基于宇宙学流体动力学模拟的星系团流体静力学平衡有效性
宇宙学与河外天体物理
2015-06-15 v1
摘要
我们使用最高分辨率的宇宙学流体动力学模拟之一，检验了星系团流体静力学平衡（hydrostatic equilibrium, HSE）假设的有效性。我们定义并评估了对应于气体动力学欧拉方程的几个有效质量项，并以质量估计为标准量化了 HSE 的有效程度。我们发现，在 HSE 假设下估计的质量（HSE 质量）与真实质量的偏差高达约 30%。这种偏离 HSE 的程度与先前的主张一致，但我们的物理解释截然不同。我们证明，欧拉方程中的惯性项对总质量的贡献微乎其微，星系团的整体引力由热气体压力梯度和气体加速度项平衡。事实上，在几乎所有半径处，对 HSE 质量的偏离都能很好地由加速度项来解释。我们还澄清了先前工作中的混淆，这些混淆是由于在考虑从宇宙学流体动力学模拟中提取的气体动力学的 HSE 有效性时，不恰当地应用了 Jeans 方程所致。
引用
@article{arxiv.1302.5172,
title = {Validity of Hydrostatic Equilibrium in Galaxy Clusters from Cosmological Hydrodynamical Simulations},
author = {Daichi Suto and Hajime Kawahara and Tetsu Kitayama and Shin Sasaki and Yasushi Suto and Renyue Cen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.5172},
year = {2015}
}
备注
14 pages, 8 figures, to appear in ApJ