Modeling Multiphase Galactic Outflows: A Multifluid Moving Mesh Approach
Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP)(波茨坦莱布尼茨天体物理研究所)
本文提出一种多流体移动网格方法,用于高效模拟多相银河喷流,通过分析拖拽和混合项模拟冷相与热相的相互作用,揭示喷流形成机制及混合强度对喷流特性的影响。
2025-08-23 astro-ph.GA
How Gas Accretion Feeds Galactic Disks
大量的观测表明,星系需要持续的气体供应来为恒星的形成提供燃料,并解释恒星形成的历史。然而,气体吸积的直接观测证据仍然很少。利用EAGLE宇宙流体动力学模拟软件包,我们研究了星系对冷气体的吸积以及冷气体运动学的观测特征。对于z=0.27的EAGLE星系,我们发现冷气体吸积到星系上的各向异性与典型的流入速度之间的20公里s $^{-1}$和60公里s $^{-1}$。这些星系中的大多数都有类似的质量流入率和恒星形成率,这意味着冷的流入气体可以解释维持星系恒星形成活动的原因。作为未来将冷气运动学与类星体视线观测测量结果进行比较的动力,我们选择了一个具有扩展冷气盘的EAGLE星系,并使用模拟类星体视线探测冷气。我们证明,通过观察盘的边缘,视线在方位角低于10 $^{\circ}$和碰撞参量到60 pkpc可以检测到冷气体,与星系盘共转。这个例子表明,延伸到光盘之外的冷气盘可能解释了在星系主轴附近检测到共转冷气的视线观测。
2019-03-15 astro-ph.GA
On the model of the circumgalactic mist: the implications of cloud sizes in galactic winds and halos
星系周围冷/暖气体的普遍探测表明,环星系介质(CGM)是多相的和动态的。最近最先进的宇宙学星系模拟一般都低估了冷晕气体的柱密度。我们认为,这可能是由于在环银河系空间的空间分辨率和相关的物理尺度的冷气体操作的不匹配。利用半解析计算和一组磁流体动力学(MHD)模拟,我们提出了一个多相模型的气体晕周围的星系,环星系雾(CGm)。CGm模型基于这样的想法,即观测到的冷晕气体可能是嵌入热扩散晕中的冷、致密和小的云团的复合物,类似于陆地上的云和雾。我们表明,由此产生的冷气体从热不稳定性符合$N_{\rm H}\approx 10^{17}\rm{cm^{-2}}$的特征柱密度的预测由$c_s t_{\rm cool}$的分析。该模型揭示了内星系晕中存在大量的冷团块,它们的体积填充因子很小,但覆盖率很大。该模型还自然地产生了冷、暖、热气体的空间范围和差异覆盖分数。为了自洽地模拟星系内CGM和恒星形成的共同演化,未来的模拟必须解决空间分辨率和冷气体特征尺度的不匹配问题。
2018-06-27 astro-ph.GA
A New Concept of Transonic Galactic Outflows in a Cold Dark Matter Halo with a Central Super-Massive Black Hole
本文研究了冷暗物质晕和中心超大质量黑洞引力势中等温、定常、球对称星系外流的基本性质。我们发现有两个具有不同性质的跨音速解:每个解主要分别由暗物质晕和超大质量黑洞产生。此外,我们将我们的模型应用到草帽星系。在这个星系中,钱德拉X射线天文台探测到弥漫的热气体作为星系流出的痕迹,而恒星形成率很低,观测到的气体密度分布可能表明流体静力平衡。为了解决这个矛盾,我们提出了一个解决方案,该星系有一个跨音速外流,但跨音速点的形式在一个非常遥远的区域从银河系中心(?$\sim$ 127 kpc)。在这个缓慢加速的跨音速外流中,外流速度小于大多数星系晕的声速。由于该亚音速区气体密度分布与流体静力区相似,因此很难区分宽亚音速区和流体静力区。这种星系外流不同于在恒星形成星系中观察到的常规超音速外流。
2014-05-14 astro-ph.GA
Ion densities of cold clouds driven by galactic outflows
本研究针对星系周介质多相相互作用问题,开展冷云穿行热CGM的云粉碎模拟分析离子分布与模拟光谱,发现多相吸收特征,但无法解释高电离离子与低电离离子共存的观测现象。
2025-05-21 astro-ph.GA
A 100-parsec elliptical and twisted ring of cold and dense molecular clouds revealed by Herschel around the Galactic Center
由赫歇尔卫星上的远红外照相机拍摄的银河系中央分子区冷尘埃的热图像显示,银河系中心有一个3 × 10^7太阳质量的稠密冷云环。使用一个简单的玩具模型,一个椭圆形的半长轴为100和60秒差距的推导。这个100 pc环的长轴相对于天空平面倾斜约40度,并且垂直于银河棒的长轴。100-pc环似乎跟踪系统的稳定x_2轨道预测的禁止银河系的潜力。Sgr A* 相对于环的几何对称中心移位。环是扭曲的,它的形态表明,银河系势的膨胀比为2,这与2 MASS数据得出的凸起平坦比非常一致。
2011-05-27 astro-ph.GA
Small-Scale HI Channel Map Structure is Cold: Evidence from Na I Absorption at High Galactic Latitudes
中性氢辐射的空间分布是研究星际介质物理的重要手段。在H I通道图中的小尺度结构通常被假定为探测速度场而不是真实的密度结构。在这项工作中,我们使用高分辨率的GALFA-H I观测和SDSS的50,985个类星体光谱直接测试了这一假设。我们测量了星际Na I D $_1$和Na I D $_2$吸收的等效宽度,并有力地得出结论:它们对H I中小尺度结构的柱密度的依赖性比对大尺度H I结构或总H I柱的依赖性更强。这与小尺度通道图结构由速度拥挤驱动的假设不一致。相反,这些数据支持这样的解释,即这种发射结构主要起源于寒冷、致密的星际物质,与寒冷的中性介质一致。
2019-09-20 astro-ph.GA
Galactic fountains and the rotation of disc-galaxy coronae
在像银河系这样的星系中,由恒星活动从盘中喷射出的冷气体(~ 10^4 K)(所谓的银河喷泉气体)预计会与日冕的维里温度(~ 10^6 K)气体相互作用。冷气体和热气体之间的相关动量传递对两种气体相的动力学具有重要影响。我们量化这样的相互作用的影响,使用流体动力学模拟冷云通过热介质在不同的相对速度。我们的主要发现是,云和日冕之间存在一个速度阈值,约为75 km/s,低于该阈值,热气体停止从冷云吸收动量。因此,在像银河系这样的盘状星系中,静止的日冕会被迅速加速:日冕预计会旋转,并且在内部区域相对于冷盘滞后约80-120 km/s。我们还展示了如何存在这个速度阈值可以解释所观察到的运动学的冷平面外气体。
