Охлаждения поток происходит в соответствии с теорией о том , что внутрикластерная среда (ИВМ) в центрах скоплений галактик должна быть быстрым охлаждение со скоростью до десятков тысяч солнечных масс в год. [1] Это должно произойти, поскольку ICM ( плазма ) быстро теряет свою энергию из-за испускания рентгеновских лучей . Рентгеновская яркость ICM пропорциональна квадрату его плотности, которая круто возрастает к центрам многих скоплений. Также температура обычно падает до трети или половины от температуры на окраинах скопления. Типичная [прогнозируемая] шкала времени для остывания ICM относительно коротка, менее миллиарда лет. Как материал в центре кластераостывает , давление вышележащего ICM должно заставить больше материала течь внутрь (охлаждающий поток).
В установившемся режиме скорость осаждения массы , то есть скорость, с которой плазма охлаждается, определяется выражением
где L - болометрическая (т.е. по всему спектру) светимость области охлаждения, T - ее температура, k - постоянная Больцмана, а мкм - средняя молекулярная масса.
Проблема с охлаждающим потоком
В настоящее время считается, что очень большое количество ожидаемого охлаждения на самом деле намного меньше, поскольку существует мало доказательств наличия холодного газа, излучающего рентгеновское излучение, во многих из этих систем. [2] Это проблема охлаждающего потока . Теории, объясняющие, почему существует мало свидетельств охлаждения, включают [3]
- Нагрев центральным активным ядром галактики (AGN) в скоплениях, возможно, с помощью звуковых волн (видно в скоплениях Персея и Девы )
- Теплопроводность тепла от внешних частей кластеров
- Нагрев космическими лучами
- Скрытие холодного газа путем поглощения материала
- Смешивание холодного газа с более горячим материалом
Нагрев с помощью AGN является наиболее популярным объяснением, поскольку они выделяют много энергии в течение своего срока службы, и некоторые из перечисленных альтернатив имеют теоретические проблемы.
Смотрите также
Рекомендации
- Перейти ↑ Fabian, AC (1994). «Охлаждающие потоки в скоплениях галактик». Анну. Rev. Astron. Astrophys . 32 : 277–318. Bibcode : 1994ARA & A..32..277F . DOI : 10.1146 / annurev.aa.32.090194.001425 .
- ^ Петерсон-младший; Кан, С.М.; Paerels, FBS; Каастра, JS; Тамура, Т .; Bleeker, JAM; Ferrigno, C .; Джерниган, Дж. Г. (10 июня 2003 г.). «Рентгеновские спектроскопические ограничения с высоким разрешением на модели охлаждающего потока для скоплений галактик». Астрофизический журнал . 590 (1): 207–224. arXiv : astro-ph / 0210662 . Bibcode : 2003ApJ ... 590..207P . DOI : 10.1086 / 374830 . ISSN 0004-637X . S2CID 18000290 .
- ^ Петерсон-младший; Фабиан, AC (2006). «Рентгеновская спектроскопия остывающих кластеров». Отчеты по физике . 427 (1): 1–39. arXiv : astro-ph / 0512549 . Bibcode : 2006PhR ... 427 .... 1P . DOI : 10.1016 / j.physrep.2005.12.007 . ISSN 0370-1573 . S2CID 11711221 .
дальнейшее чтение
- Цинь, Бо; У, Сян-Пин (19 июля 2001 г.). «Ограничения на взаимодействие между темной материей и барионами из охлаждающихся потоковых кластеров». Письма с физическим обзором . 87 (6): 061301. arXiv : astro-ph / 0106458 . Bibcode : 2001PhRvL..87f1301Q . DOI : 10.1103 / physrevlett.87.061301 . ISSN 0031-9007 . PMID 11497819 . S2CID 13510283 .
- Чужой Леонид; Нуссер, Ади (10 июля 2006 г.). «Последствия короткодействующих взаимодействий между темной материей и протонами в скоплениях галактик». Астрофизический журнал . 645 (2): 950–954. arXiv : astro-ph / 0408184 . Bibcode : 2006ApJ ... 645..950C . DOI : 10.1086 / 504505 . ISSN 0004-637X . S2CID 16131656 .
- 5.7. Охлаждающие потоки и аккреция на КД (в рентгеновском излучении скоплений галактик. Саразин, 1988).