星系团冷核宇宙射线加热的稳定性分析
高能天体物理现象
2015-06-15 v1 宇宙学与河外天体物理
星系天体物理
摘要
我们研究了由中心活动星系核 (AGNs) 加速的宇宙射线 (CRs) 对星系团冷核的加热作用。我们特别关注加热的稳定性。宇宙射线在星系团内介质 (ICM) 中随阿尔芬波流动并加热 ICM。首先，假设加热与辐射冷却达到平衡，我们通过求解边值问题寻找 ICM 和宇宙射线分布的稳态解。边界条件的设定使得解与星系团的观测结果一致。我们发现，如果磁场足够强且磁场与 ICM 的关联相对较弱，则存在稳态解。随后，我们通过拉格朗日扰动分析研究了这些解的稳定性，发现解在全局上是稳定的。我们通过数值模拟证实了这些结果。以稳态解为初始条件，我们追踪了分布剖面在 100 Gyr 时间内的演化。我们发现，在远大于星系团寿命的时间尺度上，分布剖面并未发生演化。这些结果以及与射电迷你晕观测的一致性表明，宇宙射线加热是解决所谓“冷却流问题”的一个有前景的机制。
引用
@article{arxiv.1303.7233,
title = {Stability Analysis for Cosmic-Ray Heating of Cool Cores in Galaxy Clusters},
author = {Yutaka Fujita and Sota Kimura and Yutaka Ohira},
journal= {arXiv preprint arXiv:1303.7233},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS