Violent interaction between the AGN and the hot gas in the core of the galaxy cluster Sersic 159-03
利用多波长方法研究了Sersic星系团159-03中活动星系核（AGN）、团内介质和光发射线星云之间的能量相互作用。我们使用来自钱德拉的X射线数据，来自XMM-牛顿的高分辨率X射线光谱和紫外图像，来自SOAR望远镜的Halpha图像，HST光学成像以及VLA和GMRT无线电数据。星团中心显示出强烈的活动星系核反馈的迹象，这已经清除了中心区域（r<7.5 kpc）密集的X射线发射ICM。X射线谱图显示，在活动星系核中心周围有一个半径为r~15 kpc的高压环，表明活动星系核驱动的弱激波。这个星团拥有一个明亮的，44 kpc长的Halpha+[NII]灯丝，从cD星系的中心向北延伸。沿着灯丝，我们看到低熵，高金属含量，冷却的X射线气体。灯丝中的气体很可能是被活动星系核的“射电模式”活动抬升的，随后由于其相对向南的运动而被从星系中剥离。由于这些X射线气体已经从活动星系核喷流的直接影响中移除，因此其中一部分冷却并形成恒星，如观测到的尘埃带、分子和电离发射线星云以及过量的紫外线发射所示。
2011-02-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
Cause and Effect of Feedback: Multiphase Gas in Cluster Cores Heated by AGN Jets
多波长数据表明，在星系团核心的X射线发射等离子体不是灾难性的冷却。在很大程度上，冷却被活动星系核（AGN）通过喷流加热所抵消。冷核团簇具有较冷/较密集的等离子体，显示出多相气体和核心冷却的迹象。这些观测结果表明，冷核是局部热不稳定的，同时保持全球热平衡。使用高分辨率的三维模拟，我们研究了被高度准直的双极活动星系核喷流加热的星系团核心中多相气体的形成。我们的关键结论是，只有当瞬时的热不稳定性和自由落体时间尺度（t_TI/t_ff）低于\approx 10的临界阈值时，空间扩展的多相细丝形成。当这种情况发生时，稠密的冷气体从热的ICM相分离，并产生不均匀和空间延伸的H α细丝。这些冷的气体团和细丝“下雨”到核心的中心区域，形成一个冷的旋转环面，并部分地为超大质量黑洞提供能量。因此，自调节反馈增强了活动星系核的加热，并且核心返回到更高的熵水平，其中t_TI/t_ff > 10。最后，核心达到准稳定的全球热平衡，冷丝冷凝出热ICM每当t_TI/t_ff \lesssim 10。尽管活动星系核喷流的能量是以高度各向异性的方式提供给核心的，但这种情况还是发生了。热量的有效空间再分配部分是由自由下落的冷丝尾流中的湍流运动实现的。活动星系核活动的增强可以局部逆转冷气体流，将冷对流气体发射出星系团中心。我们的空间扩展的冷气体的冷凝的标准是与观察和以前的理想化模拟。
2011-10-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Characterizing the Scale Height and Filamentary Structure of Radiatively Cooled MADs
Bar-Ilan University（巴伊兰大学）
本文通过GR-MHD模拟研究辐射冷却对磁性冻结盘结构和动态的影响，发现磁通量积累使气体形成离散的丝状结构，并提出基于密度最大极位置的替代定义以更准确描述强磁场和冷却条件下的盘结构。
2026-10-30 astro-ph.HE
Powering of H$α$ filaments by cosmic rays
星系团的冷核具有线状发射丝网络。这些暗条被认为是通过活跃星系核（AGN）气泡从星系团中心抬升冷气体，或通过热的团内介质（ICM）中的局部热不稳定性产生的。因此，这些暗条要么是活动星系核反馈的信号，要么是超大质量黑洞的馈送信号。尽管其特征在于非常短的冷却时间，细丝是显著的H $α$发射体，这表明某些过程连续地为这些结构提供动力。许多冷的核心都有弥漫的射电小晕和活动星系核注入的射电等离子体，这表明宇宙射线和磁场存在于ICM中。我们认为，阿尔文波的激发CR流，CR能量的补充，通过吸积到高等离子体- $β$ ICM的特点是低CR压力支持的细丝，可以提供足够的热量的功率和维持这些细丝的发射。这种机制不需要CR穿透细丝，即使细丝与周围的ICM磁性隔离，并且它可以与细丝是从中心疏浚还是在ICM中原位形成无关地操作。这幅图与冷灯丝中看到的非热谱线比率定性一致。未来对XARM，Lynx或Athena的铁线复合体的X射线观测可以通过对正在冷却和吸积到细丝上的热等离子体中的CR量提供限制来帮助测试这个模型。
2018-03-27 astro-ph.HE
Cold Molecular Gas Along the Cooling X-ray Filament in Abell 1795
本文介绍了利用毫米波天文学研究组合阵列对Abell 1795冷核CO（1-0）进行干涉观测的结果。与先前的工作一致，我们在中心~10 kpc探测到了大量的冷分子气体（3.9 +/- 0.4 x10^9 Msun）。我们报告发现了一个团簇中心半径为30千秒差距（2.9 +/- 0.4 × 10^9兆太阳）的大量冷分子气体团，其位置和速度与温暖的电离细丝一致。我们还对恒星形成暗条外缘的H_2质量设定了一个上限，对应的距离为60 kpc（<0.9 × 10^9 Msun）。我们测量的HII/H_2的比率作为半径的函数，表明不同的电离机制在Abell 1795的核和细丝的强梯度。冷分子气体的总质量（\sim 7 × 10^9 Msun）大约是同一位置经典冷却估计值的30%，假设冷却时间为10^9年。将冷分子气体质量与紫外线导出的恒星形成速率和温暖的电离气体质量结合起来，光谱导出的X射线冷却速率得到了充分的解释，并且与\sim 10^9年时间尺度上的冷却副产物非常一致。整体协议之间的冷却速率的热intracluster介质和质量的冷气体储层表明，至少在这个系统中，冷却流的问题源于缺乏可观察到的冷却在更扩散的区域在大半径。
2012-07-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
H$α$-X-ray Surface Brightness Correlation for Filaments in Cooling Flow Clusters
本研究利用七个 X 射线明亮的冷却流星系团样本，发现暗条的 X 射线与 H$α$ 面亮度在两个数量级上存在紧密正相关，揭示了多相暗条不同气体相之间的联系。
2025-02-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Detection of Extensive Optical Emission from the Extremely Radio Faint Galactic Supernova Remnant G182.4+4.3
射电微弱的银河系超新星遗迹G182.4+4.2的宽视场Halpha图像揭示了一个令人惊讶的广泛和复杂的发射结构，沿着遗迹的西南边缘有一系列不寻常的广泛和弥漫的细丝。Deep [O III] 5007的图像显示，除了一个与西南宽暗条最西端重合的单一暗条外，没有明显的残余发射。几乎完全没有[O III]发射表明，大部分残骸的光学发射来自相对缓慢的冲击（<70 km/s），与很少或没有相关的X射线发射相一致。在残骸的主要发射结构中的几个区域的低色散光谱证实缺乏明显的[O III]发射，并表明[S II]/H α线比为0.73 - 1.03，与冲击加热的起源一致。我们发现G182.4+4.2是一个相对较大的超新星遗迹（在4 kpc时d~50 pc），比以前估计的要老得多（年龄~40 kyr），其微弱的无线电和X射线发射与其年龄，低冲击速度和距离银河系中心约12 kpc的低密度区域有关。
2019-05-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmic Ray Feedback
宇宙射线产生或沉积在热的星系团气体中，被认为提供了形成X射线腔的压力。虽然空洞对团簇气体有净冷却作用，但年轻的、膨胀的空洞会驱动激波，增加局部熵。空洞也会产生热气体的径向细丝，并且是通过空洞壁扩散的簇宇宙射线的来源，就像室女座中的射电瓣围绕着径向热细丝一样。宇宙射线也使热气体局部浮力，允许大量低熵气体被输送到冷却半径之外。连续的空腔保持浮力外流，保持集群气体温度和气体分数的轮廓，并显着降低到中央黑洞的冷却速率。
2009-10-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
The formation of dusty cold gas filaments from galaxy cluster simulations
星系团是宇宙中质量最大的坍缩结构，其势阱中充满了炽热的、能发射X射线的团内介质。然而，观测显示，相当数量的星团（所谓的冷核星团）在其中心也包含大量的冷气，其中一些是以空间延伸的细丝的形式，跨越数十千秒差距的尺度。这些发现提出了关于冷气体起源的问题，以及它与中央活动星系核（AGN）的关系，AGN的反馈已被确定为此类星系团中普遍存在的特征。在这里，我们报告了一个星系团中活动星系核反馈的辐射流体动力学模拟，其中冷丝的形式从温暖的，活动星系核驱动的流出与温度之间的$10^4$和$10^7$ K，因为他们在集群核心上升。我们的分析揭示了一种新的机制，通过辐射冷却和冲压压力的结合，自然促进流出的冷却时间比上升时间短，从而产生空间延伸的冷气体细丝。我们的结果强烈地表明，在星系团中冷气体的形成和活动星系核的反馈是密不可分的，并揭示了活动星系核的反馈如何耦合到团内介质。
2021-07-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Exploring the Dust Content of Galactic Halos with Herschel. IV. NGC 3079
