星系团中的湍流压力支撑——流体动力学求解器的影响

星系团中湍流压力的量化仍有争议，尤其是动力学状态和用于模拟的流体方法的影响。我们研究了大型星系团群心内湍流压力分数的问题，旨在理解流体动力学方案、分析方法及动力学状态对星系团最终性质的影响。我们对七个星系团的若干放大区域进行非辐射模拟，使用网格无网格有限质量 (Meshless Finite Mass, MFM) 和光滑粒子流体动力学 (Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH) 方法。我们使用三种不同的方法：$(i)$ 偏离水动力平衡的偏差，$(ii)$ 通过 Helmholtz-Hodge 分解获得的旋向速度分量，$(iii)$ 通过多尺度滤波方法获得的小尺度速度，来进行分析。我们将模拟的星系团样本分为活跃星系团和放松星系团。我们的模拟预测，在活跃星系团中湍流压力分数高于放松星系团。这在速度基方法中尤为明显。对于这些方法，我们还发现 MFM 模拟相对于 SPH 的湍流更强，这与更多理想化模拟的发现一致。预测的非热力学压力分数在星系团中心从几个百分点上升至约13%，并随半径增加而增加。没有明显的红移趋势。我们的分析定量评估了流体动力学方案和分析方法在确定非热力学/湍流压力分数方所发挥的重要性。虽然我们的设置相对简单（非辐射运行），但我们的模拟与以往更理想化的模拟保持一致，并进一步推进了对湍流的理解。