天体物理学 > 宇宙学与非星系天体物理学
[提交于 2013年2月1日
]
标题: 非平衡冷却速率对于碰撞冷却的富金属气体
标题: Non-equilibrium cooling rate for a collisionally cooled metal-enriched gas
摘要: 我们给出了无尘气体在宽广温度($10 K\le T\le 10^8 K$)和金属丰度($10^{-4} Z_\odot \le Z \le 2 Z_\odot$)范围内碰撞控制的非平衡(时变)冷却速率的一致性计算结果。我们确认,在 $10^2 \simlt T\simlt 10^4$ K 和 $Z\simlt 10^{-3} Z_\odot$ 温度下,分子氢主导冷却过程。我们发现,在 $T\sim (4-5)\times 10^3$ K 附近,H$_2$对冷却速率的贡献在金属丰度范围 $Z\simlt 10^{-2} Z_\odot$ 内激发了热不稳定性。等压冷却速率通常低于等容冷却速率,因为相关的气体密度增加既促进了更有效的氢重新结合,又使精细结构能级的分布达到平衡。 等体冷却使电离分数在$T\simlt10^4$K时保持相当高:在$T\simeq 10^3$K和$Z\simlt 0.1 Z_\odot$时高达$\sim0.01$,且在更高金属丰度下更高,而等压冷却则低至少一个数量级。 尽管电离分数有所增加,但分子氢(通过 H$^-$ 形成)的气相形成速率随着金属丰度的增加而降低,因为更高的金属丰度缩短了演化时间。 为了模拟超新星遗迹的演化,我们将自洽的冷却速率实现到多维并行代码ZEUS-MP中,并将其与之前发表的使用表格冷却速率的类似模型进行比较。 我们发现两种描述之间存在显著差异,例如,在星际介质中喷出的金属混合方面可能表现出这种差异。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.