2011-05-09 astro-ph.GA
Cold Gas Reservoirs of Low- and High-mass Central Galaxies Differ in Response to Active Galactic Nucleus Feedback
超大质量黑洞的生长,特别是活动星系核(AGN)的伴生态,通常被认为是调节大质量星系中恒星形成的关键步骤。作为恒星形成的燃料,冷气体库是活动星系核反馈对宿主星系影响的直接探测器。然而,在观测中,活动星系核的活动与冷气团之间并没有明确的联系。在本文中,我们发现的观测信号的显着枯竭的总中性氢气库在光学选择的2型活动星系核主机中央星系的恒星质量$10^{9}$ -$10^{10}M_\odot$。当恒星形成率和活动星系核亮度较高时,活动星系核反馈对冷气库的影响更大。但在这个质量范围以上,它会变得更弱,这与之前关注大质量星系的发现一致。我们的研究结果表明,低质量和富含气体的活动星系核宿主中央星系将首先形成致密的核心之前,活动星系核反馈被触发,删除它们的中性氢气。更大质量的中央星系可能会经历一个显着不同的形成方案,逐渐建立密集的核心,有效和经常性的活动星系核反馈。
2022-06-29 astro-ph.GA
Starburst Driven Galactic Superbubbles Radiating to 10 K
我们的三维流体动力学模拟的星爆检查形成的超级气泡在一系列的驱动光度和质量负载,确定超级气泡的增长和风速。由此,我们确定了星系风的速度和星暴的能量之间的关系。我们找到了风的形成阈值,在该阈值以上,风速不受网格分辨率或辐射冷却的温度下限的影响。我们调查的效果,两个不同的温度地板在我们的辐射冷却处方风的运动学和内容。我们发现,冷却到$10$ K而不是$10^4$ K增加了银河风中冷中性和热X射线气体的质量分数,而在温暖的H $α$中则减少了一半。我们的模拟表明,冷气体的质量输送到低晕不依赖于星暴的强度。光学上明亮的细丝形成于合并的超级气泡的边缘,或者是寒冷的密集云被风破坏的地方。如果锚定在恒星形成复合体上,由合并超级气泡形成的细丝将持续存在并长到$>400$ pc长。嵌入炽热星系风中的丝状体包含冷暖气体,其移动速度比周围的风慢$300-1200$ km s $^{-1}$,最冷的气体几乎不相对于星系移动。星系风中的冷物质和热物质表现出与观测结果一致的非对称吸收剖面,在风速上有一个薄的尾巴。
2016-08-18 astro-ph.GA
Galactic cold cores V. Dust opacity
银河系冷核项目对星际云进行了赫歇尔观测,普朗克卫星调查发现了冷而紧凑的团块。来源范围从无星团块到原恒星核心。我们检查了116个赫歇尔场,以估计亚毫米尘埃不透明度及其变化。亚毫米尘埃不透明度是从赫歇尔数据中得出的,背景恒星变红的近红外观测结果被转换成近红外光学深度。我们研究了影响这些参数的系统误差,并使用建模来校正预期偏差。250 μ m和J波段不透明度的比值与云的位置和恒星形成活动有关。我们发现tau(250 μ m)/tau(J)的中值比值=(1.6+-0.2)*10^-3,这是弥散介质中平均值的三倍多。假设光谱指数β =1.8而不是β =2.0,则该值将降低约30%。没有显着的系统性变化与银心距离或银河系的高度。tau(250 um)/tau(J)图显示了6个亚毫米不透明度明显增加的区域,其不透明度高达tau(250 um)/tau(J)~ 4*10^-3。这些都是具有高柱密度的空间分辨团块的附近区域。我们解释的增加,在远红外不透明度作为一个迹象的晶粒生长的致密和最冷的地区的星际云。
2015-01-28 astro-ph.GA
Spectroscopy with the Engineering Development Array: cold H$^{+}$ at 63 MHz towards the Galactic Centre
工程开发阵列(EDA)是平方公里阵列(SKA)先驱技术的单一测试站。我们已经使用EDA检测低频无线电复合线(RRL)从银河系中心区域。低频RRL是未来低频SKA工作的一个感兴趣的领域,因为这些线提供了关于冷中性介质物理特性的重要信息。在这个项目中,我们调查的EDA,它的带通和射频干扰环境的低频光谱。我们提出的线光谱从30至325兆赫的银河系中心区域。EDA在接收器低端的灵敏度的降低防止了分别在40和60 MHz以下检测到碳和氢RRL。RFI强烈影响276-292、234-270、131-138、95-102和33 MHz以下的频率。Cn $α$ RRL在量子能级n = 378至550(39-121 MHz)的吸收和n = 272至306(228-325 MHz)的发射中检测到。在n = 387至696(39-225 MHz)的吸收中检测到Cn $β$谱线。在n = 272至480(59-325 MHz)的发射中检测到Hn $α$ RRL。Hn $β$线检测到n = 387至453(141-225 MHz)。在63兆赫的叠加Hn $α$探测是对氢RRL的最低频率探测,并表明沿着银河系中心区域的视线存在一种冷的(部分)电离介质。这种冷的H $^{+}$气体的大小和速度表明,它可能与附近的Riegel-Crutcher云有关。
2019-07-06 astro-ph.GA
Using cm Observations to Constrain the Abundance of Very Small Dust Grains in Galactic Cold Cores
在这个分析中,我们说明了如何相对较新的发射机制称为旋转尘埃可以用来表征尘埃颗粒在星际介质。我们证明了这一点,通过使用旋转的尘埃排放观测,以限制非常小的尘埃颗粒($\lesssim$ 10 nm)在银河系冷核样本的丰度。使用的物理性质的核心在我们的样品作为输入到旋转的尘埃模型,我们预测的预期水平的发射波长为1厘米的四个不同的非常小的尘埃颗粒丰度,我们通过比较1厘米CARMA观测约束。对于我们所有的核心,我们发现一个非常小的颗粒耗尽,我们认为这是由于晶粒生长的过程。这项工作代表了第一次旋转的尘埃排放已被用来限制星际尘埃颗粒的物理性质。
2015-11-20 astro-ph.GA
The Launching of Cold Clouds by Galaxy Outflows III: The Influence of Magnetic Fields
受外流星系观测的启发,我们研究了磁场和辐射冷却对嵌入在热风中的冷云演化的综合影响。我们进行了一系列的三维自适应网格细化,磁流体动力学模拟,跨越两个分辨率,并包括对齐和横向于即将到来的,超Alfvénic材料的领域。在非磁化的情况下,对齐的场对云的整体寿命几乎没有影响,尽管它们确实增加了风和云材料之间的混合,增加了$\approx 3.$的系数。横向场导致磁悬垂,这将云隔离,但它们也会在垂直于磁力线的方向上挤压材料,这会导致快速的质量损失。分辨率研究表明,磁化模拟比非磁化模拟具有更好的收敛性能,并且每个云半径64个区域的分辨率足以准确描述这些相互作用。我们的结论是,辐射冷却和磁场的组合效应依赖于磁场的方向,但不太可能提高云的寿命超过单独的辐射冷却的效果。
