Feedback and its Feedback Effect on Feedback: Photoionization Suppression and its Impact on Galactic Outflows
我们表明,由于再电离的辐射反馈有一个显着的影响,由于银河系外流的机械反馈的程度。星系际介质(IGM)的光致电离通过光加热气体和限制原子线冷却来抑制低质量星系形成。低质量星系的数量对于IGM的富集至关重要,因为这些物体有能力富集宇宙的很大一部分(按体积计)。我们使用我们的银河系外流模型的修改版本,结合一个简单的抑制标准,调查对IGM的潜在影响。我们发现,这种抑制强烈地减少了IGM的富集,并对再电离历史敏感。我们还研究了不同质量的晕的贡献与不同程度的抑制。
2007-05-02 astro-ph
Constrained semi-analytical models of Galactic outflows
我们提出了半解析模型的星系外流,高红移恒星形成和再电离的现有观测的约束。银河系外流的模拟方式类似于恒星风吹泡泡的模型。在较宽的模型参数范围内,大尺度外流一般可以从低质量晕(M<10 ^{11} M_sun)逃逸,但不能从高质量晕(M> 10^{11} M_sun)逃逸。计算了外流和星系内的气相金属丰度。不同的金属物种的电离状态的计算和用于检查金属线从流出的可探测性。银河系外流的全球影响也进行了研究。只有原子冷却晕的模型在z~3处显著地用金属填充IGM(-2.5>[Z/Z_sun]>-3.7),实际程度取决于风的效率、IMF、通过恒星形成的分数质量和宇宙的再电离历史。在这些模型中,z~3处的大部分流出流是超音速的、热的(T> 10^5 K)并且具有低密度,使得金属线难以检测。它们也可能导致在莱曼α森林探测的尺度上IGM气体的显著扰动。相反,包含分子冷却晕的模型,在恒星形成的正常模式下,可能在z> 8时体积填充宇宙,而不会对IGM产生剧烈的动力学影响,从而建立一个可能的金属丰度底(-4.0<[Z/Z_sun]<-3.6)。有趣的是,具有"头重脚轻“恒星形成模式的分子冷却晕在建立金属丰度底方面并不是很成功,因为它们诱导了额外的辐射反馈。(节录)
2008-01-09 astro-ph
Magnetic Driving of Relativistic Outflows in Active Galactic Nuclei. I. Interpretation of Parsec-Scale Accelerations
越来越多的证据表明,活动星系核中的相对论喷流经历了扩展(秒差距尺度)的加速。我们认为,与文献中的一些建议相反,这种加速度不能是纯粹的流体动力学。使用精确的相对论MHD方程的半解析解,我们证明了在射电星系NGC 6251和类星体3C 345等源中推断的相对论速度的秒差距尺度加速可以归因于磁驱动。该模型的其他观测意义将在本系列未来的论文中进行探讨。
2003-10-27 astro-ph
An analytic model for the galactic winds and mass outflows
在附近的星暴星系和高红移的恒星形成星系中都观察到了星系风和物质外流。在本文中,我们开发了一个简单的分析模型来理解观测到的超风现象。我们的模型建立在McKee & Ostriker(1977)的星际介质模型的基础上。它允许人们预测超级风的性质,如风速和质量流出率,与其恒星形成宿主星系的性质,如大小,气体密度和恒星形成率有关。该模型预测了一个阈值的恒星形成率密度的可观测的星系风的产生。银河系中恒星形成更集中,产生速度更快的超级风。预测的质量流出率与相应的恒星形成率相当(或略大于)。我们将我们的模型应用到本地星暴星系和高红移莱曼break星系,并发现它的预测与目前的观测结果吻合得很好。我们的模型是简单的,因此可以很容易地纳入星系形成的数值模拟和半解析模型。
2003-01-03 astro-ph
Is The Fe M-shell Absorber Part of The Outflow in Active Galactic Nuclei?
