模拟盘状星系薄膜的 X 射线辐射

我们计算了在红移 z=0 时模拟盘状星系热气体薄膜的全谱和 0.2-2 keV X 射线亮度。TreeSPH 模拟完全为宇宙学模拟，包含 44 个盘状星系，典型圆形速度范围为 V_c = 130-325 km/s。这些星系是在考虑众多物理参数变化情况下的模拟中得到的，包括改变气体的惯性比例、气体金属丰度、星际 UV 场、宇宙学模型、暗物质类型以及数值分辨率等。这些模型与当前可获得的少数相关 X 射线观测结果一致。薄膜中热气体的量也与银河系中脉冲星色散测度的约束相符。未来的 XMM 和 Chandra 观测应能进行更严格的检验并对物理参数提供约束。我们发现，对于具有较高（但仍属真实）冷却效率的简单冷却流模型，X 射线亮度会高估最高可达两个数量级。我们的结果显示，随着冷却效率的增加，在 z=0 时 X 射线亮度会显著降低。这一现象的原因在于，冷却效率的增加导致在视界半径内热气体相对于总惯性质量的比例降低。当气体金属丰度为初阳光值的三分之一时，这种热气体比例可降低至仅几 percent。我们还发现，大部分 X 射线辐射来自热星系薄膜的内侧部分（约 20 kpc）。最后，我们发现对于真实的物理参数选择，盘状星系薄膜在 z=1 时的软 X 射线辐射亮度可能比当前高出一个数量级以上。