Questions and challenges of what powers galactic outflows in active galactic nuclei
不同的机制可以驱动活动星系核(AGN)的外流,但通常不清楚哪种机制占主导地位。为了量化活动星系核反馈对星系演化的影响,必须更好地理解外流的驱动机制。
2018-02-28 astro-ph.GA
Active galactic nuclei feedback at parsec scale
我们在秒差距尺度上模拟研究了活动星系核辐射和风反馈对缓慢旋转吸积流性质的影响。我们发现,当只考虑辐射反馈时,由于汤姆逊散射的辐射压力可以产生外流。流出的质量通量与流入的质量通量相当。虽然存在强外流,但活动星系核的光度很容易超爱丁顿。当考虑风反馈时,出流质量通量变化不大。因此,活动星系核中心的光度仍然可以是超爱丁顿的。然而,观测表明,大多数活动星系核的光度是亚爱丁顿。活动星系核光度的降低还需要其它机制的参与。虽然质量流出率不会改变风反馈,流出的其他属性(密度,温度,速度和动能)可以显着改变风反馈。在有风反馈的情况下,出流密度明显降低,出流温度明显升高,出流速度增加一个数量级,出流动能增加$40-100$倍。
2019-07-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
What powers galactic outflows: nuclear starbursts or AGN?
星系外流可以由核恒星爆发(SB)或活动星系核(AGN)提供动力。有人认为,极端的恒星爆发可以为极端的外流提供动力,而不需要调用AGN反馈。然而,不能排除过去和/或隐藏的活动星系核活动的贡献。在这里,我们限制的潜在作用,中央黑洞在驱动强大的流出星暴星系(没有迹象表明正在进行的活动星系核活动)。我们检查是否可以解释的星系外流活动星系核光度演化的框架内,我们的活动星系核辐射尘埃反馈的情况。我们表明,流出的能量的星暴星系在本地宇宙中可以定量再现幂律和指数光度衰减,再加上辐射捕获。类似地,严重的遮蔽和轻微的光度衰减的结合可能解释了在早期宇宙中尘埃恒星形成星系中观察到的星系外流的能量学。我们讨论了不同的物理参数SB与AGN外流驱动,并得出结论,后者可以有一个重大的影响星系的演化。
2022-09-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Active Galactic Nuclei outflows in galaxy discs
由活动星系核(AGN)驱动的星系外流在星系形成和超大质量黑洞(BH)的自我调节生长中起着至关重要的作用。活动星系核的反馈耦合并影响气体,而不是恒星,在许多(如果不是大多数的话)富含气体的星系中,冷气体被旋转支撑并定居在圆盘中。我们提出了一个二维分析模型的活动星系核驱动的气体盘流出,并证明了主要的改进,相比现有的一维解决方案。我们发现显着差异的流出动力学和风效率。外流是能量驱动的,由于低效冷却到一定的活动星系核光度($\sim 10^{43}$ erg/s在我们的基准模型),以上的外流仍然是动量驱动的光盘星系尺度。我们重现的3D模拟结果,气体优先喷射垂直于光盘,并发现喷出的星际介质的分数是低于在1D模型。气体在圆盘中的恢复时间,定义为从活动星系核最大推动ISM的半径开始的自由落体时间,非常短,大约为100万年。这表明活动星系核驱动的风不能长期抑制BH的增长。不包括超新星反馈,我们发现一个标度的黑洞质量与$M_\mathrm{BH} \propto σ^{4.8}$的晕速度色散。
2018-04-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Simple Yet Powerful: Hot Galactic Outflows Driven by Supernovae
超新星(SNe)驱动多相的星系外流,影响星系的形成;然而,宇宙学模拟大多使用\textit{ad hoc}反馈模型的外流,使流出相关的预测从第一原理的问题。最近的小盒子模拟解决个别SNe残留在星际介质(ISM),自然驱动外流,并允许确定风的能量加载因子$η_E$,质量$η_m$,和金属$η_Z$。在这封信中,我们汇编了小盒子的结果,并发现热流出比冷流出更强大的共识:(i)热流出通常主导能量通量,(ii)它们的比能$e_{s,h}$比冷流出高10-1000倍。此外,热外流的性质非常简单:$e_{s,h} \propto η_{E,h}/η_{m,h}$在恒星形成表面密度的四个数量级上几乎不变。此外,我们初步发现,$η_{E,h}/η_{Z,h} \sim$ 0.5。如果通过更多的模拟数据证实,这些相关性将三个热相负载因子减少为一个。最后,这一个参数与ISM是否具有“突破”条件密切相关。\esh \的窄范围表明热流出不能以log $M_{\rm{halo}}\ [M_\odot] \gtrsim 12$逃离暗物质晕。这个质量也是星系质量-金属丰度关系达到其平台的地方,这意味着\textit{hot}流出和星系形成之间有着深刻的联系。我们认为,热外流应明确包括在宇宙学模拟和(半)星系形成的分析建模。
2020-02-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Diffuse Hot Plasma in the Interstellar Medium and Galactic Outflows
本文总结了星系星际介质三相气体的观测与认知,指出热等离子体主要存在于恒星泡、超级泡和星系外流中,并强调星系核区黑洞吸积引发的恒星形成增强、外流、加热及宇宙线加速等额外扰动。
2022-07-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
AGN cool feedback and analogy with X-ray binaries: from radiation pressure to cosmic ray driven outflows
冷外流现在在星系中很常见,但它们的物理起源和驱动机制仍然不清楚。活动星系核(AGN)反馈可能通过宇宙射线(CR)和尘埃上的辐射压力加速冷星系外流。在这里,我们调查的CR和辐射反馈的活动星系核的相对重要性,我们分析的物理条件流出发射作为一个功能的黑洞吸积流模式。我们假设从活动星系核喷流起源的CR,并考虑与银河系X射线双星的类比,从而喷流是突出的低吸积率(硬态)和淬火在高吸积率(软态)。我们发现,CR驱动的外流可以在低吸积率和大半径供电,而辐射压力驱动的外流占主导地位,在高吸积率和小半径。因此,两个AGN反馈机制-CR和辐射压力的尘埃-可能发挥互补作用,在驱动冷外流星系尺度。从辐射压力驱动的外流在较高的吸积率的CR驱动的外流在较低的吸积率的过渡可能对应于在宇宙时间的基础吸积流模式的过渡(从一个辐射有效的吸积盘辐射效率低下的射流为主的流量)。
2022-12-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Galactic magnetic field and its lensing of ultrahigh energy and Galactic cosmic rays