许多活动星系核(AGN)的X射线发射在15至17埃之间被Fe M壳层离子的未解析(内壳层)跃迁阵列(UTA)吸收。在频谱中的单个UTA的多普勒频移所暗示的流出速度以前从未被测量过。因此,Fe-M吸收体通常被认为是活动星系核流出物的一部分,其速度很容易从更容易测量的谱线中获得。NGC 3783的900 ks Chandra HETGS积分观测得到了Fe-M吸收的最佳光谱,其中一些Fe-M离子被清楚地分辨出来。首次测量了NGC 3783中单个Fe-M离子的速度。令人惊讶的是,我们发现Fe-M吸收体,最明显的是Fe $^{+8}$,Fe $^{+9}$和Fe $^{+10}$,并不是以与先前已知的风相同的速度流出。事实上,它看起来是静止的,因此根本不是外流的一部分。或者,它可以被归因于尘土飞扬的环面的皮肤。这明显降低了NGC 3783流出物的质量损失率,也许也降低了其他类似来源的质量损失率,其中各种Fe-M离子没有被解析。
2005-07-01 astro-ph
Relativistic Outflows form Active Galactic Nuclei
目前流行的用于发射、加速和准直天体物理喷流的模型是基于磁流体动力学(MHD)的。活动星系核喷流很可能是由从吸积盘或快速旋转的黑洞中提取的能量驱动的。在理解旋转黑洞吸积过程方面已经取得了一些进展:标准盘在取决于吸积率的某个半径处被截断,使得盘流出由内部热平流盘驱动。当弱磁场的情况下,磁旋转不稳定性起作用时,缓慢的流出是正常的。为了使洛伦兹因子达到10左右,强的大尺度磁场必须穿过黑洞的能层。相对论性外流的生产,然后理解内固定MHD模型。在准直区域,电子被推升到非热相对论分布,这是所有观测的基础。
2004-11-19 astro-ph
Enrichment and Pre-Heating in Intragroup Gas from Galactic Outflows
在宇宙学流体动力学模拟中,我们研究了T_X~0.5- 2keV星系群的金属含量和熵含量.我们的模拟包括一个约束良好的处方银河外流动量驱动的风缩放,和一个复杂的化学演化模型。我们的模拟没有流出再现观察到的铁丰度的X射线发射气体,但氧丰度太低,包括流出产生的铁和氧的丰度与数据吻合得很好。X射线测量的[O/Fe]主要反映了金属在热气体中的分布机制,而不是该组中Ia型超新星与II型超新星的比例。铁丰度从z=1-0增加x2,与团的大小无关,与团簇中观察到的一致,而[O/Fe]下降约30%。核心熵与温度的升高超过自相似的预测,而不管由于辐射冷却去除低熵气体的流出,但流出提供了低于1 keV的额外熵贡献。如观察到的,这导致在低于IkeV的L_X-T_X关系中的显著中断。重要的是,外流有助于将恒星的含量减少到观察到的水平。模拟的径向轮廓与观测结果基本一致,但仍然存在不小的差异,这可能反映了我们模拟的中央星系群中晚期恒星形成过多。我们的外流模型表明,星系形成的物理过程之间的连接,预热和富集的组内气体,虽然更明确的结论必须等待一个模型,同时抑制冷却流观察。
2008-09-23 astro-ph
Signature of Galactic Outflows as Absorption-Free Gaps in the Ly-alpha Forest
来自恒星形成星系的强大外流预计会推开这些星系周围的中性星系际介质(IGM),并在Ly-alpha森林中产生无吸收的间隙。我们分析了z ~ 3 - 3.5的三个类星体的高分辨光谱中不同大小的能隙的丰度。间隙统计与最小质量标度为Mmin ~ 10^10 Msun的星系晕产生特征半径为Rb ~ 0.48 Mpc/h的气泡的模型吻合得很好。这两个数字都与天真的理论预期一致,其中最小星系质量反映了光电离IGM的气体流入阈值。所观察到的间隙通常由深吸收特征界定,如从气泡壁上的扫掠气体的积累所预期的。
2005-05-10 astro-ph
Cosmological Simulations of Intergalactic Medium Enrichment from Galactic Outflows
我们调查模型的自洽化学富集的星系际介质(IGM)从z=6至1.5,根据流体动力学模拟的结构形成,将星系外流。我们的主要结果是,外流参数化动量驱动的风的基础上看到在本地星暴星系CIV吸收z~2-5的观测提供了最好的协议。这样的模型充分丰富的高z IGM产生的CIV吸收剂的全球质量密度是相对不变的z=5.5至1.5,与观测一致。尽管在此红移范围内,体积平均金属丰度增加了x5-10,但仍会发生这种情况,因为流出的能量输入导致CIV的全局电离分数下降。比较观察到的CIV列密度和线宽分布和CIV为基础的像素光深比风模型提供了显着的限制。我们的最佳拟合模型显示,平均IGM温度仅略高于我们的无流出情况下,金属填充因子只有几个%,体积加权金属丰度约为0.001,在z~3,大量的碰撞电离CIV吸收,和金属丰度密度的关系,迅速上升,在低的超密度和高的金属丰度。一般来说,我们发现外流速度必须足够高,以在早期富集低密度IGM,但又足够低,不会使其过热,同时必须显着抑制早期恒星的形成,同时仍然产生足够的早期金属。因此,本地校准的动量驱动的风的情况下,自然产生所需的强度和演变的外流,这是不平凡的,并建议这样的模型代表了一个重要的一步,了解银河系外流星系和跨宇宙时间的IGM的影响。
