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极轻喷流II:King气体中的双极大尺度模拟

天体物理学 2009-11-10 v2

摘要

在轴对称和三维条件下计算了稀于环境的流体喷流,稀度可达10,000倍。喷流最终尺寸可达220个喷流半径,对应100 kpc大小的射电星系。模拟为“双极”模式,涉及两个喷流。喷流注入具有小随机密度变化的King型密度剖面。中心部的cocoon对喷流的反馈导致长度方向不对称,平均密度较高的一侧的较长喷流不对称幅度为几百分之一。观察到两种可辨认的冲击波相位:内部椭圆形部分,随后是后期的圆柱形、烟袋状相位,这已知存在于以前的模拟中。内部椭圆形冲击波部分的横向运动显示,其运动规律在后期阶段(纵横比较大时)也遵循球形爆炸波的运动规律,准确性良好。计算了X射线辐射图,两种冲击波相位分别以环形和非均匀或椭圆形区域出现,取决于观测视角。此类结构在几颗射电星系的X射线数据中被观察到(例如在Abell 2052和Hercules A中),最佳例子为Cygnus A。该案例中从观测推断出椭圆形冲击波,推导出喷流功率为10^47 erg/s,洛伦兹因子受限为Gamma>10。基于模拟结果及观测比较,建议产生射电星系高红移处对齐效应的辐射线气体是沿cocoon边界被输送的冷却气体。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0410267,
  title  = {Very Light Jets II: Bipolar large scale simulations in King atmospheres},
  author = {Martin Krause},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0410267},
  year   = {2009}
}

备注

22 pages, 23 figures, accepted by Astronomy and Astrophysics. A version with better imag quality may be obtained from my homepage (still http://www.lsw.uni-heidelberg.de/users/mkrause/ but may soon change to something like: http://www.mrao.cam.ac.uk/people/krause.html) minor style bug corrected, in the summary, the Lorentz factor limit for Cygnus A reads now 10 not 12, as anywhere else in the paper