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慢而稳方能奏效:慢速外流增强分子云的分裂

星系天体物理 2024-09-23 v1

摘要

大多数大质量星系中心都存在超大质量黑洞。物质吸积形成活动星系核(AGN),产生相对论性粒子风。该风加热并推动星际介质,形成星系尺度的外流。快速外流会移除星系中的气体并抑制恒星形成,而较慢(v<500v<500 km s1^{-1})的外流虽然普遍存在,但其影响尚不明确,且可能同时具有正反两方面效应。我们旨在理解正反馈所需的条件。我们研究了慢速且温热的外流对宿主星系中致密气体云的影响,旨在约束在何种外流与云参数空间(如果存在)下,外流的通过会增强恒星形成。我们使用数值模拟来研究虚拟“风洞”中孤立湍流星云(103;4;510^{3;4;5} M_{\odot})与慢速外流(1010 km s1^{-1} - 400400 km s1^{-1})在广泛温度范围(104;5;610^{4;5;6} K)内的相互作用。我们发现,温热外流在速度200{\leq}200 km s1^{-1}时会压缩云团并增强气体分裂,而热外流(Tout=106T_{\rm out} = 10^6 K)即使在400400 km s1^{-1}的中等速度下也能提高分裂率。另一方面,云的加速通常效率低下,致密气体仅能达到<0.1vout{<}0.1 v_{\rm out}的速度。我们提出了三种恒星形成正反馈可行的主要情景:低光度AGN中慢速外流对静止云的压缩、高光度AGN形成的剪切流层中的间歇性增强,以及分裂的AGN驱动外流中的自压缩。我们的结果与当前的观测约束以及先前在这些不同领域研究触发恒星形成的成果相符。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.13234,
  title  = {Slow and steady does the trick: Slow outflows enhance the fragmentation of molecular clouds},
  author = {Martynas Laužikas and Kastytis Zubovas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.13234},
  year   = {2024}
}

备注

21 pages, 13 figures, Astronomy & Astrophysics, in press