利用三维模拟探索射电星系的物理结构

我们展示了大规模系统的三维超音速绝热喷流流体动力学模拟研究，以提供关于喷流密度、马赫数和进动角作为变量的确定性结果集。我们将设置限制为非相对论压力平衡流进入均匀环境。我们首先关注与射电星系相关的物理参数的分布与演化。我们发现对于给定的喷流马赫数，喷流密度对结构影响有限。当喷流密度与环境密度之比在 0.1 到 0.0001 之间时，推进速度变化很小，而随着比值下降，茧与空腔演化从窄压力平衡转变为宽过压。我们还发现转移到环境介质的能量比例随喷流-环境密度比减小而增加，达到约 80%。该能量主要以热能形式存在，几乎其余全部为环境动能形式。留在瓣中的总能量通常低于 5%。我们发现具有宽横向茧的射电星系可通过低马赫数下的缓慢进动产生。我们探索了一个缓慢进动模型，其中喷流方向相对于喷流流动动力学时间变化非常缓慢。这揭示了两个分离的弓形激波传播到环境介质中，一个与整个瓣膨胀相关，另一个与直接冲击区相关。生成的瓣通常与观测一致，显示出直喷流但不对称瓣。