Properties of the Line-of-Sight Velocity Field in the Hot and X-ray Emitting Circumgalactic Medium of Nearby Simulated Disk Galaxies
本研究利用TNG50模拟的合成观测分析银河系质量盘星系热星系周介质的速度场，明确了不同气流的可观测条件及光谱分辨率、发射线选择的影响，为未来X射线IFU观测约束星系气体演化理论提供依据。
2024-05-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Baryon Budget of the Hot Circumgalactic Medium of Massive Spiral Galaxies
在本星系周围的重子含量被观测到比大爆炸核合成所需的要少得多。模拟表明，这些“失踪重子”中的很大一部分可能储存在大质量星系周围的热的稀薄环星系介质（CGM）中，这些介质延伸到甚至超过了它们的暗物质晕的维里半径。以前的X射线和Sunyaev-Zel'dovich（SZ）信号观测表明，预期重子的$\sim(1-50)\%$存储在维里半径内的热CGM中。大的散射主要是由基于小径向范围内（通常在维里半径的10 - 20%内）的探测的热气体密度分布的非常不确定的外推造成的。在这里，我们报告堆叠X射线观测的六个本地孤立的大质量螺旋星系的CGM-MASS样本。我们发现，平均密度分布可以由一个单一的幂律的特点，以银河中心半径的$\approx 200\rm~kpc$（或$\approx130\rm~kpc$以上的1~ $σ$背景不确定度），大约一半的维里半径的暗物质晕。我们现在可以估计，维里半径内的热CGM可以解释晕所预期的重子质量的$(8\pm4)\%$。包括恒星在内，重子分数是$(27\pm16)\%$，或$(39\pm20)\%$，假设密度分布在$r\gtrsim130\rm~kpc$。我们的结论是，在大质量星系晕维里半径内的热重子不足以解释“失踪重子”。
2018-02-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The hot circumgalactic medium of the Milky-Way: new insights from XMM-Newton observations
基于XMM-Newton对Mrk 421视线及五个邻近视场的观测，研究发现银河系环银河介质需用包含温热维里相和热超维里相的双相模型描述，并揭示热相广泛分布、存在小尺度密度不均匀性，其成因可能与银盘恒星形成活动驱动的热外流有关。
2022-08-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
X-ray emission signatures of galactic feedback in the hot circumgalactic medium: predictions from cosmological hydrodynamical simulations
本研究利用宇宙学流体动力学模拟预测热星系周介质的X射线发射，发现反馈机制显著影响其形态、运动学和温度，为下一代X射线观测提供理论支持。
2025-06-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Hot Circumsingle Disks Drive Binary Black Hole Mergers in Active Galactic Nucleus Disks
活动星系核（AGN）周围的星系盘中的分级合并可能会产生二元黑洞（BBH）合并，特别是那些在对不稳定间隙中具有组分质量的黑洞。虽然嵌入BBH与活动星系核盘的相互作用通常被认为是促进合并，但最近的高分辨率流体动力学模拟挑战了这一假设。然而，这些模拟通常对气体热力学进行了简化处理。在这项工作中，我们模型的嵌入式BBH与一个简单的模型，保持一个增强的温度分布在每个二进制组件的各种反馈的可能后果。我们发现，当每个BH周围的minidisks变得比背景热的三倍，BBH轨道演化开关从膨胀到收缩。通过分析引力力矩的分布，我们发现这种方向的变化是由微盘螺旋的减弱及其对双星的正力矩驱动的。我们的研究结果突出了热力学在BBH周围的重要作用及其对轨道演化的影响，表明活动星系核盘可能是BBH合并的有效工厂。