人们早就认识到,磁场在许多天体物理环境中发挥着重要作用,但太阳系以外的磁场的强度和结构充其量只是定性的限制。特别是银河系磁场是至关重要的模拟银河系CRs的运输,计算背景的暗物质和CMB宇宙学研究,并确定来源的UHECRs。这份报告简要概述了我们对银河系磁场(GMF)及其对银河系和高能宇宙射线的透镜效应的理解的最新重大进展。
2015-11-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
A magnetised Galactic halo from inner Galaxy outflows
本研究通过偏振射电和伽马射线观测,识别出银河系磁晕中的千秒差距尺度结构,其与eROSITA气泡的X射线发射重合,表明它们由银盘恒星形成区驱动的外流共同形成,揭示了星系磁晕与恒星形成活动的关联。
2025-03-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gamma rays from Fast Black-Hole Winds
星系中心的巨大黑洞可以发射强大的广角风,如果持续一段时间,可以从星系的恒星凸起中释放气体。这些风可能是造成观测到的中央黑洞质量与星系凸起中恒星速度色散之间比例关系的原因。在星系中穿梭时,风应该与星际介质相互作用,产生强烈的冲击,类似于超新星爆炸中观察到的冲击,能够将带电粒子加速到高能量。在这项工作中,我们使用费米大面积望远镜的数据来寻找来自超快外流(UFO)星系的伽马射线辐射:一个快速(v~0.1c),高度电离的外流,在几个附近的活动星系核(AGN)的硬X射线吸收中检测到。采用灵敏的叠加分析,我们能够检测到这些星系的平均伽马射线发射,并排除它是由于不明飞行物以外的过程。此外,我们的分析表明,伽马射线的亮度与活动星系核的热光度成正比,并且这些外流将其机械能的~0.04%转移到伽马射线。解释所观察到的伽马射线发射所产生的宇宙射线(CR)在冲击波前加速,我们发现,伽马射线发射可以证明风主机相互作用的开始,这些流出可以加速CR之间的过渡区银河系和河外CR。
2021-08-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmic-ray driven outflow from the galactic center and the origin of magnetized radio filaments
对银河系中心内部几百秒的无线电、X射线和红外观测凸显了ISM的两个特征。来自分子离子(如H $^+_3$)的宇宙射线电离率至少比银河系圆盘高出两到三个数量级。另一种是远离银河平面的双极X射线和无线电发射。这些特征与高宇宙射线压力驱使大规模风远离银河平面的情景一致。这样的风与恒星风气泡的相互作用可以解释在银河系中心发现的高能非热射电细丝。这种情况的一些影响是去除气体驱动的外流风,作为一种反馈,以减少恒星的形成率在中央分子区(CMZ),和扭曲的方位角磁场线在CMZ的垂直方向远离平面。风和垂直磁场的综合效应可以解释为什么大多数磁化细丝垂直于银河平面。这幅图像表明,我们的银河系核心最近经历了星暴或黑洞活动,正如最近的无线电和X射线观测所表明的那样。
2019-09-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Fermi bubbles from stochastic acceleration of electrons in a Galactic outflow
费米泡的发现--在银河系中心上方和下方的GeV伽马射线中看到的一个巨大的双叶结构--意味着在盘的$\sim 10 \, \text{kpc}$处存在一个巨大的高能粒子库。没有证据表明与气泡边缘重合的强烈冲击,以及多波长观测的限制指向湍流随机加速作为可能的加速机制。我们研究了银河系中心大规模外流中电子随时间的加速。首次给出了粒子动力学方程的详细数值解,包括加速、输运和相关的能量损失过程。我们还考虑到在气泡的冲击波的电子的冲击加速度的增加。拟合观测到的光谱和表面亮度分布的气泡允许确定的输运系数,从而脱落的费米气泡的起源光。
2018-08-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Outflows from starburst galaxies with various driving mechanisms and their X-ray properties
利用一维和二维流体动力学模拟研究了由热-机械能、宇宙射线及其混合驱动的星暴星系外流。我们发现,这些流出可以达到一个稳定的状态,之后,他们的流体动力学轮廓渐近接近以前的结果得到半解析固定流出配置。计算了模拟出流的X射线,并构造了高分辨率的合成光谱和宽带光变曲线。模拟的外流驱动的热机械压力和CR具有可区分的光谱特征,特别是,在序列的keV K $α$线的各种离子和L-壳层铁发射复合物。我们证明,在X射线的宽带颜色分析是一种可能的替代手段,探测流出驱动机制遥远的星系,观测可能无法提供足够的光子高分辨率光谱分析。
2021-09-20 astro-ph.GA
Spectrum and composition of galactic cosmic rays accelerated in supernova remnants
考虑到不同类型超新星遗迹演化过程中的磁场放大和Alfvenic漂移,计算了超新星遗迹激波加速的高能质子和核的能谱。得到了宇宙射线在银河系中传播后的总能谱和元素组成。
2009-12-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
Diffuse Galactic Gamma Rays from Shock-Accelerated Cosmic Rays
激波加速粒子通量\propto p^-s,其中p是粒子动量,这是从简单的理论考虑得出的,即在非相对论性激波下宇宙射线加速,然后依赖于刚性逃逸到星系晕中。当考虑核生产模型的不确定性时,s ~ 2.8的冲击加速宇宙射线质子通量提供了对高纬度和分子云气体的费米-LAT伽马射线发射谱的充分拟合。Neronov,Semikoz,& Taylor(PRL,108,051105,2012)在拟合高纬度分子云的伽马射线谱时声称宇宙射线质子谱的断裂是使用由动能的幂律描述的宇宙射线质子通量的结果。
2012-08-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Galactic Outflows by Alfvénic Poynting Flux: Application to Fermi Bubbles
我们调查的作用,在银河系的球区的磁活动在驱动大规模外流的大小$\sim 10$千秒差距。磁浮力和磁旋转不稳定性形成的通道流的破碎通过磁张力激发坡印亭通量。三维全球数值模拟结果表明,这种\Alfvenic坡印廷流的平均光度为$10^{40} - 10^{41}$ erg s $^{-1}$ .我们研究的能量和动量转移从坡印亭通量的气体通过求解时间相关的流体动力学模拟明确考虑到低频\Alfvenic波的周期为0.5万年在一维垂直磁通管。\Alfvenic波向上传播进入银河晕,并通过沿曲折的磁场线传播而衰减。如果湍流接近trans-Alfvénic,则波阻尼是显著的,这导致向上传播的激波的形成。在激波前沿,温度$\gtrsim 5\times 10^6$ K,密度$\approx 6\times 10^{-4}$ cm $^{-3}$,流出速度$\approx 400-500$ km s $^{-1}$,高度$\approx 10$ kpc,合理地解释了费米泡热分量的基本物理性质。
2018-01-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cooler and smoother -- the impact of cosmic rays on the phase structure of galactic outflows
研究了宇宙射线(CR)对具有太阳邻域条件的多相星际介质的星系外流的影响。三维磁流体动力学模拟包括对流扩散近似中的相对论流体CR。ISM的热和化学状态的计算与非平衡化学网络。我们发现,CR(注入10%的超新星能量)有效地支持发射的流出,并强烈影响其相结构。如果除热SNe外还考虑CR,则离开中平面的流出更密集($ρ\sim 10^{-26}\,\mathrm{g\,cm}^{-3}$)、更冷($\sim 10^4\,\mathrm{K}$)和更慢($\sim 30\,\mathrm{km\,s}^{-1}$)。CR支持的流出也更平滑,特别是在更大的高度(中平面上方的$> 1\,\mathrm{kpc}$),而不会受到SN爆炸的直接影响。大约$5\% - 25\%$的注入CR能量通过强子冷却损失。较小的扩散系数导致稍大的强子损失,但允许更陡的CR压力梯度,更强的外流和更大的加速度。直到$z \sim1\,\mathrm{kpc}$的高度,在热部件和CR部件之间存在近似压力平衡的大体积。在较大的高度上,CR压力是热压力的$10-100$倍。在距离中平面超过$\sim 1\,\mathrm{kpc}$的位置,CR提供了主要的气体加速机制。
2018-05-23 astro-ph.GA
Powerful Outflows and Feedback from Active Galactic Nuclei
活动星系核(AGN)代表了几乎每个星系中心的超大质量黑洞的生长阶段。在明亮活动星系核的X射线谱中,速度为$\sim 0.1- 0.2c$的强有力的、高度电离的风是一个共同的特征,它为黑洞和它的宿主性质之间众所周知的联系提供了一个似乎合理的物理起源。可观测性约束表明,风必须是偶发的,并且只能在其生命周期的百分之几内被探测到。建立$M -σ$关系的最强大的风反馈可能根本无法直接观测到。$M - σ$关系表示活动星系核反馈性质的全球变化。当黑洞质量低于$M-σ$时,反馈仅限于黑洞附近。在$M-σ$质量下,它变得更有能量和更广泛,并且可以作为快速分子流出物赶走大部分凸起气体。
2015-03-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Galactic center chimneys: The base of the multiphase outflow of the Milky Way
外流和反馈是星系演化的关键成分。最近在不同的波长上发现了从银河系中心(GC)流出的证据。我们发现,X射线,无线电和红外辐射是深深地相互关联的,相互影响,并在数百秒差距的尺度上形成相干特征,因此表明与GC流出相关的共同物理联系。我们辩论的位置,北部的烟囱,并建议它可能位于前面的GC,因为一个显着倾斜的烟囱向我们。我们报告的烟囱和星际介质,这是由无线电和温暖的尘埃排放跟踪之间的界面处存在强烈的冲击。我们观察到夹带的分子气体流出的烟囱内,揭示了多相流出的性质。特别是,分子外流沿烟囱的西北壁产生一个长的、强的和结构性的激波。由于外流的各个组成部分的动力学时间不同,烟囱似乎是由在不同时期发射的定向大尺度风形成的。这些数据支持这样一种观点,即这些烟囱嵌入在一个(通常占主导地位的)垂直磁场中,该磁场可能随着纬度的增加而发散。我们观察到与热等离子体相关的热压力似乎小于分子流出的冲压压力和磁压力。这留下了一种可能性,要么外流的主要驱动力比观察到的热等离子体更强大,要么烟囱代表了过去和更强大活动的“遗迹”。这些多波长的观测结果证实了这样一种观点,即烟囱状结构代表了连接GC中准连续但间歇性的活动与费米泡底部的通道。
2021-01-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Time-dependent galactic winds I. Structure and evolution of galactic outflows accompanied by cosmic ray acceleration
宇宙射线通过沿磁场线的扩散和平流以及自激磁流体动力学波的共振散射被传送出星系。因此,动量通过冻结的波传递到等离子体,作为一种媒介,帮助驱动银河风的热压。银河系的大部分CR都是由SNR中产生的冲击波加速的,其中很大一部分发生在OB星协中,时间尺度为$10^7$年。我们研究了由于连续SN爆炸流出的银河风的基础上改变边界条件的效果。因此,压力波将变陡为冲击波,导致GCR的原位后加速。我们进行了模拟的星系风的通量管几何形状适合盘星系,描述CR扩散平流运输的流体动力学的方式随着与自生MHD波的能量交换。我们的时间相关的CR流体动力学模拟确认存在的时间渐近流出的解决方案(恒定的边界条件)。它还发现,从银河系逃逸的高能粒子,并具有类似于银河系的能量($\propto E^{-2.7}$)的幂律分布,在$\sim 10^{15}$ eV的上限能量截止受到有效和快速的SNR后加速在较低的星系晕的能量高达$10^{17} - 10^{18}$ eV的多个冲击波传播通过晕。粒子可以在距离银道面小于$3\,$ kpc的范围内获得能量,对应的流动时间小于$5\cdot 10^6\,$年。这里描述的机制提供了一个自然的解决方案来解释CR在“膝盖”和“脚踝”之间的幂律分布。这里描述的机制提供了一个自然和优雅的解决方案来解释CR在“膝盖”和“脚踝”之间的幂律分布。
2013-04-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
SDSS-IV MaNGA: Enhanced Star Formation in Galactic-scale Outflows