2020-02-18 astro-ph.GA
NGC 6522: A typical globular cluster in the Galactic bulge without signatures of rapidly rotating Population III stars
本文对老银河系核球球状星团NGC 6522的八颗潜在成员星进行了丰度分析。Chiappini等人(2011年)也曾研究过这些恒星,他们发现慢中子捕获元素的丰度比其他星团和类似金属丰度的场星都高,他们解释这反映了快速旋转的大质量第三星族恒星的核合成。与他们的分析相反,我们没有发现任何不寻常的中子捕获元素Sr,Y,Ba和Eu的增强,并得出结论,以前的索赔主要是由于没有适当考虑混合线。相反,我们发现NGC 6522是一个不起眼的球状星团,在相同的金属丰度([Fe/H] = -1.15 +/- 0.16)下,其丰度趋势与其他银河系球状星团相当。这些恒星在化学上也类似于晕和球场星,具有相同的金属丰度,[Y/Ba]范围较小,α元素丰度正常。因此,我们在NGC 6522中没有发现任何快速旋转的第三星族恒星的化学特征的观测证据。
2014-08-01 astro-ph.GA
Gravitational lensing study of cold dark matter led galactic halo
在这项工作中的时空几何的晕区的旋涡星系考虑到所观察到的平坦的银河系旋转曲线的功能,调用Tully-Fisher关系,并假设存在冷暗物质在星系中。将这样得到的时空作为引力透镜进行引力透镜分析。研究发现,上述时空引力透镜理论可以一致地解释星系-星系弱引力透镜观测和著名的Abell 370星系团的引力透镜观测。
2021-07-14 astro-ph.GA gr-qc
Cold Atomic Gas in the CGPS and Beyond
加拿大银河系平面调查开辟了银河系的新前景,包括冷氢云,它在经典的弥散星际介质和可以形成恒星的引力束缚分子云之间架起了一座关键的桥梁。CGPS和它的同伴IGPS的调查显示,这些过渡云是令人惊讶的广泛作为HI自吸收(HISA)的阴影对银河系HI发射背景。IGPS数据的丰富性允许详细检查HISA云的空间结构,气体性质,银河系的分布,并与分子气体的对应关系,所有这些都可以约束模型的冷HI云在不断发展的星际介质。增强具有里程碑意义的IGPS努力是新的和即将到来的调查与阿雷西博305米和澳大利亚SKA探路者望远镜。
2010-09-06 astro-ph.GA
A Census of Gas Outflows in Type 2 Active Galactic Nuclei
我们使用z~0.1的~ 23,000个2型活动星系核(AGN)样本对电离气体外流进行了普查。通过测量窄发射线的速度偏移,即,[O III] λ5007和Hα,相对于由恒星吸收线测量的系统速度,我们发现47%的活动星系核的[O III]视线速度偏移量为$\geq$ 20 km/s。在考虑投影效应后,2型活动星系核中[O III]速度偏移量所占的比例与1型活动星系核相当。具有大的[O III]速度偏移的活动星系核优先具有高的爱丁顿比,这意味着检测到的速度偏移与黑洞活动有关。蓝移[O III]和红移[O III]活动星系核的主星系倾角分布明显不同,支持双锥外流和尘埃遮蔽的组合模型。此外,对于约3%的活动星系核,[O III]和Hα显示出相当大的速度偏移,表明在分层窄线区域中,气体运动学比减速外流更复杂。
2014-09-04 astro-ph.GA
Influence of galactic arm scale dynamics on the molecular composition of the cold and dense ISM II. Molecular oxygen abundance
分子氧一直是许多观测研究的主题,因为化学模型预测它是氧气的储存库。虽然它已经在星际介质的两个区域被探测到,但它的稀有性对天体化学模型来说是一个挑战。在本文中,我们结合了计算的物理条件与光滑粒子流体动力学(SPH)模拟与我们的全气体颗粒化学模型鹦鹉螺,研究预测的O2丰度在星际物质形成冷芯。因此,我们遵循的气体和冰的化学演化的物质包裹从弥漫的星际条件冷致密的核心。我们的大多数预测的O2丰度低于1 e-8(相对于总质子密度)和预测的柱密度在模拟冷芯是在最大的几个1 e 14 cm-2,在协议的非检测限。这种低的O2丰度可以通过以下事实来解释,即在大部分星际材料中,在O2可以在气相中形成并且免受UV光解离之前,原子氧被耗尽到晶粒表面上(并且被氢化以形成H2O)。我们之所以能得到这个结果,是因为我们考虑了从弥散介质到冷核的物理条件演化的全部历史。
2019-06-02 astro-ph.GA
An Analytic Model for Stellar Metallicity Gradient Residuals in Cold, Phase-Mixed Galactic Disks
Princeton University(普林斯顿大学);The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校)
提出一个最小分析模型,利用恒星金属丰度残差约束径向迁移,推导出闭合形式表达式,并应用于银河系薄盘,得到径向迁移均方根振幅与年龄的关系。
2026-09-03 astro-ph.GA
Physical Properties of Galactic Planck Cold Cores revealed by the Hi-GAL survey
以前对大质量恒星形成的初始条件的研究主要针对银河系内部的暗星云(IRDC)。这是由于IRDC首先在明亮的中红外背景下的吸收中被检测到,需要观察到有利的位置。通过选择,IRDC只代表了能够形成大质量恒星和星团的银河系云的一小部分。由于它们的尘埃温度低,IRDC在远红外和毫米波段都很明亮,因此,在这些波长下的观测有可能提供整个银河系恒星形成大质量云的完整样本。我们的目标是在银河系大质量恒星形成的初始条件下识别云,并比较它们的物理特性与银河系位置的关系。我们已经研究了一个均匀的银河系冷核样品的物理性质与普朗克卫星横跨银道面。利用Herschel Hi-GAL观测,我们描述了它们的内部结构。利用扣除背景的Herschel像,我们导出了48个普朗克团块的H2柱密度和尘埃温度图。它们的基本物理参数已被计算和分析作为银河系内的位置的函数。这些性质也与Kauffmann & Pillai(2010)导出的大质量恒星形成的经验关系进行了比较。大多数普朗克团块都有恒星形成的迹象。其中约25%的质量足以形成高质量恒星。朝向银河系中心区域的普朗克团块显示出比外星系团块更高的峰值柱密度和更高的平均尘埃温度。虽然我们只有七个没有相关YSO的团块,但Hi-GAL数据显示,有恒星形成和没有恒星形成的普朗克冷团块的性质没有明显差异。
