星暴驱动的星系外流——揭示宇宙射线晕的抑制作用
星系天体物理
2025-09-10 v2 高能天体物理现象
摘要
目标。我们研究宇宙射线（CR）晕在塑造星暴驱动星系外流性质中的作用。方法。我们为连续中心反馈源驱动的星系外流开发了一个微观物理模型，并包含了对 CR 的简化处理。模型参数与星暴的有效性质相关联。通过分析其渐近行为，我们推导出启动星暴驱动星系外流的判据，并确定了相应的外流速度。结果。我们发现，在没有 CR 的情况下，只有当恒星形成率（SFR）面密度超过与动力学平衡压力成正比的临界阈值时，才能启动星系外流。相比之下，CR 总是可以驱动慢速外流。CR 在 SFR 面密度低于临界阈值的系统中占主导地位，但在高恒星形成系统中变得可以忽略不计。然而，在已经建立 CR 晕的较老系统中，一旦外流达到星系尺度高度，CR 对外流的贡献就会减少，使得 CR 在维持此类系统的外流方面无效。结论。在宇宙时间尺度上，星系在其晕中积累遗迹 CR，提供额外的非热压力支持，从而抑制低速 CR 驱动的外流。我们预测，此类低速外流预计仅出现在尚未建立显著 CR 晕的年轻系统中。相比之下，在 SFR 面密度超过临界阈值的星暴星系中，快速外流主要由动量注入驱动，且在很大程度上不受 CR 晕的影响。
引用
@article{arxiv.2503.13261,
title = {Starburst-Driven Galactic Outflows -- Unveiling the Suppressive Role of Cosmic Ray Halos},
author = {Leonard E. C. Romano and Ellis R. Owen and Kentaro Nagamine},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.13261},
year = {2025}
}
备注
Accepted for submission in A&A Letters. 10 pages, 3 figures