宇宙中無論是星系團(tuán)還是星系中都存在著大量的熱（其輻射主要在X射線波段）氣體,因此研究這些熱氣體的性質(zhì)有著重要的意義。首先,對于星系團(tuán),X射線觀測（包括Chandra以及XMM-Newton等）表明大量彌散于星系團(tuán)中的熱氣體其性質(zhì)（如溫度、密度等）隨著離星系團(tuán)中心的半徑而變化。故熱傳導(dǎo)對于這樣的系統(tǒng)的演化可能有著非常重要的作用,但是由于星系際介質(zhì)（ICM）中湍流以及磁場的存在,導(dǎo)致理論上對熱傳導(dǎo)效率的限制變得非常困難。前人的研究表明星系團(tuán)外區(qū)表現(xiàn)出的負(fù)溫度梯度的性質(zhì)可能會使得磁熱不穩(wěn)定性（MTI）在這些區(qū)域快速增長起來,從而驅(qū)動磁力線在外區(qū)主要沿著徑向方向（r方向）,進(jìn)而極大提高徑向的熱傳導(dǎo)效率。利用一系列球?qū)ΨQ的數(shù)值模擬,我們研究了三個大質(zhì)量星系團(tuán)中熱傳導(dǎo)對其外區(qū)溫度分布的影響,發(fā)現(xiàn)熱傳導(dǎo)極大地改變星系際介質(zhì)的溫度輪廓。在演化的3 Gyr時間內(nèi),處于半徑0.3r500位置處的氣體溫度下降了 10%-20%（r500定義是在當(dāng)?shù)丶t移處在r500內(nèi)包含的物質(zhì)平均密度是宇宙的平均密度的500倍）,并且處于0.3r500和r500之間的平均溫度斜率下降了 30%-40%,這表明在我們討論的熱傳... 

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 星系際介質(zhì)和熱氣體暈的觀測
    1.2 星系團(tuán)中熱氣體的熱傳導(dǎo)效率
        1.2.1 不穩(wěn)定性對于氣體熱傳導(dǎo)的影響
        1.2.2 Kinetic mirror以及Whistler不穩(wěn)定性對于熱傳導(dǎo)效率的影響
    1.3 銀河系熱氣體暈的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 熱氣體暈的觀測證據(jù)
        1.3.2 熱氣體暈的數(shù)值模擬工作
    1.4 星系中的重子物質(zhì)丟失問題(missing baryons problem)簡介
    1.5 冷卻流問題(cooling flow problem)簡介
    1.6 關(guān)于本文
第2章 流體數(shù)值模擬方法(Hydrodynamic Numerical Simula-tion)
    2.1 流體數(shù)值模擬的相關(guān)內(nèi)容
    2.2 ZEUS程序簡介
    2.3 邊界條件和初始條件的討論
第3章 星系團(tuán)熱傳導(dǎo)效率的研究
    3.1 星系團(tuán)的模型介紹
        3.1.1 基本方程
        3.1.2 熱傳導(dǎo)模型
        3.1.3 初始條件以及引力勢
        3.1.4 模擬的設(shè)置
    3.2 模擬的結(jié)果
    3.3 ICM溫度演化背后的物理
    3.4 應(yīng)用和討論
    3.5 小結(jié)
第4章 銀河系熱氣體暈的冷卻流問題
    4.1 方法
        4.1.1 基本方程
        4.1.2 銀河系的引力勢
        4.1.3 我們的熱氣體暈?zāi)Ｐ?br>        4.1.4 模擬的設(shè)置
        4.1.5 初始條件
    4.2 模擬結(jié)果
        4.2.1 基準(zhǔn)模型的冷卻流
        4.2.2 氣體暈質(zhì)量的影響
        4.2.3 氣體密度分布的影響
        4.2.4 氣體金屬豐度的影響
        4.2.5 星系盤和核的影響
    4.3 與其他模型的比較
    4.4 總結(jié)與討論
第5章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的研究成果



本文編號：3723296