从射电连续谱视角看外星系宇宙线传输
星系天体物理
2021-12-16 v2
摘要
对外星系的射电连续谱观测为我们提供了从外部审视星系盘与晕中宇宙线电子分布的绝佳视角。在本综述中,我们总结了目前通过宇宙线传输建模此类观测所得的认识,特别关注在研究星系风时能在多大程度上利用射电晕。我们开发了用户友好的框架 SPINNAKER,用以通过纯平流或纯扩散模型化射电晕,从而能够研究近邻星系中的扩散系数与平流速度。利用这些模型,我们表明可以借助射电晕的形态与射电谱指数来识别具有星系风的星系。平流型射电晕普遍存在,表明即便较低的恒星形成率面密度()也足以触发星系风。平流速度随恒星形成率、 与自转速度的变化符合恒星反馈驱动风的预期。加速风与我们的射电谱指数数据相符,但这对磁场参数化敏感,因此也无法排除恒定风速的可能。宇宙线能在多大程度上作为风的驱动力仍是一个开放问题,我们仅顺带讨论了一个简单等温风模型如何拟合我们的数据。尽管如此,与观测和理论推断的比较看来颇有前景,射电连续谱为星系风提供了互补的视角。最后我们展望了未来的观测与面临的挑战。
引用
@article{arxiv.2111.15439,
title = {The radio continuum perspective on cosmic-ray transport in external galaxies},
author = {Volker Heesen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.15439},
year = {2021}
}
备注
Invited review for the Topical Collection: Plasma, Particles, and Photons: ISM Physics Revisited. Guest Editors: Manami Sasaki, Ralf-J\"urgen Dettmar, Julia Tjus. 33 pages, 21 figures; slightly revised version. Now electronically published at https://doi.org/10.1007/s10509-021-04026-1