2016-03-14 astro-ph.GA
Multi-cloud crushing -- the collective survival of cold clouds in galactic outflows
研究发现冷云在银河风中集体生存的关键因素,包括紧密排列和碎片化,提出基于有效体积填充分数的生存标准。
2025-06-05 astro-ph.GA
Polarization fraction of Planck Galactic cold clumps and forecasts for the Simons Observatory
本研究测量了Planck银河系冷团块样本的353 GHz偏振分数,分析了其与团块物理性质的关联,并预测Simons Observatory将大幅提升冷团块偏振探测数量,同时发布了相关掩模软件。
2023-07-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Semi-Analytical Line Transfer (SALT) Model III: Galactic Inflows
我们提出了计算的紫外光谱所产生的散射光子的气体落在各向同性辐射源。该模型基于Scarlata & Panagia(2015)的半分析线转移(SALT)代码的改编,旨在解释部分电离星系流入光谱中观察到的逆P-Cygni轮廓。除了呈现模型之外,我们还探索了流入SALT模型的参数空间,并重新创建了各种物理动机的场景,包括球形流入,覆盖分数小于1的流入和银河喷泉(即,银河系的流入和流出的组成部分)。由此产生的光谱从流入的气体显示的光谱特征,可能被误解为ISM功能在低分辨率光谱($σ\approx 120$ $\rm{km }$ $\rm{s}^{-1}$),这表明,总数量的星系系统的流入被低估。我们的模型表明,可以用8米级望远镜获得的中等分辨率($R = 6000$或$σ\approx 50$ $\rm{km }$ $\rm{s}^{-1}$)的观测将能够解决识别流入所需的特征性逆天鹅座P剖面。
2022-09-29 astro-ph.GA
Towards a census of the Galactic anticentre star clusters - III: tracing the spiral structure in the Outer Disk
在本文中,我们调查了27个星团候选者的性质,其中大多数都投射到银河系的反中心。我们得到了20个已确认的聚类的基本参数,其中7个是新的鉴定。剩下的四个是不确定的情况下,需要更深入的测光,以确定其性质,和4可能是场波动。此外,我们提供了一个部分人口普查的疏散星团对银河系的anticenter。在这项研究中,我们还包括一些有趣的对象以外的anticenter区域,在第二和第三银河象限,主要是在英仙座和外臂。这些群集证实了外臂沿第三象限的延伸。我们还指出,嵌入式星系团FSR 486距离太阳7.2 +/- 1.3 kpc,投射在本星系群不规则矮星系IC 10的视线上。因此,IC 10的部分不寻常特性可以用银河系污染来解释。我们指出嵌入式集群跟踪螺旋结构的重要性。
2013-04-22 astro-ph.GA
The Split Red Clump of the Galactic Bulge from OGLE-III
红色团块被发现沿着朝向银河系隆起的几条视线分裂成两个部分。这种分裂被检测到具有朝向区域(-3.5<l<l,b<-5)和(l,b)=(0,+5.2)的高显著性,即,沿凸出部短轴且偏离平面至少5度。较暗的(以下称为“主”)分量是更紧密地遵循膨胀红团的距离-经度关系的分量。主要分量比次要分量暗约0.5等,总体数量大致相等。对于距离平面较远的视线,亮度的差异会增加,并且在次要分量中发现的恒星比在主要分量中发现的恒星更多。这两个分量具有非常接近相等的(V-I)颜色。
2010-07-28 astro-ph.GA
A statistical method for measuring the Galactic potential and testing gravity with cold tidal streams
我们介绍了最小熵方法,一个简单的统计技术,约束银河系引力势,同时测试不同的引力理论直接从6D相空间调查,而不采用动力学模型。我们证明,轨道能量分布是可分离的(即独立的位置)有一个相关的熵,增加错误的假设下的引力势和/或引力理论。在已知的天体中,来自低质量祖先的“冷”潮汐流遵循最接近满足可分离性条件的轨道分布。虽然潮汐剥离的恒星的轨道是由祖先的自重扰动,系统的能量分布的变化可以量化的交叉熵的个别尾巴,给予进一步的敏感性,在主机潜在的理论偏差。使用最小熵方法来测试范围广泛的引力理论的可行性,通过在牛顿势中发展限制N体模型和检查由Dirac,MONDian和f(R)引力修正引入的熵的变化来说明。
2012-09-10 astro-ph.GA
Jet-induced feedback in the [O III] lines of early evolution stage active galactic nuclei
众所周知,活动星系核(AGN)与其宿主星系之间存在着各种形式的相互作用,这些现象通常被称为AGN反馈。特别是,由AGN的一部分发射的相对论等离子体喷流可以强烈地影响它们的环境。我们在这里提出的[O III] $λλ$ 4959,5007线的早期演化阶段AGN的不同样本的研究-特别是窄线塞弗特1星系。所有的源的无线电成像观测,使一个部门喷射和非喷射源,并利用这一点,我们表明,电离气体的性质显着影响的射流的存在,因为我们经常发现[O III]线(蓝色)相对于其restframe波长移动。我们还表明,如何无线电形态和无线电频谱指数似乎不发挥作用的起源[O III]移位,从而表明,源倾斜是不相关的线位移。我们没有找到一个强有力的关系[O III]线属性和测热光度,这表明在我们的样本辐射驱动流出似乎没有显着的贡献[O III]线运动学。我们最后建议[O~ III]位移可能是一个很好的代理,以确定相对论喷流的存在。进一步的研究,特别是积分场光谱,将提供一个更深入的了解喷流和它们的环境之间的关系在早期演化阶段AGN。
2021-06-02 astro-ph.GA
The Structure of Multiphase Galactic Winds
