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星暴星系:金属与能量向星系际介质的外流

宇宙学与河外天体物理 2009-02-18 v1 高能天体物理现象

摘要

星暴星系对星系际介质(IGM)的质量、金属和能量贡献是多少?星暴星系驱动星系尺度的外流或“超级风”,这可能是将金属从星系中移除并污染星系际介质(IGM)的原因。在过去十年中,通过紫外/光学成像和吸收线光谱学对超级风中冷却裹挟气体的映射取得了巨大进展。这些研究表明,超级风在高面密度恒星形成星系中普遍存在,且最强烈的星暴可以驱动接近逃逸速度的外流。星系演化理论模型已经开始纳入超级风,使用了基于我们对冷气体认知的各种特定假设。然而,由于缺乏关于这些外流热相的信息,这些努力受到了根本性的阻碍。超级风中发射X射线的热相包含了其大部分能量和新合成的金属,且鉴于其高比能和低效冷却,它也是最有可能逃离星系引力势阱的组分。了解热气体的化学成分和速度对于评估星暴的能量和化学反馈至关重要。下一个十年的首要任务是能够直接测量所有质量的星暴星系向IGM喷射气体、金属和能量的速率。这将需要一台高灵敏度X射线成像光谱仪,能够在微弱弥漫X射线发射中以约100 km/s的速度精度测量速度。这样的光谱分辨率自动允许进行基于谱线的详细等离子体诊断,从而可以推导出成分、能量学和流率。

关键词

引用

@article{arxiv.0902.2945,
  title  = {Starburst Galaxies: Outflows of Metals and Energy into the IGM},
  author = {David K. Strickland and Ann Hornschemeier and Andrew Ptak and Eric Schlegel and Christy Tremonti and Takeshi Tsuru and Ralph Tuellmann and Andreas Zezas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0902.2945},
  year   = {2009}
}

备注

White Paper for US Astro2010 Decadal Survey. 7 pages. Technical supplement at http://proteus.pha.jhu.edu/~dks/Science/DecadalWP/