使用积分场单位(IFU)的数据映射附近的Galerkin在阿帕奇点天文台(MaNGA)的调查,我们收集了36个恒星形成星系的样本,主机银河系规模的流出电离气相。控制样本在恒星质量、恒星形成速率和倾角的三维参数空间中进行匹配。在整体性质上,流出星系比控制星系具有更小的体积、更不对称的气盘、更活跃的中心恒星形成和更古老的恒星星族。通过比较流出主星系中恒星星族沿轴向的分布特征,我们认为流出主星系中的恒星形成可以分为两个分支。一个分支按照由内而外的形成情景演化。另一个位于星系中心,由气体吸积或星系相互作用触发,并进一步驱动星系尺度的外流。此外,流出星系短轴上恒星形成和金属丰度的增强揭示了星系尺度流出星系中的正反馈和金属夹带。要详细揭示星系尺度外流对恒星形成过程的影响,需要更高空间分辨率的不同阶段观测数据。
2021-04-24 astro-ph.GA
Simulations of AGN Driven Galactic Outflow Morphology and Content
利用一系列活动星系核(AGN)的三维相对论流体动力学模拟,我们调查如何AGN的功率,clupholism结构,以及AGN喷流角相对于银盘的影响所产生的星系外流的形态和内容。对于低功率活动星系核在三个数量级的活动星系核亮度($10^{41}-10^{43}$ erg s $^{-1}$),我们的模拟没有显示出显着的变化,无论是外流的形态或总质量。改变活动星系核喷流相对于银河系的角度确实显示出总流出质量的2-3倍的微小变化。垂直于银盘的喷流是热的单相外流,而与银盘平行的喷流是多相的,其中温暖和热的部分相等,还有大量的冷气体。低功率活动星系核外流的最终形态主要取决于喷流如何影响和相互作用的大,密集的云cluphilism。这些云可以破坏、偏转、分裂或抑制喷流,防止它作为一个相干结构离开银河系盘。但对于活动星系核光度$> 10^{44}$ erg s $^{-1}$的模拟,ISM在确定未受干扰的喷流离开盘的流出物形态方面发挥了次要作用。低功率AGN和高功率AGN的AGN外流的最终形态是不同的,低功率AGN外流的最终形态取决于围绕AGN的第一kpc内的ISM结构。
2022-01-20 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
Charge exchange emission and cold clumps in multi-phase galactic outflows
星暴星系的大规模外流是多相、多组分的流体。电荷交换线,起源于中性和电离成分之间的界面是一个有用的诊断银河系外流的冷致密结构。从附近的星暴星系M82中观察到的电荷交换线,我们进行了表面到体积的分析,并推断出在其星系流出物中的冷致密团块具有扁平的形状,类似于汉堡包或煎饼的形态,而不是细长的形状。因此,所观察到的辅助H $α$特征不是主要的电荷交换线发射体。它们是由快速移动的电离流体从缓慢移动的致密团块中撕裂出来的剥离材料,随后被加热并拉伸成细长的形状。我们的研究结果与数值模拟结果一致,数值模拟结果表明,银河系外流中的冷致密团块可以被冲压压力压缩,并且在完全解体之前也会逐渐消融和剥离。我们已经证明,一些团块可以在银河外流中幸存下来。这些平流进入环星系环境,在那里它们的残留物会在环星系介质中凝结形成新的团块。这些新的团块落入星系,随后又被重新夹带到星系外流中,形成了星系物质再循环的循环过程。
2019-11-26 astro-ph.GA
Widespread star formation inside galactic outflows
有几个模型预测,恒星可以在星系外流中形成,这将是星系演化的一种新的主要模式。对银河系外流的观测显示,它们拥有大量致密的分子气体,这些气体为恒星的形成提供了合适的条件。利用大型MANGA-SDSS 4星系巡天的积分场光谱数据,我们研究了大样本星系外流的性质。我们发现,在我们的样本中,恒星形成发生在至少一半的银河系外流内部。我们还表明,即使恒星形成是突出的许多其他星系外流内,这可能还没有被发现,因为诊断很容易被控制的存在,甚至微弱的活动星系核和冲击。如果遥远星系和类星体的典型大质量外流遵循当地观察到的相同的标度关系,那么在高z外流内的恒星形成可以高达几百兆太阳/年,并可能大大有助于星系球状体成分的早期形成。流出流中的恒星形成也可能有助于建立黑洞与其宿主球体之间的标度关系。此外,在大轨道上爆炸的超新星可以在原地进行化学浓缩,并加热环星系和星系际介质。最后,在大轨道上被抛出的年轻恒星也可能有助于宇宙的再电离。
2019-02-23 astro-ph.GA
Galactic outflow and diffuse gas properties at z>=1 using different baryonic feedback models
在宇宙学流体动力学模拟中,我们测量并量化了$z \geq 1$星系外流和扩散气体的性质。我们的新的亚分辨率模型,MUPPI,实现超新星反馈使用完全本地气体的属性,其中风速和质量负载不作为输入。通过分析恒星质量大于$10^{9} M_{\odot}$的中心星系,我们发现$z = 2$有以下趋势。流出速度和质量流出率($\dot{M}_{\rm out}$)与星系质量和恒星形成率(SFR)呈正相关。然而,大多数关系呈现出较大的分散性。流出物质量负荷系数($η$)介于$0.2 - 10$之间。比较有效模型产生恒定的流出速度,$η$与晕质量呈负相关。星系的流出检测的数量分数减少在较低的红移,但仍然超过$z = 1 - 5$的$80 \%$。$z \sim 2 - 4$的高SF活动驱动强流出,导致速度和$\dot{M}_{\rm out}$与SFR的正相关和陡峭相关。在$z = 1$处,流出速度与SFR的相关性变平缓,而在大质量星系中,$η$与晕质量呈负相关。我们的研究表明,无论是MUPPI和有效的模型产生显着的外流在维里半径的$\sim 1 / 10$,在同一时间表明,所产生的外流的属性可以是不同的输入速度和质量负载的有效模型。我们的MUPPI模型,使用本地属性的气体在次分辨率的配方,是能够开发银河系外流,其属性与全球星系的属性,并与观测一致。
2014-11-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
First results from SMAUG: Characterization of Multiphase Galactic Outflows from a Suite of Local Star-Forming Galactic Disk Simulations
恒星形成星系中的大尺度外流现象被观测到是普遍存在的,并且是宇宙学背景下星系演化理论建模的一个关键方面,这是SMAUG(模拟多尺度天体物理学以理解星系)项目的重点。从星系盘喷出的气体,类似于星系内的气体,由密度、温度和其他性质差异很大的多相组成。为了研究多相外流作为紧急现象,我们运行了一套pc分辨率的本地星系盘模拟使用TIGRESS框架。明确的建模的星际介质(ISM),包括恒星形成和自洽辐射加热加上超新星反馈,调节ISM属性和驱动器的流出。我们研究了外流质量、动量、能量和金属负载因子与银盘性质的标度关系,包括恒星形成率(SFR)表面密度(~10^{-4}-1 M_sun/kpc^2/yr)、气体表面密度(~1-100 M_sun/pc^2)和总中面压力(或重量)(~10^3-10^6 k_B cm^{-3} K)。流出气体的主要成分是输送质量的冷气体(T~10^4 K)和输送能量/金属的热气体(T~10^6 K)。在流出发射点(一到两个标度高度)测得的冷质量流出速率是SFR的1-100倍(随着SFR的增加而减小),尽管在大质量星系中,大多数质量会因为流出速度不足而回落。热星系外流携带的质量相当于SFR的10%,以及SN反馈注入的能量的10-20%和金属质量的30-60%。两相的特征出流速度与SFR的比例非常弱,如v_out PDMATHABMM_SFR^{0.1~0.2},与观测结果…