我们提出了一个新的分析框架来模拟多相星系风的稳态结构,包括一个热的,体积填充组件和一个冷的,cloudness组件。我们首先推导出任意质量,动量和能源项的热相结构的一般表达式。接下来,通过最近的模拟,我们参数化了云-风的质量传递速率,这是由湍流混合和辐射冷却之间的竞争。这使我们能够将云-风相互作用作为热相的源项,从而同时解决这两个阶段的演变,充分考虑它们的双向影响。有了这个模型,我们探索银河风的性质在广泛的条件。我们发现:(i)通过现实的参数选择,我们自然地产生热的、低密度的风,其在输送能量的同时夹带冷云的显著通量,(ii)混合主导冷云加速并且使热风减速,(iii)在混合期间,相对动能的热化提供显著的加热,(iv)热相质量负荷因子和/或恒星形成率低的系统可以维持较高的初始冷相质量负荷因子,但云很快被撕碎,和(v)具有大的热相质量加载因子和/或恒星形成速率的系统不能维持大的初始冷相质量加载因子,但云倾向于随着半径而增长。我们的研究结果强调了在物理和观测上解释星系风多相结构的必要性,并对星系系统的反馈具有重要意义。
2021-08-11 astro-ph.GA
Cold Gas Subgrid Model (CGSM): A Two-Fluid Framework for Modeling Unresolved Cold Gas in Galaxy Simulations
针对星系模拟难以同时解析星系晕与冷气体亚秒差距尺度的问题,本文提出双流体CGSM亚网格模型,并通过理想化测试验证其可准确再现冷气体质量、分布及演化时间尺度。
2025-01-16 astro-ph.GA
CARMA Observations of Galactic Cold Cores: Searching for Spinning Dust Emission
我们提出了第一次搜索旋转尘埃排放的样本34银河系冷芯,使用CARMA干涉仪进行。对于我们的每个核心,我们使用赫歇尔空间天文台的测光数据来约束N_{H}、T_{d}、n_{H}和G_{0}。通过计算核心的质量并将其与Bonnor-Ebert质量进行比较,我们确定34个核心中有29个是引力不稳定的,正在发生坍缩。事实上,我们发现6个核心与至少一个年轻的恒星物体有关,暗示了它们的原恒星性质。通过研究每个核心内的物理条件,我们可以揭示我们的CARMA观测揭示(或不)的厘米发射。事实上,我们发现只有3个核心有任何显着的可检测的厘米发射。使用旋转尘埃模型,我们预测的预期水平的旋转尘埃排放在每个核心,并发现,对于所有34个核心,预测的排放水平大于观测到的厘米排放约束的CARMA观测。此外,即使在我们确实探测到厘米辐射的核心中,我们也无法在现阶段区分年轻恒星物体的自由-自由辐射和旋转尘埃辐射。我们强调,尽管在本分析中描述的CARMA观测对寒冷、稠密环境中旋转尘埃的存在有重要的限制,但这些观测所针对的源样本在统计上并不能代表银河系核心的全部人口。
2015-07-31 astro-ph.GA
Extracting the cold neutral medium from HI emission with deep learning: Implications for Galactic foregrounds at high latitude
解析中性氢的相结构对于理解星际介质的生命周期至关重要。然而,HI温度和密度的精确测量受到用于测量HI吸收的背景连续源的可用性的限制。在这里,我们测试了深度学习在没有光学深度信息的情况下在大面积上提取HI属性的使用。我们训练一个一维卷积神经网络,使用合成观测的三维数值模拟的ISM预测的冷中性介质(f_CNM)和校正光学薄HI柱密度光学深度(R_HI)从$21\rm\,cm$发射单独。我们限制我们的分析高银河系纬度($ |b| >30度),其中的谱线配置文件的复杂性最小化。我们验证了网络准确地预测f_CNM和R_HI通过比较结果与21 cm吸收的直接约束。通过将该网络应用于GALFA-HI调查,我们生成了大面积的f_CNM和R_HI图。虽然冷中性介质(CNM)丰富的结构的总HI列的整体贡献是小的(~5%),我们发现,这些结构是无处不在的。我们的研究结果与在21 cm发射中观察到的小尺度结构与磁场一致。最后,我们证明了所观察到的HI柱密度和尘埃红化(E(B-V))之间的相关性随着R_HI的增加而下降,这表明即使在高纬度地区,未来使用HI量化前景银河系E(B-V)的努力也应该通过考虑HI相结构来提高保真度。
2020-06-30 astro-ph.GA
Galactic cold cores VI. Dust opacity spectral index
银河系冷核项目已经对116个领域进行了赫歇尔观测,普朗克调查发现了冷尘埃排放的迹象。这些场包含不同环境和恒星形成不同阶段的源。尘埃不透明度光谱指数β和尘埃色温T的推导使用赫歇尔和普朗克数据。β和T之间的关系是检查整个样本和个别领域内。根据IRAS和普朗克数据,该领域的特点是中位数色温为16.1 K,中位数不透明度光谱指数β =1.84。我们观察到明显的T-β反相关。在Herschel观测中,普朗克数据在较低分辨率下限制,变化遵循柱密度结构,β(FIR)在单个团块中可以上升到~2.2。普朗克217千兆赫波段显示出系统性的过剩,这与毫米波长处尘埃发射光谱的普遍平坦化相一致。当分别在700 μ m以下和700 μ m以上拟合时,中值光谱指数值为beta(FIR)~ 1.91和beta(mm)~ 1.66。光谱指数作为柱密度和波长的函数而变化。β变化部分地被温度梯度所掩盖,并且本征晶粒特性的变化可能更大。
2015-09-26 astro-ph.GA
The Arecibo Methanol Maser Galactic Plane Survey - III: Distances and Luminosities
我们推导出运动学距离的86 6.7 GHz甲醇脉泽发现在阿雷西博甲醇脉泽银河平面调查。系统的速度来源于13 CO(J=2-1),CS(J=5-4),和NH3的ARO亚毫米望远镜,APEX望远镜,和Effelsberg 100米望远镜的观测,分别。运动学距离的模糊性,解决了使用HI自吸收与HI数据从VLA银河平面调查。我们观察到的远距离辐射源大约是近距离辐射源的三倍。源的垂直分布的标度高度约为30 pc,远低于银河系薄盘。我们使用在这项工作中导出的距离,以确定6.7 GHz脉泽发射的光度函数。光度函数在约10^{-6} L_sun处有一个峰值。假设这个光度函数适用,甲醇脉泽人口在大麦云和M33至少是4和14倍,分别比我们的银河系。
2009-10-20 astro-ph.GA
Thermal instabilities in cooling galactic coronae: fuelling star formation in galactic discs
我们调查的手段,冷气体可以吸积到银河系质量星系从一个热的气体日冕,使用一个新的平滑粒子流体动力学代码,“SPHS”。我们发现,在许多经典的SPH模拟在文献中看到的“冷块”不存在于我们的SPHS模拟。相反,冷气体从晕中沿着细丝凝结,细丝形成于超新星驱动的气泡的交叉点,这些气泡来自恒星形成的早期阶段。这种正反馈将冷气体直接输送到星系盘,进一步推动恒星的形成。在SPH和SPHS模拟中得到的星系在形态、气相图和恒星含量上有很大的不同。我们发现,经典的SPH冷团是由于冷气体无法在热晕中混合而引起的数值热不稳定性。SPHS中混合的改进处理抑制了这种不稳定性,导致显著不同的物理结果。在我们最高分辨率的SPHS模拟中,我们发现冷丝分裂成形成恒星的束缚团块。与周围的气体相比,细丝的密度是10-100倍,这表明碎片是由密度过大驱动的物理非线性不稳定性造成的。这种盘状星系生长的“分裂细丝”模式对星系形成有着重要的意义,特别是恒星形成在将冷气体带入盘状星系中的作用。
2012-09-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the disappearance of a cold molecular torus around the low-luminosity active galactic nucleus of NGC 1097
利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)以$\sim 10$ pc分辨率绘制了NGC 1097第1类低光度活动星系核(LLAGN;测热光度$\lesssim 10^{42}$ erg~s $^{-1}$)周围的CO(3-2)和潜在的连续辐射图。这些观测结果揭示了LLAGN的$\sim 100$ pc内详细的冷气体分布。与发光的塞弗特星系NGC 1068相比,最近发现了一个$\sim 7$ pc冷分子环,在我们的NGC 1097的CO(3-2)积分强度图中缺少一个明显致密和紧凑的环。基于CO(3-2)通量,NGC 1097的气体质量将是$\gtrsim 2-3$的一个因子,小于NGC 1068,通过使用相同的CO到H $_2$转换因子,这意味着NGC 1097中较少活跃的核恒星形成和/或流入。我们的CO(3-2)的速度场的动力学模型意味着冷分子气体集中在一个薄层相比,跟踪的2.12 $μ$ m H $_2$发射的环面和周围的热气体。此外,我们认为NGC 1097拥有一个几何上比NGC 1068更薄的环面。虽然环面厚度的物理起源尚不清楚,我们的观察支持的理论预测,几何厚环面与高不透明度将成为不足的活动星系核从发光的Seyfert到LLAGNs的演变。
2017-07-18 astro-ph.GA
Pilot HI Survey of Planck Galactic Cold Clumps with FAST
本文介绍了利用500米口径球面射电望远镜(FAST)对17个普朗克银河系冷团(PGCC)进行的HI观测。HI窄自吸收(HINSA)是探测冷HI与氢分子混合的有效方法,它有助于加深我们对星际介质中原子-分子跃迁的理解。HINSA阳性率为58%。发现HINSA的柱密度与$^{13}$ CO的柱密度具有中等相关性,在$\rm log( N(HINSA)) = (0.52\pm 0.26) log(N_{^{13}CO}) + (10 \pm 4.1) $之后。HI丰度相对于总氢[HI]/[H]的平均值为$4.4\times 10^{-3}$,约为以往HINSA对分子云观测平均值的2.8倍。对于总柱密度N $\rm_H >5 \times 10^{20}$ cm $^{-2}$的云,HINSA丰度和总氢柱密度之间的负相关被发现,证实了在更大质量的云分子气体形成过程中冷HI气体的耗尽。$^{13}$ CO的非热谱线宽度比HINSA的大0-0.5 km s $^{-1}$。HINSA的非热宽度较窄的一个可能解释是HINSA的区域比$^{13}$ CO的小。根据H-$_2$形成和H-$_2$被宇宙线分解的分析模型,我们发现5个源的云年龄在10 $^{6.7}$ -10 $^{7.0}$ yr之间。
2019-12-02 astro-ph.GA
Three dimensional projection effects on chemistry in a Planck galactic cold clump
分子线发射峰与连续谱峰的偏移是很常见的,但往往难以用单一的球形云化学模型来解释。我们建议,一个不规则的三维(3D)云结构的空间投影效果可以是一个解决方案。这项工作表明,这一想法可以成功地应用于普朗克冷团G224.4-0.6,通过近似它与四个单独的球对称云核,其化学模式相互重叠,以产生可观察的线图。根据该团块的观测数据和气体颗粒化学模型推断的经验物理结构,这四个岩心可以满意地再现其850 $μ$ m连续图和CCS的不同峰值偏移。在化学年龄约为$8\times 10^5\sim 3\times 10^6$ yrs时,HC $_3$ N和N $_2$ H $^+$同时存在。其他分子云中的化学物质。
2020-01-28 astro-ph.GA
Asymmetric streaming motion in the Galactic bulge X-shaped structure revealed by the OGLE-III proper motions
银河核球在视线中显示出一个双红色团块,|b| > 5度,-3度<1 < 4度。它被解释为几乎是从侧面看到的X形结构的特征。我们测量属于X形结构的较近和较远臂的恒星的自行。的两个手臂的内在运动学性质被发现,通过将信息从光度函数。当b = -5度时,我们发现两个旋臂之间的自行差是银河经度的线性函数(-0.1度< l < 0.5度),我们将其解释为恒星在X形结构中的流动运动。这样的流运动以前没有被报道过。自行差在-0.8度< l < -0.1度时是恒定的,这给了我们一个87.9 +/- 8.2 km/s/kpc的膨胀旋转速度的估计。
2013-04-22 astro-ph.GA
Mapping the Galactic disk with the LAMOST and Gaia Red clump sample: III: A new velocity substructure and time stamps of the Galactic disk asymmetry in the disk between 12$-$15 \,kpc
我们调查的三维不对称运动学和银河系盘之间的银心距离$R=12$和15 \,kpc的时间戳,使用红色的团块星从LAMOST银河系巡天选择,也与自行测量提供的盖亚DR 2。我们发现银道面上方的速度亚结构对应于最近发现的密度倾斜(在\citet{Wang2018b, Wang2018c}中发现的“南-中相反”密度结构[R $\sim$ 12-15 \,kpc,Z $\sim$ 1.5 \,kpc])的径向和方位角速度。对于垂直速度,我们检测到明确的垂直体运动或弯曲模式运动,没有明显的南北不对称对应的面内不对称功能。在不同年龄的恒星子样本中,我们发现从0 $-$ 14 \,Gyr开始的面内不对称性几乎没有时间演化,这意味着该结构可能对几乎宇宙时间的扰动敏感。我们建议,这种不对称的速度结构的可能的情况是由在平面内产生的机制,而不是垂直扰动。
2019-09-11 astro-ph.GA
How is Cold Gas Loaded into Galactic Nuclear Outflows?