2006-09-11 astro-ph
Relativistic Outflows in Active Galactic Nuclei
有观测迹象表明,活动星系核中的相对论外流在远超过中央引擎尺度的距离上被加速。例子包括射电星系NGC 6251,其中射电喷流中的节点被推断为从距离星系核约0.53 pc的约0.13 c加速到r=1.0 pc的约0.42 c,以及类星体3C 345,其中,射电结C7的洛伦兹因子随着r=3 pc到r=20 pc的移动而从~5增加到>10。有人认为,使用精确的相对论MHD方程的半解析解,这种行为是一个签名的磁加速。同样的基本驱动机制也适用于活动星系核、伽马射线暴源和微类星体中的相对论喷流。
2003-12-10 astro-ph
Three-Dimensional Simulations of Inflows Irradiated by a Precessing Accretion Disk in Active Galactic Nuclei: Formation of Outflows
本文对由旋进吸积盘驱动的活动星系核附近的气体流动进行了三维流体动力学模拟。我们考虑的影响,从这样的磁盘上的环境辐射力在一个相对较大的规模(高达~10 pc。我们隐含地包括旋进磁盘强迫磁盘辐射场进动周围的对称轴与一个给定的周期($P$)和倾斜角($Θ$)。我们研究的时间演化的磁盘照射的流动,并调查的基本依赖性的流动形态,质量通量,角动量的不同组合的$Θ$和$P$。我们发现气体流进入一个有两个组成部分的结构,(1)赤道流入和(2)双极流入/流出,流出沿着两极(圆盘法线的方向)离开系统。然而,流动并不总是达到稳定状态。我们发现随着$Θ$的增加,外边界处的最大出流速度和动能出流功率可以显著减小。我们还发现,通过内边界的质量流入率不随$Θ$的增加而显著变化。(略)
2007-10-24 astro-ph
The Maximum Effect of Thermal Instability on Galactic Outflows
我们已经研究了稳定的,径向气体流出(或风)从星系和发展的热气体的热不稳定性。为了看到的不稳定性对银河系外流的全球结构的最大影响,我们研究非均匀的共动流和非线性命运的波动的流量。我们比较均匀流的解决方案的结果。在超音速流的情况下,非均匀流的整体结构与均匀流的整体结构差别不大。然而,详细的研究表明,非均匀流的平均密度比均匀流的平均密度下降得更快,因为局部热不稳定性消除了非均匀流中的过密区域,降低了质量通量。我们还发现,当星系引力较强时,被移去的气体形成的冷云分布在星系晕中。在亚音速流动的情况下,在流动终止的区域附近,非均匀流动的形式不同于均匀流动的形式。由于局部热不稳定性降低了质量通量,在均匀流终止区域附近出现的密度升高在非均匀流中没有出现。冷云是由非均匀气流中的热不稳定性形成的,几乎所有的冷云都以相同的最大半径滑行。
2000-09-06 astro-ph
QPO frequencies and mass-outflow rates in black hole powered galactic microquasars
对于所有可用的赝Schwarzschild势,我们给出了一个与黑洞驱动的银河系微类星体的准周期振荡(QPO)和从这些天体中出现的钡离子喷流有关的吸积-流出耦合系统的非自相似模型.我们使用的垂直集成的1.5维模型来描述光盘的结构,其中的运动方程写在赤道平面上的中央吸积器,假设流动是在流体静力平衡在横向方向。本文首先建立并求解了轴对称旋转、平流、多跨音速黑洞吸积方程,其中可能包含RHSW,然后根据相关的吸积参数计算了相应的QPO频率$ν_{QPO}$。然后,我们认为,这种流动的激波后区域可以作为一个有效的流出产生的来源,我们计算,为{ \it相同}集的吸积参数用于计算的$ν_{QPO}$ s,什么分数的吸积材料,表示为$R_{\dot m}$,被吹作为激波产生的流出。用这种方法,我们从理论上研究了银河系微类星体的$ν_{QPO}$ s和$R_{\dot m}$ s之间的关系,并将理论结果与观测数据进行了比较。
2003-04-09 astro-ph
Outflows and jets from massive star-forming clusters
研究年轻的大质量恒星形成星团的外流可以让人们推断出导致最大质量恒星形成的物理过程。我将回顾目前的高空间分辨率干涉(分)毫米的大规模分子外流的研究和高质量恒星形成的影响。一个可能的演变方案,大规模的外流高度准直的结构在最开始和更多的风一样的外流在以后的阶段将被概述。
