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包含恒星反馈的跨声速星系风模型及其在高红移与低红移星系外流中的应用

星系天体物理 2023-10-05 v1

摘要

星系风在将星际介质(ISM)抛射到星系际空间中起着关键作用。本研究提出了一个模型,在球对称和稳态假设下,于暗物质晕与恒星成分引力势中分类星系风可能的跨声速解。我们的模型包含了沿流线由超新星反馈产生的质量与能量注入。星系风中的质量通量是决定流动加速过程以及揭示星系风对星系演化影响的关键因素。我们将跨声速星系风模型应用于观测到的恒星形成星系外流速度,以估算质量通量。将质量通量除以恒星形成率(SFR)得到质量装载率(及质量装载因子),其表征了热气体流对ISM的夹带效应。我们的结果表明,质量装载率与星系质量和SFR呈负相关。在质量较小的星系中(恒星质量 1078M\sim 10^{7-8} M_\odot),质量装载率大于1,表明ISM被有效抛射到星系际空间。然而,在质量较大的星系中(恒星质量 101011M\sim 10^{10-11} M_\odot),质量装载率低于1,意味着质量通量无法超过超新星注入的质量,从而导致ISM的抛射无效。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.02780,
  title  = {Transonic galactic wind model including stellar feedbacks and application to outflows in high/low-$z$ galaxies},
  author = {Asuka Igarashi and Masao Mori and Shin'ya Nitta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.02780},
  year   = {2023}
}

备注

41 pages, 20 Figures, 9 Tables, accepted for publication by PASJ