تكتلات Ly α من تيارات باردة تخضع لاضطرابات كيلفن-هلمولتز

الملخص نقدم نموذجًا تحليليًا بسيطًا للإشعاع الناتج عن التفاعل بين التيارات الباردة التي يُعتقد أنها تغذي الأجرام الضخمة عند الانزياح الأحمر العالي وCGM الحار. نبدأ باشتقاق معلمات مدفوعة كونيًا للتيارات، حيث تدخل إلى نصف القطر الفيرالي للحضيرة، Rv، كدالة لكتلة الحضيرة والانزياح الأحمر. بالنسبة للأجرام M_ 10^{12} عند z = 2، نجد أن كثافة التيار هي n ₇, ₒ (0. 1\!-\!5) 10^{-2}\, cm^{-3}، وهي عامل δ ∼ (30–300) أكثر كثافة من CGM الحار، بينما تتراوح أشعة التيار بين Rs ∼ (0. 03−0. 50) Rv. مع تسارع التيارات نحو مركز الحضيرة، تصبح أكثر كثافة وضيقة. يتسبب تفاعل التيار مع CGM في حدوث اضطراب كيلفن-هلمولتز (KHI)، مما يؤدي إلى انخراط كتلة CGM بواسطة التيار وتباطؤ التيار بسبب الحفاظ على الزخم. بافتراض أن معدلات الانخراط التي استنبطها ماندلكر وآخرون (2020) في غياب الجاذبية يمكن تطبيقها محلياً في كل نصف قطر مركزي للحضيرة، نستخرج معادلات الحركة للتيار في الحضيرة. باستخدام هذه المعادلات، نستخرج التسارع الصافي، ونمو الكتلة، وتبدد الطاقة الناتج عن تفاعل التيار مع CGM، كدالة لكتلة الحضيرة والانزياح الأحمر، لملفات كثافة CGM المختلفة. بالنسبة لمجموعة معلمات النموذج التي تم النظر فيها، نجد أن التفاعل ينتج عنه سطوع مبدد Ldiss 10^{42} erg s^{−1} ضمن ≲0. 6Rv من الأجرام التي كتلتها M ₕ 10^{12}\, M_ عند z = 2. يتناسب الإشعاع مع كتلة الحضيرة والانزياح الأحمر تقريبًا على شكل M ₕ\, (1+z)². تتماشى شدة وسعة الإشعاع مع تكتلات Ly α المرصودة، على الرغم من الحاجة إلى معالجة أفضل للخلفية فوق البنفسجية والتظليل الذاتي لتقوية هذا الاستنتاج.