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高速云模拟 I:流体动力学与高速高电离态离子

星系天体物理 2015-05-28 v1

摘要

我们展示了穿过银河系晕中热而稀薄介质的高速云(HVCs)的流体动力学模拟。使用FLASH流体动力学代码创建了一系列模型,对不同云的大小、密度和速度进行了采样。在所有情况下,云-晕相互作用都会从云中烧蚀掉物质。烧蚀掉的物质落在云的后方,在那里与周围介质混合,产生中等温度的气体,其中一部分通过辐射冷却至低于10,000 K。我们使用非平衡电离(NEI)算法,在整个模拟期间追踪气体中碳、氮和氧的电离水平。我们给出了与观测相关的预测,包括穿过云的视线上预期的H I和高电离态离子(C IV, N V, O VI)柱密度,作为演化时间和离中心距离的函数。预测的柱密度与对Complex C观测到的柱密度重叠。观测结果与那些已与银河系环境相互作用了数千万至数亿年的云最为匹配。考虑到云在这段时间内会穿行过很大的距离,我们的结果与Complex C具有河外起源的说法一致。高速云的破坏也值得关注;最小的云(初始质量约120太阳质量)在模拟期间(60 Myr)损失了其大部分质量,而最大的云(初始质量约4e5太阳质量)在其模拟期间(240 Myr)虽然变形,但基本保持完整。

关键词

引用

@article{arxiv.1106.6326,
  title  = {Simulations of High-Velocity Clouds. I. Hydrodynamics and High-Velocity High Ions},
  author = {Kyujin Kwak and David B. Henley and Robin L. Shelton},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1106.6326},
  year   = {2015}
}

备注

20 pages, 13 figures. Accepted for publication in the Astrophysical Journal