2020-07-27 astro-ph.GA
Galactic outflow rates in the EAGLE simulations
我们目前的测量银河系流出率的EAGLE宇宙学模拟套件。我们发现,气体被从星际介质(ISM)的中央星系与无量纲的质量加载因子,尺度约为$V_{\mathrm{c}}^{-3/2}$在低质量的制度,恒星反馈占主导地位的圆速度。来自活动星系核(AGN)的反馈导致晕质量$> 10^{12} \, \mathrm{M_\odot}$的质量负荷上升。我们发现,更多的气体流出通过晕维里半径比从ISM的星系,特别是在低红移,这意味着大量的环星系介质(CGM)内的质量负荷。在给定的晕质量/红移下,外流速度跨越很宽的范围,平均而言,随着红移和晕质量的增加而增加,直到$M_{200} \sim 10^{12} \, \mathrm{M_\odot}$。外流表现出双峰流动模式环银河尺度,与银河短轴对齐。我们提出了一些类似的比较流出率从其他最近的宇宙流体动力学模拟,并表明,比较银河系风的传播作为半径的函数,揭示了不同的模型之间的巨大差异。相对于其他一些模拟,EAGLE更倾向于恒星反馈的场景,其中通过从ISM中移除少量气体来实现与星系恒星质量函数的一致性,但银河风随后传播并将周围气体夹带到更大的半径。
2020-04-01 astro-ph.GA
Magnetic Spiral Arms and Galactic Outflows
在一些旋涡星系的气体臂之间已经观察到了星系磁臂,它们的起源仍然不清楚。我们认为,磁旋臂可以自然地产生在臂间区域,因为银河喷泉流或风很可能是弱于臂。银河系外流导致两个抵消效应:小尺度磁螺旋度的消除,这有助于避免发电机的灾难性熄灭,以及大尺度磁场的平流,这抑制了发电机的行动。对于现实的银河系参数,净后果的外流更强的气体武器是更高的饱和大规模的场强在臂间区域相比,在武器。通过将相当现实的螺旋结构和进化模型纳入我们的发电机模型,可以产生磁臂和气体臂的交错图案。
2014-09-17 astro-ph.GA
Atomic Hydrogen in a Galactic Center Outflow
我们描述了一个人口小,高速,原子氢云,环,和长丝发现以上和以下的磁盘附近的银河系中心。这些天体的平均半径为15秒差距,速度宽度为$\sim 14$ km/s,观测高度为$|z|$至700秒差距。星云的速度分布没有显示出银河系自转的迹象。我们提出了一个方案,云与流出的中央恒星形成区域在银河系中心。我们讨论的云作为夹带的材料在银河风中以$\sim 200$ km/s的速度移动。
2013-04-28 astro-ph.GA
Metal-enriched galactic outflows shape the mass-metallicity relationship
低质量星系的气相金属丰度随着恒星质量($M_\ast$)的增加而增加,对于高质量星系几乎是常数。理论表明,这种紧密的质量-金属丰度关系是由星系外流从星系中移除富含金属的气体形成的。在这里,我们观测模型的流出金属丰度的温暖流出阶段从7个本地恒星形成星系的恒星质量之间的10 $^{7}$-10 $^{11}$ M $_\odot$的样本。我们估计流出金属利用四个弱的休息帧紫外吸收线,观察到的恒星连续,和光电离模型。流出金属丰度与$M_\ast$持平,中值金属丰度为$1.0\pm0.6$ Z $_\odot$。所观察到的外流是富含金属的:低质量和高质量星系的外流金属丰度分别是其ISM金属丰度的10-50倍和2.6倍。观测到的流出物主要由夹带的ISM气体组成,其中最多22%的金属直接来自最近的超新星富集。金属流出速率随着$M_\ast$的增加而增加,如$M_\ast^{0.2 \pm 0.1}$,因为质量流出速率随着$M_\ast$的增加而增加。最后,我们通过恒星形成保留金属的速率来标准化金属流出速率,以计算金属负载因子。金属负载因子与$M_\ast$成反比。的金属负载因子的归一化和缩放同意再现所观察到的质量-金属丰度关系的解析表达式。星系外流从根本上塑造了观测到的质量-金属丰度关系。
2018-08-30 astro-ph.GA
Outflow and metallicity in the broad-line region of low-redshift active galactic nuclei
活动星系核(AGN)中的外流是研究超大质量黑洞(SMBH)及其宿主星系共同演化的关键,因为外流可能作为活动星系核的反馈机制发挥重要作用。基于HST和IUE获得的紫外光谱资料,我们通过对CIV发射线速度剖面的详细分析,研究了低红移活动星系核(z < 0.4)宽线区(BLR)的外流。在我们的低红移活动星系核样本中,我们发现流出强度依赖于爱丁顿比和BLR金属丰度,这与早期对高红移类星体获得的结果是一致的。这些结果表明,BLR外流,气体吸积到SMBH,和过去的恒星形成活动在宿主星系中的物理相关的低红移活动星系核在强大的高红移类星体。
2019-01-03 astro-ph.GA
A Spatially-Resolved Survey of Distant Quasar Host Galaxies: I. Dynamics of galactic outflows
我们目前的观测电离气体流出的11 z $ =1.39-2.59$射电响亮类星体宿主星系。在W.M.用积分场光谱仪(IFS)OSIRIS和自适应光学系统采集数据。凯克天文台瞄准星云发射线(H $β$,[OIII],H $α$,[NII]和[SII])红移到近红外(1-2.4 \micron)。在10个系统中检测到速度为500 - 1700 km/s $^{-1}$的流出,尺度从$<1$ kpc到10 kpc,流出速率从8-2400 M $_\odot$ yr $^{-1}$。对于五个源,流出动量率为4-80倍$L_{AGN}$ /c,与能量守恒激波驱动的流出一致。其他五个外流是由辐射压力或等温冲击驱动的。外流是气体枯竭的主要来源,我们没有发现恒星形成沿外流路径的证据。对于八个物体,流出路径与射流的方向一致。然而,考虑到计算的压力,我们没有发现任何证据表明喷流目前正在对这些银河系规模的电离流出物进行工作。我们发现,星系尺度的反馈发生之前,星系建立了一个相当大的一部分,其恒星质量,从当地的标度关系的预期。
2021-06-15 astro-ph.GA
Life after AGN switchoff: evolution and properties of fossil galactic outflows
本研究通过流体动力学模拟探究AGN熄灭后化石星系外流的演化,发现其在贫气星系常见、数量多于驱动型外流,且具有不对称、低温等特征,空间分辨观测可辅助识别这类外流。
