星系团中喷流加热的模拟：成果与挑战

我们研究由活动星系核驱动的喷流如何影响类英仙座星系团核心中的冷却流，采用理想化、非相对论流体动力学模拟，使用欧拉代码 ATHENA 和高分辨率 Godunov 方法并具备低数值耗散。我们使用新颖的分析方法测量冷却率、与多种机制相关的加热率，以及与绝热压缩/膨胀相关的功率。利用动能喷流可以在距中心 20 kpc 内显著减少冷却率和冷却流。然而，在更大尺度上以及偏离喷流轴处，系统弛豫回冷却流构型。喷流反馈是各向异性的，且主要沿喷流轴分布，此处冷却率降低且喷流功率的显著部分转化为受热外流气体的动能功率。偏离喷流轴处，弱激波加热是主导加热源。湍流加热仅在星系团中心附近显著，但在 50 kpc 尺度上变得低效，仅占总加热率的几个百分点。模拟的若干细节依赖于对流体求解器的选择，这是该问题难以实现恰当数值收敛的后果：当前的物理实现与分辨率未能恰当捕捉由热不稳定性发展出的多相气体。这些过程发生在网格尺度，并使数值解对所选流体求解器的性质敏感。