Purple Mountain Observatory and Key Laboratory of Radio Astronomy, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台射电天文重点实验室);School of Astronomy and Space Science, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文与空间科学学院)
研究揭示银河核喷流通过与非平面结构相互作用,剥离外银河区域冷气体,解释气泡多波段不对称性和高湍流特征。
2026-01-30 astro-ph.GA
A study of Galactic Plane Planck Galactic Cold Clumps observed by SCOPE and the JCMT Plane Survey
本文利用JPS和SCOPE巡天数据研究银道面普朗克冷云块的物理性质,发现其致密源性质不随银河环境变化,且L/M比显著低于其他研究,表明PGCCs是恒星形成活动较低、更冷更致密的独特银道面源群体。
2024-05-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Galactic cold cores II. Herschel study of the extended dust emission around the first Planck detections
在银河系冷核项目中,我们正在对普朗克卫星探测到的冷星际云进行赫歇尔光度观测。作为赫歇尔科学演示阶段(SDP)的一部分,观察到的三个领域提供了对这些来源性质的第一次一瞥。我们研究的领域内的尘埃排放的属性。我们确定的灰尘亚毫米不透明度,寻找灰尘光谱指数的空间变化的迹象,并估计如何明显的变化的参数可能会受到不同来源的不确定性。我们使用赫歇尔观测,其中表面亮度标度的零点是在普朗克卫星数据的帮助下设置的。我们得出的色温和列密度图的地区,并确定通过比较消光测量的尘埃不透明度。通过同时拟合色温和尘埃光谱指数值,我们寻找表观尘埃特性的空间变化。用一个简单的辐射转移模型,我们估计在多大程度上这些可以解释的视线温度变化,而不改变尘埃颗粒的属性。对尘埃排放的分析揭示了与普朗克源一致的冷而稠密的云,并证实了这些探测。由此得到的尘埃不透明度在kappa(250 μ m)~0.05 - 0.2 cm^2/g的范围内变化,在高气柱密度的区域优先观察到较高的值。平均尘埃光谱指数β为~1.9 - 2.2。有迹象表明,β值向最冷的地区增加。光谱指数下降强烈附近的内部热源,但根据辐射转移模型,这可以解释的视线温度的变化,而不改变尘埃的属性。
2011-01-15 astro-ph.GA
A High Fraction of Double-peaked Narrow Emission Lines in Powerful Active Galactic Nuclei
在红移z~0.1的活动星系核(AGN)中,有1%的AGN在空间积分谱中的窄发射线上出现了几百km/s的速度分裂。这样的线轮廓已经被发现来自与银河系规模的外流,合并的星系对每个窝藏一个超大质量黑洞(SMBH),和/或银河系规模的磁盘旋转相关的电离气体云的整体运动。然而,窄线速度分裂的频率是如何依赖于活动星系核光度的,这一点还不清楚。本文研究了具有双峰窄发射线的2型活动星系核所占比例与活动星系核亮度(用[O III]5007发射线亮度L_[O III]表示)之间的关系。我们将Liu等人(2010)在z~0.1处的样本与178个在z~0.5处具有双峰[O III]发射线的2型活动星系核的新样本相结合。我们从SDSS-III/重子振荡光谱巡天的2089个2型活动星系核中选取了新的样本。我们发现,在所有的2型活动星系核中,L_[O III]与双峰窄发射线的比例之间存在统计上显著的(~4.2σ)相关性,并对由[O III]线宽、等效宽度、分裂速度和/或两个速度分量之间的等效宽度比引起的选择偏差和不完整性进行了校正。我们的研究结果表明,银河系规模的外流和/或合并对SMBH更普遍,在更强大的活动星系核,虽然空间分辨后续观测需要解决的起源(S)为个别活动星系核的窄线速度分裂。
2016-08-09 astro-ph.GA
Column Density Profiles of Cold Clouds Driven by Galactic Outflows
吸收线的研究对于理解恒星爆驱动的星系外流的起源、性质和影响至关重要。这些研究揭示了一种多相介质,具有许多难以理解的特征,从而需要研究这种气体的电离机制。为了更好地解释这些观测结果,我们使用了一套自适应网格细化流体动力学模拟的冷原子云驱动的热,超音速外流,包括辐射冷却,热传导的影响,和电离背景特征的星爆星系。使用一种新的分析工具,三叉戟,我们估计的平衡柱密度分布为10种不同的离子:H I,Mg II,C II,C III,C IV,Si III,Si IV,N V,O VI和Ne VIII。这些拟合到具有描述最大柱密度和覆盖率的两个参数的模型轮廓,并且对于每个离子,我们提供了这些拟合参数的表,以及平均速度和线宽。我们的结果是最敏感的马赫数和传导效率,更高的马赫数和更有效的传导导致更紧凑,高柱密度云。我们用我们的研究结果来解释下桶观测的流出,并发现所采用的电离平衡模型overpredicted柱密度的离子,如Si IV,并没有充分捕捉所观察到的趋势N V和O VI,这意味着存在强非平衡电离效应。
2018-07-24 astro-ph.GA
Chemical properties of two dense cores in a Planck Galactic Cold Clump G168.72-15.48
为了加深我们对普朗克银河系冷团(PGCC)G168.72-15.48的化学性质的理解,我们对9种分子物种进行了观测,即\ce{c-C3H},\ce{H2CO},\ce{HC5N},\ce{HC7N},\ce{SO},\ce{CCH},\ce{N2H+},\ce{CH3OH}和\ce{CH3CCH},利用天马射电望远镜和紫金山天文台望远镜对PGCC G168.72-15.48中的两个致密核心进行了观测。我们在G168-H1和G168-H2核心中检测到\ce{c-C3H}、\ce{H2CO}、\ce{HC5N}、\ce{N2H+}、\ce{CCH}和\ce{CH3OH},而\ce{HC7N}和\ce{CH3CCH}仅在G168-H1中检测到,SO仅在G168-H2中检测到。制图观测表明,G168-H1的\ce{CCH}、\ce{N2H+}、\ce{CH3OH}和\ce{CH3CCH}排放与沙尘排放有很好的耦合关系。此外,\ce{N2H+}在更致密和更演化的G168-H2核中表现出异常弱的发射,这可能归因于\ce{N2H+}耗尽。我们认为,在G168-H2的\ce{N2H+}消耗占主导地位的\ce{N2}消耗,而不是由CO的破坏。局部热力学平衡计算表明,\ce{CCH},\ce{HC5N},\ce{HC7N},和\ce{CH3CCH}的碳链分子更丰富的年轻的G168-H1核心。我们发现,…
2019-12-11 astro-ph.GA
Synthetic observations of dust emission and polarisation of Galactic cold clumps
银河系冷团块的普朗克目录(PGCC)包含了超过13000个根据冷尘埃特征探测到的来源。它们被认为是由静止的、恒星形成前的和已经形成恒星的物体组成。我们从云模拟中提取了PGCC型物体,并研究了它们的物理和偏振特性。通过与PGCC星表的比较,可以进一步验证PGCC星表的性质,为星际介质的数值模拟提供有价值的检验。我们使用了几个MHD快照来定义我们模型的密度场。通过辐射转移计算获得了表面亮度和偏振的亚毫米图像。我们研究了合成冷团目录的统计数据,并研究了团极化分数p的变化。合成目录中的团大小,纵横比和温度与PGCC相似。通量和柱密度小了几倍。这不是因为尘埃不透明度增加,而是因为模型的平均气柱密度增加了2 ~ 3倍,接近N(H2)= 10^22 cm-2。当视线平行于平均磁场时,极化分数倾向于向团块中心增加,与观测相反。当场垂直时,极化分数倾向于朝向团块减小,但是$p$的下降很小(例如,从p~8%到p~7%)。磁场几何形状使模拟团块中的极化分数平均仅降低Δp~1%。朝向实际PGCC团块看到的较大下降表明致密介质中的晶粒排列的一些损失,例如由辐射扭矩机制预测的。统计研究无法量化PGCC团块尺度上的粉尘不透明度变化。
