冷模式：星系团介质中密度扰动演化的唯象模型

冷却的星系团核心处于全局热平衡状态，但在局部存在热不稳定性。我们研究了一个非线性唯象模型，用于描述由局部热不稳定性和引力引起的星系团介质（ICM）中密度扰动的演化。我们分析并扩展了关于 ICM 中过密团块演化的模型。我们发现过密团块可以冷却至热稳定低温的两种机制。第一种对应于较大的 $t_{{\rm {cool}}} / t_{\rm {ff}}$（其中 $t_{{\rm {cool}}}$ 为冷却时间，$t_{\rm {ff}}$ 为自由落体时间），此时需要较大的初始过密度才能发生热失控；这是此前已被详细分析过的机制。我们发现第二种机制对应于 $t_{\rm {cool}} / t_{\rm {ff}} \lesssim 1$（这与外部引力场中局部热不稳定性的笛卡尔模拟结果一致），在此机制下，任意小幅度的扰动都会导致失控冷却。数值模拟表明，冷气体在球对称几何结构中更容易凝结。我们将分析扩展至包含弱分层大气（如 ICM）中的几何压缩效应。通过引入一个类似于混合长度的单一参数，我们能够复现数值模拟的结果：即只有当 $t_{{\rm {cool}}} / t_{\rm {ff}} \lesssim 10$ 时，微小的密度扰动才会导致延展冷丝状结构的凝结。