喷气囊中多相湍流的模拟

对光学发射云与温暖X射线气体以及热、稀薄射电等离子体在射电喷气囊中的相互作用进行了2维可压缩湍流动力学模拟。初始设置是在密度对比为10000的接触面上进行的康普顿-赫尔姆霍兹不稳定，密度更大的介质中包含更高密度的云。通过冷却源项实现准光学薄辐射。冷相能有效地从其他气体中提取能量，这些能量既被辐射掉，也被用于加速冷相，显著增加系统的冷却率，导致大规模放大冷质量丢失。我们表明，给定约为100太阳质量的小种子云，射电喷气囊中的所有光学发射气体都可能在喷气传递时间尺度内由此机制产生。质量随温度呈T^-1/2分布，峰值位于14000 K处。该峰值可能与冲击加热和冷却函数强烈上升的相互抵消有关。冷气体在该峰值处的体积填充因子约为10^-5至10^-3，随模拟时间一般增加。模拟趋向于在整个模拟时间尺度上呈各向同性无尺度柯尔莫尔洛夫能谱。我们发现与Kritsuk & Norman (2004)相同的马赫数-密度关系，并指出该关系若环境温度较低或喷气-周边密度比在其低红移对应物中不如此极端，可解释与高红移射电星系相关的发射线宽度。