2022-03-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Circum-Galactic Medium of MASsive Spirals II: Probing the Nature of Hot Gaseous Halo around the Most Massive Isolated Spiral Galaxies
本文分析了本机宇宙中六个超大质量螺旋星系的环银河介质（CGM-MASS）样本的XMM-牛顿数据。所有的CGM-MASS星系都有来自热气体的漫射X射线发射，这些气体在从星系中心延伸的背景$\sim(30-100)\rm~kpc$之上被探测到。这使现有的对大质量螺旋星系周围这种扩展的热CGM的探测增加了一倍。热气体的径向软X射线强度分布可以用$β$函数拟合，其斜率通常在$β=0.35-0.55$范围内。这个范围，以及那些$β$值测量的其他大质量螺旋星系，包括银河系（MW），一般是一致的X射线发光的椭圆星系类似的热气体光度和温度，并与那些预测的流体静力学等温气体晕。在这样的大质量螺旋星系中，热气的温度往往与其维里值相当，这表明引力加热的重要性。这与低质量星系形成对比，在低质量星系中，热气体的温度往往系统地高于维里温度。在所有CGM-MASS星系的整个晕圈中，辐射冷却与热气体自由降落时间尺度的比值远大于$\sim10$的临界值，表明CGM中气体冷却和沉淀的效率很低。因此，这些大质量螺旋星系中的热CGM很可能处于流体静力学状态，反馈物质与CGM混合，而不是逃离晕或落回盘。我们还同质化和比较CGM-MASS星系和其他星系样本测量的晕X射线光度，并讨论了在这些大质量的螺旋星系中检测到的“失踪”的星系反馈。
2017-10-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
High energy emission of GRB 130821A: constraining the density profile of the circum-burst medium as well as the initial Lorentz factor of the outflow
GRB 130821 A被Fermi-GBM/LAT、Konus-Wind、SPI-ACS/INTEGRAL、RHESSI和Mars Odyssey-HEND探测到。虽然GRB 130821 A的数据非常有限，但我们在这项工作中表明，高能伽马射线发射（即，高于100 MeV）单独对环爆介质的密度分布以及流出物的初始洛伦兹因子施加了严格的约束。高能伽玛射线辐射的时间行为与前向激波同步辐射模型一致，环爆介质可能具有恒定密度分布。洛伦兹因子约为几百，与其他明亮的伽玛暴相似。
2013-12-10 astro-ph.HE
How Do Supernovae Impact the Circumgalactic Medium? I. Large-Scale Fountains Around a Milky Way-Like Galaxy
反馈在星系形成中是必不可少的。然而，由于缺乏分辨率，宇宙学模拟经常使用特设的反馈参数。相反，小盒子模拟，虽然更好地解决反馈，不能捕捉气体演变超出模拟域。我们的目标是通过将超新星驱动的外流的小盒子结果实施到暗物质晕尺度模拟中并研究它们在大尺度上的影响来弥合这一差距。银河系外流是多相的，但小盒子模拟表明，热相（T $\approx$ 10 $^{6-7}$ K）携带大部分能量和金属。我们实现热流出银河系晕的理想化模拟，并研究它们如何影响环星系介质（CGM）。在本文中，我们讨论的情况下，当恒星形成的表面密度低，因此新兴的热流出的引力约束的晕。我们发现，外流形成一个大规模的，富含金属的大气喷泉运动。随着热气体的积累，内部大气变得“饱和”。冷气体冷凝，其速率与热流出物的注入相平衡。这种平衡导致了热大气的普遍密度分布，与质量流出速率无关。大气层的温度径向下降，自然产生了观测到的X射线光度和O VI，O VII，O VIII的柱密度。自我调节的大气层中有一个重子和一个金属质量分别为$(0.5-1.2)\times 10^{10}M_\odot$和$(0.6-1.4)\times 10^8 M_\odot$，与晕中“失踪”的重子和金属相比，它们很小。我们推测，丢失的物质存在于更大的半径，在过去更强大的外流喷射。
2020-06-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Global Hot Gas in and around the Galaxy