2023-06-01 astro-ph.GA
The Mass and Momentum Outflow Rates of Photoionized Galactic Outflows
星系外流被认为在调节星系中恒星的形成方面发挥着重要作用,但对外流质量和动量的估计一直是基于不确定的假设。在这里,我们测量的质量,动量和能量流出率附近的7个恒星形成星系使用紫外线吸收线和观测动机的密度,金属丰度和半径的外流估计。低质量星系产生的外流速度比它们的逃逸速度快,质量外流速率比它们的恒星形成速率大20倍。这些从低质量星系流出的动量也比单独从超新星提供的动量大,这表明多个动量源驱动这些流出。只有1- 20%的超新星能量转化为动能,这一比例随着恒星质量的增加而减少,因此低质量星系驱动更有效的外流。我们发现在2-3 $σ$的显着性水平的流出和恒星质量的宿主星系(M $_\ast$)之间的标度关系。质量负荷因子,或质量流出率除以恒星形成率,与圆周速度成正比,单位为M $_\ast^{-0.4}$,与圆周速度成正比,单位为v $_\mathrm{circ}^{-1.6}$。质量负载因子的比例与最近的模拟相似,但观测结果小了五倍,这可能表明在不同的电离阶段有大量未探测的气体。外流动量与恒星形成驱动外流而重力抵消这种加速的模型一致。
2017-05-09 astro-ph.GA
Suppression of galactic outflows by cosmological infall and circumgalactic medium
我们调查两个星系外流抑制机制的相对重要性:a)宇宙学的星系际气体的星系,和b)存在一个热的环星系介质(CGM)。仅考虑径向运动,根据星系的质量和红移,流入会降低流出气体的速度,甚至停止流出。对于正在形成恒星的星系来说,存在一个质量上限,超过这个上限,外流就会受到星系引力场的抑制。我们发现,下落可以将质量上限大约降低两倍(与红移无关)。大质量星系($\gtrsim 10^{12} M_{\odot}$)在星系中心周围拥有大量热的弥散CGM。CGM充当流入和流出气体之间的屏障,并提供额外的流出抑制源。我们发现,在低红移($z\lesssim3.5$),CGM是更有效地抑制外流比的infall。这两个过程结合在一起,给出了一个星系无法有效流出的质量范围。我们还讨论了外流抑制对星系及其环境的富集历史的影响。
2016-03-11 astro-ph.GA
Ionized outflows from active galactic nuclei as the essential elements of feedback
活动星系核流出是中心超大质量黑洞与宿主星系相互作用的基本机制之一。在活动星系核附近的$\ge 50\%$中发现,这些外流携带的动能占活动星系核能量的很大一部分,因此对它们的宿主星系产生负反馈。为了了解调节它们的物理过程,重要的是要对其物理和动力学参数进行可靠的估计。在这篇综述中,我们总结了我们目前的理解上的物理电离流出检测在紫外和X射线波段的吸收。我们讨论了最相关的观察和我们目前的知识和不确定性的测量流出参数。我们还讨论了它们的起源和加速机制。大型望远镜任务的调试和概念研究,以及紫外/光学和X射线的高分辨率光谱仪,以及模拟的快速发展,为未来十年在这一领域的发现提供了巨大的希望。
2020-12-13 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Transonic Galactic Outflows and Their Influences to the Chemical Evolution of Galaxies and Intergalactic Space
我们利用等温、球对称和定常模型,对DMH和SMBH引力势中星系外流的可能跨音速解进行了分类。我们的结论是SMBH的引力势产生了一个新的跨音速分支,而Tsuchiya等人(2013)的结论是DMH的引力势形成了一个跨音速解。由于这两个跨音速解具有不同的质量通量和起始点,因此这两个解对恒星形成速率、星系演化以及星系际介质的化学演化都会产生不同的影响。因此,我们得出结论,星系外流的星系际介质的影响,不仅取决于质量分布,而且在选定的跨音速解决方案。此外,我们估计的参数范围(KDMH; KBH)的实际星系。此外,它可能是可能的估计银河系的质量分布DMH和SMBH应用模型的流出速度的观测剖面。虽然目前的X射线观测很难确定星系晕中热气体的速度,但下一代X射线天文台将能够探测到流出速度的详细剖面。
2014-05-14 astro-ph.GA
Non-equilibrium Ionization States Within Galactic Outflows: Explaining Their O VI and N V Column Densities
我们提出了一套一维球对称流体动力学模拟研究星系外流的原子电离结构。我们跟踪与非平衡原子化学网络,包括光电离,光加热,和离子的离子冷却的流出气体的电离状态。每一个模拟描述了一个稳态外流,它是由其质量和能量输入率,声波半径,金属丰度,紫外线通量从宿主星系和元星系背景定义的。我们发现,对于一个大范围的参数选择,材料的电离状态强烈偏离它将在光电离平衡,在冲突与通常假设的分析观察。此外,几乎所有的模型再现低N V到O VI柱密度比和相对较高的O VI柱密度观察。
2019-03-14 astro-ph.GA
Transonic galactic outflows in a dark matter halo with a central black hole and its application to the Sombrero galaxy
在等温、球对称和定常假设下,对暗物质晕(DMH)和超大质量黑洞(SMBH)引力势中星系外流的可能跨音速解进行了分类.它是澄清,SMBH的重力增加了一个新的分支的跨音速的解决方案与跨音速点非常接近的中心,除了外跨音速点产生的重力DMH。由于这两个跨音速解具有实质上不同的质量通量和起始点,这两个解可能对星系的演化和金属释放到星系际空间有不同的影响。我们已经将我们的模型应用到草帽星系,并获得了一种新的类型的星系外流:一个缓慢加速的跨音速流出通过跨音速点在非常遥远的区域($\simeq 126$ \ kpc)。在这个星系中,以前的工作报道,虽然银河外流的痕迹被观察到的X射线,气体密度分布是一致的流体静力学状态。我们已经阐明,缓慢加速外流的气体密度分布与广泛分布的亚音速区域的流体静力学解的气体密度分布非常相似。因此,即使存在缓慢的跨音速流,在观测区域($\leq 25$ \ kpc)内也不能将缓慢加速的跨音速解与流体静力解区分开来。我们的模型提供了一个新的视角,星系外流,甚至适用于静止的星系与不活跃的恒星形成。
2014-07-22 astro-ph.GA
Magnetic field effects on the ISM structure and galactic outflows
