Kylflöde

Ett avkylningsflöde uppstår enligt teorin att intraklustermediet (ICM) i galaxhoparnas centrum snabbt bör svalna med en hastighet av tiotusentals till tusentals solmassor per år. Detta bör ske eftersom ICM (en plasma ) snabbt förlorar sin energi genom emission av röntgenstrålar . Röntgenljusstyrkan hos ICM är proportionell mot kvadraten på dess densitet, som stiger brant mot mitten av många kluster. Även temperaturen sjunker till typiskt en tredjedel eller hälften av temperaturen i utkanten av klustret. Den typiska [förutspådda] tidsskalan för ICM att svalna är relativt kort, mindre än en miljard år. När material i mitten av klustret svalnar , bör trycket från den överliggande ICM få mer material att strömma inåt (kylflödet).

ges hastigheten för massavsättning , dvs hastigheten med vilken plasman svalnar, av

{\dot {M}}={\frac {2}{5}}{\frac {L\mu m}{kT}},

där L är den bolometriska (dvs. över hela spektrumet) ljusstyrkan för kylområdet, T är dess temperatur, k är Boltzmann-konstanten och μm är medelmolekylmassan.

Kylflödesproblem

Man tror för närvarande att de mycket stora mängderna förväntad kylning i verkligheten är mycket mindre, eftersom det finns få bevis för sval röntgengas i många av dessa system. Detta är kylflödesproblemet . Teorier för varför det finns få bevis för kylning inkluderar

Uppvärmning av den centrala aktiva galaktiska kärnan (AGN) i kluster, möjligen via ljudvågor (sedda i Perseus- och Jungfruklustren )
Värmeledning av värme från de yttre delarna av kluster
Kosmisk stråluppvärmning
Döljer sval gas genom att absorbera material
Blandning av kall gas med varmare material

Uppvärmning med AGN är den mest populära förklaringen, eftersom de avger mycket energi under sin livstid, och några av de listade alternativen har teoretiska problem.

Se även

Lista över plasmafysikartiklar

^ Fabian, AC (1994). "Kylflöden i galaxhopar". Annu. Rev Astron. Astrofys . 32 : 277-318. Bibcode : 1994ARA&A..32..277F . doi : 10.1146/annurev.aa.32.090194.001425 .
^ Peterson, JR; Kahn, SM; Paerels, FBS; Kaastra, JS; Tamura, T.; Bleeker, JAM; Ferrigno, C.; Jernigan, JG (2003-06-10). "Högupplösta röntgenspektroskopiska begränsningar på kylflödesmodeller för galaxkluster". The Astrophysical Journal . 590 (1): 207–224. arXiv : astro-ph/0210662 . Bibcode : 2003ApJ...590..207P . doi : 10.1086/374830 . ISSN 0004-637X . S2CID 18000290 .
^ Peterson, JR; Fabian, AC (2006). "Röntgenspektroskopi av kylkluster". Fysiska rapporter . 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 .

Vidare läsning

Qin, Bo; Wu, Xiang-Ping (2001-07-19). "Begränsningar på interaktionen mellan mörk materia och baryoner från kylande flödeskluster". Fysiska granskningsbrev . 87 (6): 061301. arXiv : astro-ph/0106458 . Bibcode : 2001PhRvL..87f1301Q . doi : 10.1103/physrevlett.87.061301 . ISSN 0031-9007 . PMID 11497819 . S2CID 13510283 .
Chuzhoy, Leonid; Nusser, Adi (2006-07-10). "Konsekvenser av kortdistansinteraktioner mellan mörk materia och protoner i galaxkluster". The Astrophysical Journal . 645 (2): 950–954. arXiv : astro-ph/0408184 . Bibcode : 2006ApJ...645..950C . doi : 10.1086/504505 . ISSN 0004-637X . S2CID 16131656 .
5.7. Kylflöden och accretion av cD-skivor (i röntgenstrålning från Clusters of Galaxies. Sarazin 1988)

[1] Fabian, AC (1994). "Kylflöden i galaxhopar". Annu. Rev Astron. Astrofys . 32 : 277-318. Bibcode : 1994ARA&A..32..277F . doi : 10.1146/annurev.aa.32.090194.001425 .

[2] Peterson, JR; Kahn, SM; Paerels, FBS; Kaastra, JS; Tamura, T.; Bleeker, JAM; Ferrigno, C.; Jernigan, JG (2003-06-10). "Högupplösta röntgenspektroskopiska begränsningar på kylflödesmodeller för galaxkluster". The Astrophysical Journal . 590 (1): 207–224. arXiv : astro-ph/0210662 . Bibcode : 2003ApJ...590..207P . doi : 10.1086/374830 . ISSN 0004-637X . S2CID 18000290 .

[3] Peterson, JR; Fabian, AC (2006). "Röntgenspektroskopi av kylkluster". Fysiska rapporter . 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 .