热的星际介质追踪恒星反馈及其在调节银河系生态系统中的作用。我回顾了最近的进展，在了解介质，主要是基于X射线吸收线光谱，辅以X射线发射和远紫外OVI吸收测量。这些观测使我们能够第一次描述介质的全球空间，热，化学和运动学特性。这些结果与从与银河系相似的邻近星系的X射线成像中推断的结果基本一致。很明显，特征温度为$\sim 10^6$ K的扩散软X射线发射/吸收气体主要存在于银河系盘和凸起内及其周围。例如，在太阳附近，这种气体具有$\sim 1$ kpc的特征垂直尺度高度。这一结论并不排除存在一个更大尺度、可能更热、密度更低的环银河热介质，这是解释各种高速云观测所必需的。这种热介质可能是星系形成和演化过程中恒星反馈的自然产物。
2009-05-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
The circum-galactic medium of quasars: transverse and line-of-sight absorptions
类星体投影对（QPP）可以通过研究背景类星体光谱中与前景类星体红移相同的干涉吸收线来研究类星体的环星系介质。在这里，我们报告的光学光谱，收集在大加那利望远镜，14个QPP。在7个例子中，我们发现了与前景类星体有关的Mg Ⅱ吸收线。只有两种情况下的视线反射（LOS）被揭示。这些新的观察结果补充了我们之前对其他30个QPP进行的研究。简要讨论了与前景类星体的完整数据集的介入吸收线的属性的报告。
2020-10-19 astro-ph.HE
Modeling of the Interaction of GRB Prompt Emission with the Circumburst Medium
我们提出的方法和结果的数值模拟的相互作用的伽玛暴即时发射与环暴介质使用修改后的版本的多组辐射水文代码STELLA。修正包括非稳态光电离、光电离加热和康普顿加热以及流体力学和辐射传输。光变曲线和光谱的出射的伽马射线，X射线和光发射计算的一组模型（壳）的环暴环境，不同的尺寸，密度，密度分布，成分，温度。在某些情况下，总的辐射热光度和光学光度可以分别达到10^47和10^43 erg/s。这些效应可能是造成某些伽玛射线暴X射线光变曲线和光学余辉不规则的原因。
2010-08-26 astro-ph.HE
Analytical Framework for Expanding Bubbles in a Hot Circumgalactic Medium
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）
本文提出分析框架，研究反馈驱动气泡在热 circumgalactic 媒介中的演化，探讨压力限制和跨音速过渡对演化结束的影响，并讨论AGN反馈与超新星反馈的动力学差异。
2026-03-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Warm-hot Gas in X-ray Bright Galaxy Clusters and the H I-deficient Circumgalactic Medium in Dense Environments
利用背景类星体光谱（HST-COS/STIS）、星系团光谱（MMT/Hectospec和SDSS）和X射线成像/光谱（XMM-Newton和Chandra），对7个X射线探测到的星系团中的团内介质（ICM）和环星系介质（CGM）进行了分析。首先，我们报道了这些星系团CGM中H I吸收的覆盖率非常低，f_c = 25%+25%/-15%，达到严格的检测极限（log N（H I）< 13 cm^-2）。由于场星系在相似半径下的H I覆盖率约为100%，我们的数据中CGM H I的缺乏表明，星系团环境已经有效地剥离或过度电离了这些星系团星系的气体晕。其次，我们评估了温暖的热（10^5 - 10^6 K）气体的贡献ICM跟踪O VI和广泛的Ly-alpha（BLA）吸收。尽管我们的数据信噪比很高，但我们没有在任何星系团中检测到O VI，并且我们只在探测一个星系团的类星体光谱中检测到BLA特征。我们估计，沿着这条视线的温热气体的总柱密度总计约为T > 10 ^7 K的热X射线发射相中所含柱密度的3%。这些特征以高的相对速度存在，可能会追踪到星团外的震前物质。比较低密度“场”、星系团和高密度星系团的气态星系晕，我们发现，随着环境密度的增加，CGM的H I逐渐耗尽，并且CGM在星系团中的转化最为严重。这种CGM转变可能在环境星系淬灭中发挥关键作用。