利用磁流体动力学(MHD)模拟方法研究了磁场在多相星际介质(ISM)中的作用,包括超新星(SN)爆炸的能量注入和发电机作用。除了为气体层提供额外的压力支持外,磁场还降低了暖气相和热气相之间的密度对比,并抑制银河系外流。发电机产生的自洽大尺度磁场对ISM的影响不同于人工施加的单向磁场。
2018-10-02 astro-ph.GA
Shining A Light On Galactic Outflows: Photo-Ionized Outflows
利用哈勃太空望远镜上的宇宙起源摄谱仪研究了37个邻近恒星形成星系的星系外流电离结构。我们使用O I,Si II,Si III和Si IV紫外吸收线来表征流出气体的不同电离状态。我们测量的等效宽度,线宽,和流出速度的四个过渡,并找到它们之间的浅标度关系和银河系恒星质量和恒星形成率。无论电离势如何,强度相似的谱线具有相似的速度和线宽,这表明这四个跃迁可以被建模为共同移动的相位。硅的等效宽度比(如硅IV/硅II)具有低色散,并与恒星质量的变化很小,而与O I和硅的比例变化的一个因素2对于一个给定的恒星质量。光电离模型再现了这些等效宽度比,而冲击模型则预测了高电离气体的相对量。光电离模型将电离参数(U)限制在-2.25 < log(U)<-1.5之间,并要求流出金属丰度大于0.5 Z $_\odot$。我们推导出电离分数的过渡,并表明,电离参数和恒星金属丰度的范围导致电离分数的1.15-10的变化的因素。从历史上看,质量流出率是通过使用电离分数将单个金属离子的柱密度测量值转换为总氢柱密度来计算的,因此质量流出率对流出物的假定电离结构敏感。
2016-01-19 astro-ph.GA
Efficient cold outflows driven by cosmic rays in high redshift galaxies and their global effects on the IGM
我们提出了半解析模型的星系外流在高红移星系驱动的热气体和非热宇宙射线。在低质量星系(即$M\sim 10^8$ ~M $_\odot$)中,当超新星(SNe)反馈具有大质量负载时,单独的热压力可能无法维持大规模的外流。我们表明,包括宇宙射线压力允许流出的解决方案,即使在这些星系。在大质量星系中,对于相同的能量效率,与纯热驱动风相比,宇宙射线驱动风可以传播到更远的距离。平均而言,宇宙射线驱动的风中的气体温度较低,这有助于通过背景源光谱中的吸收线进行检测。利用我们的星系形成的约束半解析模型(解释了观测到的星系紫外光度函数),我们研究了宇宙线驱动风对不同红移星系际介质(IGM)性质的影响。特别是,我们研究的体积填充因子,平均金属丰度,宇宙射线和磁场能量密度的模型调用原子冷却和分子冷却晕。我们发现,在IGM的宇宙射线可以有足够的能量,可以转移到热气体存在的磁场,影响星系际介质的热历史。IGM磁场的显著体积填充和由此产生的强度也可以解释最近对耀变体的$γ$射线观测。
2018-01-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
The circumgalactic medium in Lyman-alpha: a new constraint on galactic outflow models
星系外流对于我们理解星系形成和演化至关重要。然而,基本反馈过程的细节仍不清楚。我们比较Ly $α$观测的环星系介质(CGM)的莱曼Break Galerkin(LBG)与他们的模拟CGM的模拟观测。我们使用宇宙流体动力学'放大'模拟的LBG,其中包含强大的,动量驱动的星系外流。在$z=2.2$和$z=2.65$使用模拟快照,对应于现有的观测数据。模拟后处理的辐射转移代码\textsc{crash}考虑电离光子对模拟LBG周围的氢气的影响。我们生成模拟吸收线图与来自观测到的密切星系星系对的数据进行比较。我们用我们新开发的Monte-Carlo程序\textsc{slaf}计算了Ly $α$光子通过CGM的散射,并与LBG周围弥漫Ly $α$晕的观测结果进行了比较。我们的基准星系外流模型更接近复制目前观察到的特征的CGM在Ly $α$比一个参考低效的反馈模型用于比较。然而,我们的基准模型仍然难以再现内部CGM的观测数据(在撞击参数$b<30$ kpc下)。我们的研究结果表明,银河系外流影响银河系周围的Ly $α$吸收和发射主要是在碰撞参量$b<50$ kpc,而冷吸积流占主导地位,在更大的距离。我们讨论了这一结果的影响,并强调潜在的约束力CGM观测-在发射和吸收-银河系外流模型。
2019-01-13 astro-ph.GA
Star formation in a galactic outflow
最近的观测揭示了大规模的星系分子外流,可能具有形成恒星所需的物理条件(高气体密度)。事实上,最近的几个模型预测,这种大规模的星系外流可能会点燃外流本身的恒星形成。这种恒星以高径向速度形成的恒星形成模式可能有助于星系的形态演化,有助于星系球状组成部分的大小和速度分散的演化,并有助于高速恒星的数量,甚至可以逃离星系。这样的恒星形成可以提供环星系和星系际介质的就地化学富集(通过大轨道上年轻恒星的超新星爆炸),一些模型还预测它可能对遥远星系中观察到的全球恒星形成率有很大贡献。虽然有观测证据表明恒星形成是由流出或喷流进入其宿主星系引发的,作为气体压缩的结果,但仍然缺少星系流出内恒星形成的证据。在这里,我们报告新的光谱观测,明确揭示恒星形成发生在星系外流的红移为0.0448。推测流出区的恒星形成速率大于15 Msun/yr。恒星的形成也可能发生在其他星系的外流中,但可能由于缺乏足够的诊断而被以前的观测所错过。
2017-03-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
First Results from the TNG50 Simulation: Galactic outflows driven by supernovae and black hole feedback
我们提出了新的TNG 50宇宙学,磁流体动力学模拟-第三和最后一卷的IllustrisTNG项目。这个模拟占据了大体积和高分辨率的独特组合,用2160^3个气室(重子质量为8x10^4 Msun)采样50 Mpc的盒子。形成恒星的ISM气体的空间分辨率中值约为100-140秒差距。这一分辨率接近或超过了现代对单个大质量星系的“变焦”模拟,而体积包含约20,000个M*>10^7 Msun的可分辨星系。在这里,我们展示了TNG 50的第一个结果,重点是超新星驱动的星系外流以及超大质量黑洞反馈。我们发现流出质量负荷是星系恒星质量的非单调函数,由于中心黑洞的作用,流出质量负荷在10 ^10.5 Msun以上翻转并迅速上升。流出速度随恒星质量的增加而增加,在固定质量时,红移越大,流出速度越快。TNG模型可以产生高速、多相流出物,其中包括冷的、致密的组分。这些外流达到超过3000公里/秒的速度到20千秒差距与喷射,BH驱动的起源。重要的是,我们展示了相对简单的模型输入(和缩放)在注入规模产生复杂的行为在银河系和晕尺度。例如,尽管各向同性的风发射,外流表现出自然的准直和紧急双极性。此外,在恒星形成的主序星之上的星系会驱动更快的外流,尽管这种相关性在高质量时会随着淬灭的开始而反转,因此低光度、缓慢吸积的大质量黑洞会驱动最强的外流。
