由流动宇宙线加热的晕气体的热不稳定性

由流动宇宙线（CRs）对位力化气体的加热在星系晕、星系群与星系团中可能具有能量上的重要性。我们给出由流动CRs加热的等离子体的线性热稳定性分析。我们分别处理有/无背景梯度、有/无引力的平衡态，并包含沿磁场方向的CR流动与扩散。热稳定性强烈依赖于CR压强与气体压强之比，该比值决定模态是等压还是等容。具有$\mathbf{k \cdot B }\neq 0$的模态受CR扩散的强烈影响。当流动时间短于CR扩散时间时，热不稳定模态（具有$\mathbf{k \cdot B }\neq 0$）是以$\propto$阿尔文速度传播速度的波。处于光致电离平衡的晕气体热稳定而与CR压强无关，而处于碰撞电离平衡的气体在物理合理的参数下不稳定。在有引力分层的等离子体中，热过稳模态的振荡频率在存在CR流动时可能高于浮力/自由落体频率。这可能修改存在多相气体时的临界$t_{\rm cool}/t_{\rm ff}$。分层、CR加热介质的对流不稳定判据可写为熟悉的史瓦西形式$ds_{\rm eff}/dz < 0$，其中$s_{\rm eff}$是涉及气体与CR压强的有效熵。我们讨论了结果对星系晕、星系群与星系团热演化与多相结构的意义。