2004-04-28 astro-ph
On the effect of coronal outflow on spectra formation in galactic black hole systems
本文给出了银河系黑洞系统X射线谱中反射分量振幅的解析和数值计算结果。我们考虑了康普顿散射的各向异性和热等离子体的系统相对论体运动。在单次散射近似的情况下,由于康普顿散射的各向异性,来自盘表面的反射显著增强。另一方面,使用蒙特卡罗方法获得的多次散射的计算表明,在这种情况下,各向异性效应要弱得多。因此,增强的后向散射通量可能会影响观察到的光谱,只有当光盘表面是高度电离的,这减少了吸收对应于第一康普顿散射的能带。
2000-07-06 astro-ph
Formation of Turbulent Cones in Accretion Disk Outflows and Application to Broad Line Regions of Active Galactic Nuclei
本文研究了受中心辐射力作用时,从吸积盘风到云形成的稳定性。对于Keplerian或更平坦的垂直发射速度剖面并且存在显着的辐射压力,风流流线在锥形层中交叉。我们认为,这些地区是高度不稳定的,是自然的超音速湍流,因此,密度压缩的网站。我们认为,结合热不稳定性,这些都将合谋产生云。这样的云可以在动态平衡中存在,不断地消散和重组。只要存在风的内截断半径,我们的模型就呈现出与Elvis(2000)对活动星系核(AGN)宽线区(BLR)所推断的类似的双锥结构。我们的结果也适用于其他盘风系统。
2002-01-24 astro-ph
Modelling the Origin of Astrophysical Jets from Galactic and Extra-galactic Sources
虽然被广泛观察到从各种银河系和河外来源发出,但宇宙喷流和外流形成背后的物理机制至今仍被神秘的面纱所包裹。这些喷流中所含的物质量也无法用任何确定的方法精确计算。在本文中,我们提出了一个理论模型,这是第一次,我们相信,是能够解释的射流形成现象,以及可以计算的质量流出率的自洽结合准确的跨音速吸积流出拓扑结构。我们的模型还可以分析该速率对控制流入的各种物理参数的依赖性。
1999-06-08 astro-ph
Cluster Formation in Protostellar Outflow-Driven Turbulence
大多数,也许是所有的恒星在形成过程中都会经历一个剧烈的外流阶段。我们通过三维MHD模拟研究了原恒星外流对团簇形成的影响。我们发现,在集群形成区域中的初始湍流很快被外流产生的运动所取代。原恒星外流驱动的湍流(简称“原恒星湍流”)可以在初始湍流衰减后很长时间内保持该区域接近维里平衡。我们认为,有两种类型的湍流在恒星形成的云:一个原始(或“星际”)湍流和原恒星湍流,前者转化为后者主要是在嵌入式集群,如NGC 1333。由于大多数恒星被认为是在星团中形成的,这意味着恒星的初始质量函数在很大程度上是由恒星本身决定的,通过外流,这些外流单独限制了形成恒星的质量吸积,并共同塑造了大多数星团成员形成的环境(密度结构和速度场)。我们推测,由原恒星湍流支持的大规模的星团形成的团块逐渐演变成一个高度集中的“浓缩”状态,最终通过吸积在致密部分快速形成大质量恒星。
2005-12-12 astro-ph
Ubiquitous outflows in DEEP2 spectra of star-forming galaxies at z=1.4
银河风是星系际介质金属富集的主要嫌疑人,并可能对星系的化学演化和类星体吸收线系统的性质产生强烈影响。我们使用的样本1406星系光谱在z~1.4的DEEP 2红移调查表明,蓝移镁II 2796,2803 A吸收是无处不在的恒星形成星系在这个时代。这是第一次在z~1处探测到频繁流出的星系风。吸收的存在和深度与活动星系核的光谱特征或星系形态无关;主要的合并并不是从大质量星系中驱动星系风的先决条件。流出被发现在coadded光谱的星系跨越范围的30倍的恒星质量和10倍的恒星形成率(SFR),校准K波段和MIPS红外通量。流出流的柱密度约为N_H ~ 10^20 cm^-2,特征速度约为300-500 km/sec,在质量最大、SFR最高的星系中可以看到1000 km/sec的吸收。这些速度表明,流出的气体可以逃逸到IGM中,大质量星系可以产生宇宙学和化学上重要的流出物。对于恒星质量和SFR较高的星系,Mg II等效宽度和外流速度都较大,V_wind ~ SFR ^0.3,类似于低红移红外发光星系的标度。在z~1的恒星形成星系群中的高频率外流表明,星系风发生在大质量螺旋星系和椭圆星系的祖先中。外流速度随质量和SFR的增加限制了星系演化的理论模型,其中包括来自星系风的反馈,并可能有利于风物理学的动量驱动模型。
2008-10-23 astro-ph