辐射冷却能量驱动星系风的特征动量
星系天体物理
2021-04-28 v2
摘要
超新星的能量注入可能在快速恒星形成星系中驱动高温超声速星系风,将富金属气体驱入环星系介质并可能加速冷气体。若质量加载足够高,此类流动在风驱动区内变为辐射性的,降低宿主星系的总质量 outflow 率。我们表明这为高温能量驱动风的总 outflow 动量设定了最大值。对于由连续恒星形成驱动的太阳金属性球对称风,\dot p_\rm{max} \simeq 1.9\times10^4\ M_\odot/\rm{yr\ km/s}\ (\alpha/0.9)^{0.86}(R_\star/300\ \rm{pc})^{0.14}(\dot M_\star/20\ M_\odot/\rm{yr})^{0.86},其中 是超新星能量中使风热化的比例, 与 是风驱动区的恒星形成率与半径。该高温风的最大动量也适用于通常在星暴星系中观测到的冷电离 outflow,若高温风经历整体辐射冷却,或高温风在流动中将质量与动量转移给冷云。我们表明要求高温风在大尺度上经历单相冷却为总 outflow 动量率设定了最小值。这些最大与最小 outflow 动量值相近,设定了可在大尺度上变为辐射性的高温星系风的特征动量率。我们发现大多数光致电离 outflow 风动量的观测值低于理论最大值,因此可能是冷却高温流的信号。另一方面,许多系统低于整体冷却所需的最小动量,表明所观测的冷物质可能反被卷入或与高温流混合。
引用
@article{arxiv.2011.06004,
title = {The Characteristic Momentum of Radiatively Cooling Energy-Driven Galactic Winds},
author = {Cassandra Lochhaas and Todd A. Thompson and Evan E. Schneider},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.06004},
year = {2021}
}
备注
14 pages, 7 figures, accepted by MNRAS