2019-08-09 astro-ph.GA
Fading in the Flow: Suppression of cold gas growth in expanding galactic outflows
研究通过模拟扩展喷流中冷气体云的动态,揭示了云扩展和局部压力平衡对冷气体质量增长的调控作用,并展示了其对观测结果的一致性。
2025-10-23 astro-ph.GA
Reddening and metallicity maps of the Milky Way bulge from VVV and 2MASS III. The first global photometric metallicity map of the Galactic bulge
我们调查的大尺度金属丰度分布在银河系的凸起,使用一个大的空间覆盖范围,以约束凸起的形成方案。我们使用VISTA变量的Via Lactea(VVV)的调查数据和2 MASS测光,覆盖320平方度的银河系凸起,推导光度金属丰度的(J-Ks)0颜色的插值的基础上的一组球状星团脊线的个别红巨星分支恒星。然后,我们使用这些信息来构建第一个全球金属丰度图的凸起与30'x45'的分辨率。核球的金属丰度图显示出一个明显的垂直金属丰度梯度,约为0.04 dex/deg(约为0.28 dex/kpc),富金属恒星([Fe/H]~0)在靠近银道面的区域(|b| <5)占主导地位。在更大的尺度高度,平均金属丰度的隆起人口变得显着更金属贫。这符合盒状隆起起源于银河系酒吧的垂直不稳定性,形成早期通过长期演化的两个组成部分的恒星盘的情况。较老的贫金属恒星在更高的尺度高度上占主导地位,这是由于最初较热的厚盘恒星的非混合轨道。
2013-02-01 astro-ph.GA
Analyzing Planar Galactic Halo Distributions with Fuzzy/Cold Dark Matter Models
我们进行了模糊暗物质模型和冷暗物质模型之间的数值比较,侧重于大质量星系周围的卫星星系平面的形成。这样的星系动力学与控制的初始subhalo配置使用GADGET 2的冷暗物质和PyUltraLight的模糊暗物质,分别进行了研究。我们证明,卫星星系的模糊暗物质侧有一种倾向,形成更多的扁平和共转的卫星系统比在冷的暗物质侧,主要是由于耗散的引力冷却效应的模糊暗物质。我们的模拟与模糊的暗物质通常显示的卫星星系平面的短轴长轴比$c/a$是$0.21 \sim 0.30$,这很好地匹配目前观测值的银河系。
2022-12-07 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Shock-multicloud interactions in galactic outflows -- II. Radiative fractal clouds and cold gas thermodynamics
星系风对宇宙物质循环至关重要,它将物质从星系的致密区域中输送出来。观测表明,在这样的风中,不同的温度相共存,这是不容易解释的。我们提出了一套三维冲击多云模拟,占辐射加热和冷却温度之间的$10^2\,\rm K$和$10^7\,\rm K$。冲击加热,动力学不稳定性,湍流,辐射加热和冷却之间的相互作用产生了一个复杂的多相流与雨状形态。云气碎裂并不断被侵蚀,变得有效地混合和质量加载。然后,产生的温暖的混合气体冷却下来,沉淀成新的致密的云团,重复这个过程。因此,辐射冷却能够通过帮助热云和热风中的气体凝结来维持快速移动的致密气体。在随后的流出物中,具有温度$\gtrsim 10^6\,\rm K$的热气体从温相和冷相中出来,温相和冷相分别在$\approx 10^4\,\rm K$和$\approx 10^2\,\rm K$附近达到热平衡。虽然热气体的体积填充因子在流出中较高,但大部分质量集中在具有这些温度的致密气体云和细丝中。多孔性更强的多云层导致更垂直延伸的流出,并且致密气体在更致密的层中更有效地产生。冷相不是由冲压压力加速的,而是从离开热平衡的温暖的混合气体中析出。这个循环可以解释银河系中心流出物中存在的具有$N_{\rm H\,{\scriptstyle I}}=10^{19-21}\,\rm cm^{-2}$和$Δv_{\rm FWHM}\lesssim37\,\rm km\,s…
2021-06-29 astro-ph.GA
GASKAP-HI Pilot Survey Science III: An unbiased view of cold gas in the Small Magellanic Cloud
本文首次对小麦哲伦云中性氢吸收进行了无偏观测。该调查利用澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)望远镜进行的试验性HI观测,作为银河ASKAP HI(GASKAP-HI)项目的一部分,该项目的数据集已通过GASKAP-HI吸收管道进行处理,也在这里进行了描述。该数据集提供了对229个连续源的吸收光谱,比以前在SMC地区公布的连续源的数量增加了275%,并且比以前的SMC调查吸收光谱的质量有所提高。我们的无偏见的观点,结合发射和吸收之间密切匹配的光束大小,揭示了比2019年ATCA对SMC的调查更低的冷气部分(11%),并且更能代表SMC作为一个整体。我们还发现,SMC的酒吧和机翼区域之间的光学深度变化很大。在条形图中,我们发现光学深度通常较低(对$\mathcal{R}_{\rm HI} \sim 1.04$的光学薄柱密度假设的校正因子),但随柱密度线性增加。然而,在机翼中,尽管列密度的范围更小,但光学深度的散射范围很广。
2022-04-13 astro-ph.GA
Interaction of Cosmic Rays with Cold Clouds in Galactic Halos
我们研究了宇宙线(CR)动力学对嵌入在热的、稀薄的星系晕中的冷的、稠密的云的影响。如果云内的磁场没有增加太多,阿尔文速度的局部降低会对从恒星形成星系盘流出的CR造成瓶颈。瓶颈的上游CR梯度的热气体,这意味着多相结构可能有全球影响CR驱动风。一个大的CR压力梯度也可以在云的向外边缘发展。该压力梯度具有两个独立的效果。CR将云向上推,赋予它动力。在较小的尺度上,CRs使锋面中的冷气体加压,降低其密度,这与最近COS对本地$L_{*}$星系的观测中推断的低密度冷气体一致。它们还加热了云边缘的物质,使云-晕界面变宽,并导致界面离子丰度发生可观察到的变化。由于宇宙射线加热相对于热传导加热的温度依赖性要弱得多,与传导前沿相比,CR介导的前沿具有更高的低离子与高离子的比率,与观测结果更一致。我们分别使用1D模拟和分析技术研究这些影响。
2017-01-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
The role of galactic cold gas in low-level supermassive black hole activity
低层超大质量黑洞(SMBH)活动和银河系冷气体之间的关系的性质,如果有的话,目前还不清楚。在这里,我们测试是否中央黑洞可以在富含气体的星系以更高的速率喂养,探测SMBH活动远低于活跃制度的爱丁顿比~ 1 e-7。我们使用的组合的无线电数据从ALCARFA调查和文献,以及档案X射线通量测量从钱德拉X射线天文台,调查这种潜在的关系。我们构建了一个129个晚型星系的样本,MB<-18到50 Mpc,具有HI质量和敏感的X射线覆盖。其中,75个拥有核X射线源,检测率为58%。核X射线光度LX和星系恒星质量Mstar之间有非常显著的相关性,斜率为1.7+/-0.3,LX和HI气体质量MHI之间有初步的相关性(在2.8 sigma水平上显著)。然而,LX作为Mstar和MHI的函数的联合拟合发现对MHI没有显著依赖性(斜率0.1+/00.3),同样,LX-LX(Mstar)的残差也没有显示出与MHI的趋势; LX和MHI之间的明显相关性似乎完全由Mstar驱动。我们定量地证明,这些结果是强大的X射线二进制污染。我们的结论是,在这些螺旋星系范围内的冷气体含量并不强烈相关的低级别超大质量黑洞活动,并建议加油是一个本地化的过程。
2016-06-14 astro-ph.GA