宇宙射线驱动外流的产生

宇宙射线（CRs）被认为是恒星形成星系中一种重要的反馈机制。它们可以提供重要的压力支撑来源，并可能驱动外流。我们进行多维 CR-磁流体动力学模拟，包含由流式和扩散进行的输运，以研究 CRs 从初始静力平衡大气中的风 launching。我们估计了 CR 通量的特征爱丁顿极限，在此极限下 CR 力超过引力，并将其与模拟系统进行比较。将我们的结果按恒星形成星系中的条件进行缩放，我们发现 CRs 可能在广泛的恒星形成环境中促成外流的驱动。我们量化了 CRs 与气体之间的动量和能量传输，以及在不同关于流式与扩散相对重要性的输运假设下的相关质量外流率。在包含流式的模拟中，我们观察到 CR 声学不稳定性的增长与饱和，但 CRs 与气体保持良好耦合，即使该不稳定性存在，CR 动量也高效地传递给气体。更高的 CR 通量向气体传递更多能量并驱动更强的外流。当存在流式时，大部分传递的能量以阿尔文波加热气体的形式出现，提高其压力和内能，对外流动能的贡献占比较低。我们还考虑了包含辐射冷却的模拟，其改变了气体温度和压力分布，但似乎对超爱丁顿 CR 通量的质量外流没有大的影响。