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冷核星系团中磁化冷细丝的性质

星系天体物理 2025-02-14 v3 宇宙学与河外天体物理

摘要

冷气体细丝(T104T\leq 10^{4} K)存在于许多冷核星团的内区。这些结构被认为在活动星系核(AGN)反馈的调节中起主要作用。我们研究了细丝的形态、形成及其对AGN喷流传播的影响。我们使用性能可移植代码AthenaPK展示了一组GPU加速的3D(磁)流体动力学模拟,模拟了一个理想化的类似英仙座的星团。我们包括辐射冷却,以及一个自调节的AGN反馈模型,该模型通过动能、热能和磁能反馈重新分布吸积物质。我们确认磁场在冷物质的形成和演化中都起着重要作用。磁场抑制了大规模冷盘的形成,并有利于磁支撑的细丝而非团块结构。在达到255025-50 pc的分辨率下,我们发现细丝并非整体结构,因为它们包含众多且复杂的磁支撑子结构。我们发现这些团块的质量分布遵循dN/dMM1.6\mathrm{d}N/\mathrm{d}M \propto M^{-1.6}幂律,适用于所有研究的细丝。通过研究单个细丝的演化,我们发现它们的形成路径可以是多样的。我们发现了通过气体抬升和凝结相结合形成细丝的例子,以及纯粹从星团介质中凝结的坠落团块系统。冷气体与流出热物质之间的密度对比导致喷流反复偏转,有利于气泡的膨胀。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.05044,
  title  = {The properties of magnetised cold filaments in a cool-core galaxy cluster},
  author = {Martin Fournier and Philipp Grete and Marcus Brüggen and Forrest W. Glines and Brian W. O'Shea},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.05044},
  year   = {2025}
}

备注

20 pages, 21 figures, published in Astronomy & Astrophysics, with corrections detailed in an accompanying erratum