模拟盘星系周围X射线冕的起源

在 $\Lambda$CDM 宇宙学中，大质量星系周围存在炽热、吸积的 gaseous 冕是星系形成模型长期以来的核心预言。尽管观测现已确认晚型星系周围存在平面外热气体，但气体的起源尚不确定，有观点认为星系反馈可能是驱动辐射的主要能量来源。我们利用宇宙学流体动力学 EAGLE 模拟，研究了晕质量为 $(10^{11}-10^{14}) \mathrm{M}_\odot$ 的星系周围热气体的起源与X射线性质。我们发现，质量 $\leq 10^{13} \mathrm{M}_\odot$ 的晕的中心X射线辐射（$\leq 0.10 R_{\mathrm{vir}}$）源自超新星（SNe）加热的气体。然而，在该区域之外，准静态、吸积的大气层在质量 $\geq 10^{12} \mathrm{M}_\odot$ 的晕中主导了X射线辐射。我们预言，热气体与暗物质质量分数对晕质量的依赖性会显著改变 $L_{\mathrm{X}}-M_{\mathrm{vir}}$ 关系的斜率（星系团通常假定为 $4/3$），并推导了适用于此情况的标度律。由于晕中的气体分数随晕质量增加，我们发现质量 $\leq 10^{14} \mathrm{M}_\odot$ 的较低质量晕中 $L_{\mathrm{X}}-M_{\mathrm{vir}}$ 的斜率更陡。这种变化的气体分数由活动星系核（AGN）反馈驱动。我们还确定了所谓“缺失反馈”问题的物理起源，即高恒星形成低质量星系观测到的X射线光度明显偏低。这可由超新星加热气体从晕中心区域被抛射来解释。