅 20% 的分子云团起源于星系团介质（ICM）；然而，由于 RPS 气体因 ISM–ICM 混合而冷却时间趋于短暂（$\lesssim$ 10 Myr），位于距星系中心 $80\,{\rm kpc}$ 的云团中该比例达到 50%。尾迹区域表现出 $0.001-0.01\,{\rm M_{\odot}\,yr^{-1}}$ 的恒星形成率，且大多数尾迹恒星诞生于距星系平面 10 kpc 内的剥离尾迹中。这些恒星在尾迹中诱发明亮的 H$\alpha$ 团块，而低于 $6\times10^{38}\,{\rm erg\,s^{-1}\,kpc^{-2}}$ 的 H$\alpha$ 尾迹主要通过混合引起的碰撞辐射和加热形成。我们还发现，与 ISM（$\lesssim$1.5）或纯 ICM（$\gg$20）相比，剥离尾迹具有居中的 X 射线与 H$\alpha$ 面亮度比（1.5$\lesssim F_{\rm X}/F_{\rm H\alpha}\lesssim$20）。我们的结果表明，当富气星系的 ISM 被强冲压压力剥离、与 ICM 混合并增强尾迹中的冷却时，水母特征便会出现。