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磁场对喂养星系的冷流的影响

星系天体物理 2020-06-03 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

高红移大质量暗晕被观测到具有持续的高恒星形成率,这要求暗晕中的冷气体量得到持续补充。热化的暗晕气体的冷却时标过长,无法作为冷气体的来源。超声速冷流被提出作为一种机制,用于在高红移下为大质量暗晕提供补给,并输送持续观测到速率所需的冷气体。这一补充冷气储层的机制受到一些宇宙学模拟的启发。然而,冷流很可能受到开尔文-亥姆霍兹不稳定性(KHI)的超声速版本的影响,最终导致流的瓦解。宇宙学模拟尚未获得理解冷流详细稳定性性质所需的空间分辨率。在本文中,我们考虑一个空间可分辨的磁化冷流的理想化模型。利用线性理论,我们展示了具有动力学重要场强的磁场并不抑制 KHI,反而增强其增长率。我们进行了磁化流瓦解的非线性模拟,发现尽管如此,磁场可通过抑制冷气体与环星系介质的混合率来延长流的存活时间。我们发现,若磁场强度为约 0.3-0.8 μG,磁场可使流的存活时间延长约 2-8 倍,因而可使约 2-8 倍细的流抵达中心星系。

关键词

引用

@article{arxiv.1904.02167,
  title  = {The impact of magnetic fields on cold streams feeding galaxies},
  author = {Thomas Berlok and Christoph Pfrommer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.02167},
  year   = {2020}
}

备注

19 pages, 15 figures, accepted for publication in MNRAS, animations of Figures 4 and 5 at http://tberlok.dk/movies/coldstream.html