我们提出的结果，从深赫歇尔远红外观测的边缘盘星系NGC 3079的分析。在100和160 μ m处的PSF清洁的PACS图像显示以核为中心的25 kpc x 25 kpc X形结构，其在范围和方向上与在H α、X射线和远紫外线中看到的相似。在SPIRE 250 μ m的地图上检测到一个组成这个结构的尘埃丝，距离核约25 kpc。远红外线细丝和其他波长的细丝之间的匹配表明，尘埃物质已经被产生该物体其他结构的相同大规模星系风从盘中提升出来。仔细观察中央10 kpc x 10 kpc区域可以为这种情况提供额外的支持。尘埃温度跟踪的100-160微米的流量比在这个区域内的增强的双锥区域为中心的活动星系核，沿星系的短轴排列，并符合著名的双瓣厘米波射电结构和Halpha-X射线核超泡。PACS成像光谱的内部6-kpc区域揭示了广泛的[C II] 158 μ m的发射线轮廓和OH 79 μ m的吸收功能，沿短轴的星系的宽度远远超过预期的磁盘旋转运动的光束拖尾。这提供了令人信服的证据，证明由[C II]和OH特征追踪的冷物质直接与由H α，X射线和射电辐射追踪的核电离和相对论流出相互作用。
2021-10-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing Shock Properties with Non-thermal X-ray Filaments in Cas A
在年轻的超新星遗迹中经常可以看到非热X射线细丝。我们使用的数据从1毫秒钱德拉观测仙后座A研究光谱特性的一些灯丝在这个残余。对于我们研究的所有情况，穿过细丝的X射线光谱向外变硬，大约在10%的水平，而观察到的细丝宽度仅微弱地依赖于光子能量。利用一个包括激波后加速粒子的辐射冷却、平流和扩散的模型，我们估计了激波后的磁场、湍流度和激波的湍流度。
2010-04-13 astro-ph.HE
Raining in MKW 3s: a Chandra-MUSE analysis of X-ray cold filaments around 3CR 318.1
本文分析了在与MKW 3s的一个冷核星系团的布里渊星系团（BCG）NGC 5920有关的射电源3CR 318.1中观测到的气体细丝的X射线和光学观测结果。这项工作是第一个X射线和光学分析的细丝在冷核心集群进行使用MUSE观测。我们的目标是确定主要的激发过程负责从这些灯丝所产生的排放。我们用X射线$\textit{Chandra}$观测较热的高度电离的气相，补充了光学VLT/MUSE观测，追踪较冷的气相。使用MUSE观测，我们研究了沿灯丝的发射线强度比，以约束驱动激发的物理过程，并且使用$\textit{Chandra}$观测，我们对沿这些灯丝的气体进行了光谱分析。我们发现了这些细丝的X射线和光学形态之间的空间关联，这些细丝比周围的团簇内介质（ICM）更冷，金属丰度更低，正如在其他BCGs中已经看到的那样。与以前的结果相比，从文献中的其他BCGs，我们建议，激发过程，这是最有可能负责这些灯丝发射是恒星形成和冲击的组合，与自电离，冷却ICM可能的贡献。此外，我们得出结论，细丝最有可能起源于活动星系核驱动的流出方向的无线电喷流。
2021-04-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Dynamics and Morphology of Cold Gas in Fast, Radiatively Cooling Outflows: Constraining AGN Energetics with Horseshoes
在星系和星系团中，通常可以观测到速度超过$100\,{\rm km\,s}^{-1}$的暖电离流和冷中性流。然而，理论研究表明，冲压压力从热风，驱动的中央活动星系核（AGN）或恒星爆发，不能加速现有的冷气体到如此高的速度而不破坏it.In这项工作中，我们探讨了一个不同的情况下，冷气体形式的快速，辐射冷却流出的温度$T\lesssim 10^7\,{\rm K}$。使用3D流体动力学模拟，我们证明了冷气体不断碎片的冷却流出，形成细长的对流结构延伸数十千秒差距。对于一系列物理上相关的温度和速度配置，垂直于运动方向的冷气环在流出中形成。这自然解释了英仙座星系团中横向冷气体细丝的形成，如蓝色环和马蹄形细丝。根据我们的研究结果，我们估计，活动星系核爆发负责形成这两个功能驱动双极外流速度$>2,000\,{\rm km\,s}^{-1}$和总动能$>8\times10^{57}\,{\rm erg}$约$\sim10$万年前。我们还研究了冷热气体混合层中的连续冷却，发现辐射冷却仅占总质量冷却速率的$\sim10\%$，表明软X射线和FUV辐射观测可能大大低估了星系团冷却流中冷气体的增长。
2021-08-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Hot accretion flow with radiative cooling: state transitions in black hole X-ray binaries
利用二维轴对称流体动力学模拟方法，研究了不同参数下黑洞X射线双星的状态跃迁。对于热吸积流中的辐射冷却，我们在动力学中自洽地考虑了韧致辐射、同步辐射和同步辐射自康普顿化。我们的主要结果是，当吸积速率达到一个临界值$\dot M \sim 3α \dot M_{\rm Edd}$时，状态转变发生，超过这个临界值，冷而致密的团簇/簇状结构形成，嵌入在热气体中。我们认为，这种模式可能对应于所提出的两相吸积模型，这可能是负责的黑洞X射线双星的中间状态。当吸积速率足够高时，团块/碎屑结构逐渐合并并沉降到中平面上。最终吸积几何转化为盘冠配置。总之，我们的结果是一致的截断吸积的情况下的状态转变。
2016-04-08 astro-ph.HE