2017-12-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Search for Gamma-ray Production in Supernovae Located in a Dense Circumstellar Medium with the Fermi-LAT
在致密的星周介质中爆炸的超新星（SNe）在无碰撞冲击中加速宇宙射线，并在几个月的时间尺度上释放GeV的伽马射线和TeV的中微子。在这里，我们总结了第一次系统搜索的结果，从100 MeV到300 GeV的能量范围内的费米-LAT数据中的伽马射线发射从一个大样本的SNe爆炸在密集的CSM。我们在光峰时间后的一年时间窗口内，在147 SNe型IIn的位置上寻找γ射线过剩。此外，我们在三个不同的时间窗口（3，6和12个月）的联合似然分析中结合了我们的样本中最接近和最亮的光源。没有发现过量的伽马射线发射，并提出了对伽马射线光度和伽马射线与光学光度之比的限制。
2015-07-14 astro-ph.HE
The Dearth of Chemically Enriched Warm-Hot Circumgalactic Gas
围绕星系的环星系介质（CGM）被认为记录了各种形式的星系反馈，并包含了相当一部分的“失踪重子”的个别暗物质晕。然而，热CGM存在的明确观测证据仍然缺乏。我们使用沿12个背景活动星系核的居间星系作为示踪剂，寻找相应的CGM中产生的X射线吸收线。堆叠钱德拉光栅观测相对于星系群和不同的亮度，这些干预星系，我们得到的光谱与信噪比为46-72每20毫安的光谱箱在预期的OVII Ka线。我们没有发现可检测到的吸收线的CVI，NVII，OVII，OVIII，或NeIX。高光谱质量允许我们将上限严格限制到相应的离子柱密度（特别是log[N（OVII）（cm^{-2}）]<=14.2- 14.8）。这些未探测到的现象与活动星系核光谱中常见的z~0处X射线吸收线的局域群假设是不一致的。这些结果表明，在10^{5.5}-10 ^{6.3} K温度范围内的假定CGM可能无法解释丢失的重子，除非金属丰度小于10%太阳。
2010-05-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining the circumburst medium of gamma-ray bursts with X-ray afterglows
长伽马射线暴（GRB）被认为起源于大质量恒星的核塌缩。一般认为，余辉性质是由周围星际介质中物质的密度决定的。因此，环暴流密度可以用来区分星际风$n(R) \propto R^{\rm -k}$和恒定密度介质（ISM）$n(R) = const$。以往对不同余辉样品的研究表明，伽玛暴的环暴介质既不是简单地由星际风支持，也不是完全由ISM支持。在本工作中，我们的新样品由39个在早期X射线余辉中具有平滑起始的类凸点特征的伽玛暴组成，其中20个伽玛暴具有红移测量。通过对X射线光变曲线的凸点进行光滑破幂函数拟合，得到了特征宽度（$ω$）的半高宽（FWHM），以及凸点的上升和衰减时间尺度（$T_{\rm r}$和$T_{\rm d}$）。X射线碰撞时间尺度之间的相关性与以前在光学余辉中发现的相似。基于薄壳情况下的火球前向激波模型，得到了电子谱指数$p$的分布，并进一步约束了介质密度分布指数$k$。发现新推断的$k$浓度为1.0，范围为0.2至1.8。这一发现与先前的研究一致。我们对X射线余辉的详细研究的结论表明，所选伽玛暴的周围介质是不均匀的，即，既不是ISM，也不是典型的星际风。
2021-11-27 astro-ph.HE
Resonant scattering of X-ray emission lines in the hot intergalactic medium
虽然通常热星系际介质（IGM）是光学薄的连续辐射，共振线的光学深度可以是一个或更大的订单。最亮的X射线发射谱线的共振散射会导致表面亮度分布的畸变、重元素丰度的虚假变化、谱线形状的变化甚至谱线发射的偏振。这些效应的大小不仅取决于气体的密度、温度和电离状态，而且对气体速度场的特性也很敏感。这为使用共振散射作为研究IGM性质的方便而有力的工具提供了可能性。我们将讨论这些效应在星系团中的应用。
2010-07-19 astro-ph.HE
High-energy Neutrino Productions from AGN Disk Transients Impacted by Circum-disk Medium
本文研究AGN盘暂现源中激波与环盘介质相互作用对高能中微子产生的影响，发现环盘介质可显著增强TeV–PeV中微子产率，并贡献约20%的弥散中微子背景。
2023-05-09 astro-ph.HE hep-ph
