Przepływ chłodzenia

Zgodnie z teorią, zgodnie z teorią, ośrodek wewnątrzklastrowy (ICM) w centrach gromad galaktyk powinien gwałtownie ochładzać się w tempie od dziesiątek do tysięcy mas Słońca rocznie, następuje przepływ chłodzący . Powinno to nastąpić, ponieważ ICM ( plazma ) szybko traci swoją energię poprzez emisję promieni rentgenowskich . Jasność rentgenowska ICM jest proporcjonalna do kwadratu jego gęstości, która rośnie stromo w kierunku centrów wielu gromad. Również temperatura spada zazwyczaj do jednej trzeciej lub połowy temperatury na obrzeżach gromady. Typowa [przewidywana] skala czasu schłodzenia ICM jest stosunkowo krótka, mniej niż miliard lat. Gdy materiał w środku klastra ochładza się , ciśnienie leżącego nad nim ICM powinno spowodować przepływ większej ilości materiału do wewnątrz (przepływ chłodzący).

W stanie ustalonym szybkość osadzania się masy , tj. szybkość stygnięcia plazmy, wyraża się wzorem

{\ Displaystyle {\ kropka {M}} = {\ Frac {2} {5}} {\ Frac {L \ mu m} {kT}}}

gdzie L jest bolometryczną (tj. w całym widmie) jasnością obszaru ochładzania, T jest jego temperaturą, k jest stałą Boltzmanna , a μm jest średnią masą cząsteczkową.

Problem z przepływem chłodzenia

Obecnie uważa się, że bardzo duże ilości spodziewanego chłodzenia są w rzeczywistości znacznie mniejsze, ponieważ w wielu z tych systemów istnieje niewiele dowodów na istnienie chłodnego gazu emitującego promieniowanie rentgenowskie. To jest problem z przepływem chłodzenia . Teorie wyjaśniające, dlaczego istnieje niewiele dowodów na ochłodzenie, obejmują

Ogrzewanie przez centralne aktywne jądro galaktyczne (AGN) w gromadach, prawdopodobnie za pośrednictwem fal dźwiękowych (widoczne w gromadach Perseusza i Panny )
Przewodnictwo cieplne ciepła z zewnętrznych części klastrów
Ogrzewanie promieniami kosmicznymi
Ukrywanie chłodnego gazu przez pochłanianie materiału
Mieszanie chłodnego gazu z cieplejszym materiałem

Ogrzewanie za pomocą AGN jest najpopularniejszym wyjaśnieniem, ponieważ emitują one dużo energii w ciągu swojego życia, a niektóre z wymienionych alternatyw mają problemy teoretyczne.

Zobacz też

Lista artykułów z fizyki plazmy

^ Fabian AC (1994). „Przepływy chłodzenia w gromadach galaktyk”. rok Wielebny Astron. Astrofia . 32 : 277–318. Bibcode : 1994ARA&A..32..277F . doi : 10.1146/annurev.aa.32.090194.001425 .
Bibliografia _ Kahn SM; Paerels, FBS; Kaastra, JS; Tamura, T.; Bleeker, dżem; Ferrigno, C.; Jernigan, JG (2003-06-10). „Ograniczenia spektroskopii rentgenowskiej o wysokiej rozdzielczości w modelach przepływu chłodzenia dla gromad galaktyk”. Dziennik astrofizyczny . 590 (1): 207–224. arXiv : astro-ph/0210662 . Bibcode : 2003ApJ...590..207P . doi : 10.1086/374830 . ISSN 0004-637X . S2CID 18000290 .
Bibliografia _ Fabian, AC (2006). „Spektroskopia rentgenowska klastrów chłodzących”. Raporty fizyczne . 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 .

Dalsza lektura

Qin, Bo; Wu, Xiang-Ping (19.07.2001). „Ograniczenia interakcji między ciemną materią a barionami z klastrów przepływu chłodzącego”. Fizyczne listy przeglądowe . 87 (6): 061301. arXiv : astro-ph/0106458 . Bibcode : 2001PhRvL..87f1301Q . doi : 10.1103/physrevlett.87.061301 . ISSN 0031-9007 . PMID 11497819 . S2CID 13510283 .
Czużoj, Leonid; Nusser, Adi (2006-07-10). „Konsekwencje interakcji krótkiego zasięgu między ciemną materią a protonami w gromadach galaktyk”. Dziennik astrofizyczny . 645 (2): 950–954. arXiv : astro-ph/0408184 . Bibcode : 2006ApJ...645..950C . doi : 10.1086/504505 . ISSN 0004-637X . S2CID 16131656 .
5.7. Przepływy chłodzące i akrecja przez cD (w emisji promieniowania rentgenowskiego z gromad galaktyk. Sarazin 1988)

[1] Fabian AC (1994). „Przepływy chłodzenia w gromadach galaktyk”. rok Wielebny Astron. Astrofia . 32 : 277–318. Bibcode : 1994ARA&A..32..277F . doi : 10.1146/annurev.aa.32.090194.001425 .

[2] Bibliografia _ Kahn SM; Paerels, FBS; Kaastra, JS; Tamura, T.; Bleeker, dżem; Ferrigno, C.; Jernigan, JG (2003-06-10). „Ograniczenia spektroskopii rentgenowskiej o wysokiej rozdzielczości w modelach przepływu chłodzenia dla gromad galaktyk”. Dziennik astrofizyczny . 590 (1): 207–224. arXiv : astro-ph/0210662 . Bibcode : 2003ApJ...590..207P . doi : 10.1086/374830 . ISSN 0004-637X . S2CID 18000290 .

[3] Bibliografia _ Fabian, AC (2006). „Spektroskopia rentgenowska klastrów chłodzących”. Raporty fizyczne . 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 .