星风泡、湍流及幂律环境介质中的超新星激波
星系天体物理
2016-05-25 v1
摘要
超新星(SN)激波将能量和动量注入星际介质(ISM)，控制其湍流多相结构以及星系外流的驱动。因此，对激波演化的精确建模对于 ISM 和星系形成模拟至关重要。我们提出了一种高效方法，用于计算在具有均匀（以及恒星星风泡）、幂律和湍流密度分布的环境介质中，动量、热能以及激波加速气体的速度分布的输入。假设太阳金属丰度冷却，激波演化被追踪到动量守恒扫雪相(snowplough phase)的开始。模型恢复了均匀环境介质的先前结果。在星风泡中的动量注入取决于当激波撞击风壳时被扫过的质量以及冷却效率。对于 （当 n(r) > n_{_{\rm floor}）的幂律密度分布，动量注入量仅由背景密度 调节，并可类比 = 。然而，在具有对数正态密度分布的湍流环境介质中，对于高马赫数，动量输入可比均匀情况增加 2 倍。平均动量增强可近似为 p_{_{\rm turb}/\mathrm{p_{_{0}}}\ =23.07\, \left(\frac{n_{_{0,\rm turb}}}{1\,{\rm cm}^{-3}}\right)^{-0.12} + 0.82 (\ln(1+b^{2}\mathcal{M}^{2}))^{1.49}\left(\frac{n_{_{0,\rm turb}}}{1\,{\rm cm}^{-3}}\right)^{-1.6}。速度分布很宽，因为气体可在低密度通道中被加速到高速度。模型值与近期计算昂贵的超新星爆炸在湍流介质中的三维模拟结果一致。
引用
@article{arxiv.1604.04395,
title = {Supernova-blast waves in wind-blown bubbles, turbulent, and power-law ambient media},
author = {Sebastian Haid and Stefanie Walch and Thorsten Naab and Daniel Seifried and Jonathan Mackey and Andrea Gatto},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.04395},
year = {2016}
}