FIRE 模拟中环星系介质的归宿
星系天体物理
2020-04-15 v1
摘要
我们在 FIRE-2 宇宙学模拟中分析了环星系介质(CGM)的不同归宿,聚焦于代表近期巡测的红移 z=0.25 和 z=2。我们的分析包含 21 个 zoom-in 模拟,覆盖晕质量范围 Mh(z=0) ~ 10^10 - 10^12 Msun。我们既分析了气体在首次离开 CGM 后最终去向何处(其“邻近”归宿),也分析了其在 z=0 时的位置(其“最终”归宿)。在 z=2 的 CGM 中,约一半在 Mh(z=2) ~ 5e11 Msun 晕中于 z=0 时位于中心星系的星际介质(ISM)或恒星中,但低质量晕中的大部分 CGM 最终进入星系际介质(IGM)。即便在 M_h(z=2) ~ 5e10 Msun 晕中,大部分 CGM 首先吸积到中心星系后才被抛射入 IGM,情况依然如此。另一方面,在 z=0.25 的 CGM 质量中,绝大多数在所有被分析晕质量下到 z=0 时仍留在 CGM 中。对于随后吸积到 Mh(z=0) ~10^12 Msun 晕的前身中心星系上的 CGM 气体,大部分在 z=2 时为冷的(T~10^4 K),而在 z=0.25 时为热的(~Tvir),这与预期的从冷模式到热模式吸积的转变一致。尽管吸积模式发生转变,在 z=0.25 和 z=2 时,Mh >~ 10^11 Msun 晕中 >~80% 的冷气体都将吸积到星系上。我们发现 CGM 气体的金属丰度通常难以预测其邻近与最终归宿。这是因为 CGM 气体的起源与其归宿之间总体上相关性很小,归因于其在 CGM 中发生了 substantial mixing。
引用
@article{arxiv.1910.01123,
title = {The Fates of the Circumgalactic Medium in the FIRE Simulations},
author = {Z. Hafen and C. -A. Faucher-Giguere and D. Angles-Alcazar and J. Stern and D. Keres and C. Esmerian and A. Wetzel and K. El-Badry and T. K. Chan and N. Murray},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.01123},
year = {2020}
}
备注
16 pages, 10 figures