椭圆星系中超新星铁的热演化

在解释星系群和星系团中观测到的相对金属丰度时，通常假设超新星产生的所有金属要么存在于可见恒星中，要么存在于热气体中。我们在这里讨论一种可能性：Ia型超新星抛入热气体的部分铁可能发生了辐射冷却，从而避免了X射线和光学观测者的探测。在椭圆星系热气体中的Ia型爆炸流体动力学模型产生了温度比当地星际气体高数倍的近乎纯铁的气体。我们描述了富铁气体随后的热演化，即它辐射并与周围气体进行热混合。存在一个临界时间，铁离子必须在此时混入环境气体中以避免快速辐射冷却。我们发现，如果铁离子具有大的平均自由程（如在无磁场等离子体中），成功的混合是可能的。然而，在微高斯磁场中，铁离子的拉莫尔半径异常小，因此磁场几何必须高度缠绕或呈径向，才能使铁通过扩散混合的速度快于其通过辐射损失的冷却速度。部分超新星铁发生冷却的可能性不能轻易排除。