2019-08-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The role of cosmic ray pressure in accelerating galactic outflows
我们研究了银河系流出超新星爆炸(SNe)的形成与移动网格代码AREPO在一个分层的气体柱的表面密度类似于银河系盘在太阳圈。我们比较了不同的模拟模型SNe的位置和能量反馈,包括宇宙射线(CR),并发现模型,将SNe在致密气体和CR扩散帐户是能够驱动流出类似的质量负载从随机放置SNe没有CR。尽管存在这种相似性,但CR驱动的流出在其他几个关键属性上有所不同,包括其整体的结块和速度。此外,驱动这些流出的力源自不同的压力源,CR扩散模型依赖于非热压力梯度来产生由内部压力驱动的流出,而随机放置模型依赖于动力学压力梯度来推动弹道流出。因此,在形成星际介质的外流中,CR似乎是不可忽视的物理作用。
2016-08-16 astro-ph.GA
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
The angular momentum structure of cosmic ray driven galactic outflows triggered by stream accretion
我们调查的气体吸积流盘星系的演化的影响,使用磁流体动力学模拟,包括对流和各向异性扩散的宇宙射线产生的超新星作为唯一的反馈源。流吸积已被认为是宇宙学模拟中一个重要的星系生长机制,我们改变它们的方向和角动量在理想的设置。我们发现,吸积流触发银河系环的形成和增强恒星的形成。低角动量吸积流的恒星形成率和宇宙射线驱动的外流率更高,这也导致了更紧凑,更低的角动量盘。宇宙射线产生的外流显示出一种特征性的结构。在低流出速度(< 50 km/s)下,角动量分布类似于圆盘,并且气体处于喷泉流中。气体以高流出速度(> 200 km/s)穿透到晕的深处,角动量接近于零,并且来自星系的中心。由于宇宙射线驱动的外流的质量负载因子是为了统一和更高,我们得出结论,这一过程是重要的低角动量气体从发展中的盘星系和运输,潜在的金属富集,材料从银河系中心远到星系晕。
2021-09-25 astro-ph.GA
A systematic study of galactic outflows via fluorescence emission: implications for their size and structure
星系外流在星系的演化中起着重要的作用,但对潜在的物理过程却知之甚少。这主要是因为我们对外流结构的信息很少,特别是在大尺度上。在本文中,我们探测银河系外流的结构,在低$z$星爆使用紫外光谱和成像的荧光发射线(与过渡到激发精细结构水平)和光谱的相应的强烈蓝移共振吸收线。我们发现,在大多数情况下,所观察到的荧光发射线比吸收线弱得多,窄得多,起源于恒星形成的星际介质和/或内部流出的移动最慢的部分。在少数情况下,流出的吸收材料确实对荧光发射有显著贡献。后一种系统的特征在于强的Ly $α$发射线和弱的低电离吸收线(两者都是已知的莱曼连续谱泄漏的经验符号)。我们认为,在大多数情况下,所观察到的流出的发射的弱点是由于丢失的发射所产生的规模大于所包含的孔径的{ \it{Hubble Space Telescope} }。这意味着在这些流出的浅径向密度分布,并表明,大多数观察到的吸收材料必须创建/注入半径远大于星爆。这对我们理解星系外流的物理学和估计它们的主要性质都有重要意义。
2020-04-13 astro-ph.GA
Gamma rays from Galactic pulsars
年轻的超新星和毫秒级超新星的伽马射线被认为是高纬度地区{ \it Fermi}大面积望远镜(LAT)观测到的弥散伽马射线辐射的一部分。我们推导出的贡献,通过使用无线电伽马射线的信息,我们发现,它们只解释了一小部分的各向同性扩散的伽马射线背景的historars未检测到的对应。
2014-12-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Feedback from Mass Outflows in Nearby Active Galactic Nuclei. II. Outflows in the Narrow-Line Region of NGC 4151
本文详细研究了Seyfert 1星系NGC 4151的窄线区活动星系核反馈。我们说明了所需的数据和技术,以确定流出的电离气体的质量流出率和动力学光度作为在NLR的位置的函数。我们发现,质量流出率的峰值为3个太阳质量每年在距离中心的超大质量黑洞(SMBH)70 pc的距离,这是大约10倍的流出率来自内部13 pc,和230倍的质量吸积率推断的热光度的NGC 4151。因此,大部分的外流必须产生于整个NLR的环境气体的“原位”加速。动力学光度在90 pc处达到峰值,此后迅速下降,表明大部分动能沉积在距离SMBH约100 pc的范围内。这两个值都超过了质量流出率和动力学光度确定的UV/X射线吸收剂流出的NGC 4151,表明NLR流出的重要性,在提供反馈的规模,其中环核恒星的形成和隆起的增长发生。
2014-11-17 astro-ph.GA
Feeding the fire: Tracing the mass-loading of 10^7 K galactic outflows with O VI absorption
星系外流调节着星系转化为恒星的气体量。然而,很难测量流出物去除的质量,因为它们跨越大范围的温度和相。在这里,我们研究了一个透镜星系在z~2.9与突出的星际吸收线从O I,跟踪中性气体,到O VI,跟踪过渡相气体的休息帧紫外光谱。的O VI配置文件模仿弱低电离配置文件在低速度,和强饱和配置文件在高速度。这些趋势表明,OVI气体与低电离气体是共空间的。此外,在向蓝方向的速度为~ 200 km/s时,低电离流出物的柱密度迅速下降,而O VI柱密度上升,这表明O VI是在低电离气体被破坏时产生的。光电离模型不再现所观察到的O VI,但充分匹配的低电离气体,表明相有不同的形成机制。光电离流出的质量比O VI流出的大多数观察到的速度,虽然O VI质量流出率超过光电离流出的速度以上的星系的逃逸速度。因此,大多数能够逃离星系的气体都处于热流出阶段。我们认为,O VI吸收是一个临时的副产品传导转移质量从光电离阶段到一个未观察到的热风,并讨论如何观察到的环银河系介质的质量负荷的影响。
2017-10-29 astro-ph.GA
Shining a Light on the Connections between Galactic Outflows Seen in Absorption and Emission Lines
本研究基于33个低红移星暴星系,发现发射线与吸收线测得的外流性质紧密相关但数值存在系统性差异,并通过径向密度与速度分布模型解释了该现象,为两种诊断方法提供了校准关系。
2025-04-25 astro-ph.GA