Ram-Druck-Abschälung und Galaxienbahnen: Der Fall des Virgo-Clusters

Wir untersuchen die Rolle der Ram-Druck-Abschälung im Virgo-Cluster mit Hilfe von N-Körper-Simulationen. Radiale Bahnen innerhalb des Gravitationspotentials des Virgo-Clusters werden modelliert und in Bezug auf Ram-Druck-Abschälung analysiert. Das N-Körper-Modell besteht aus 10.000 Gaswolkenkomplexen, die inelastische Kollisionen haben können. Ram-Druck wird als zusätzliche Beschleunigung auf die Wolken an der Oberfläche der Gasverteilung in Richtung der Bewegung der Galaxie im Cluster modelliert. Wir haben mehrere Simulationen durchgeführt und die orbitalen Parameter variiert, um unterschiedliche Abschälungsszenarien mit realistischen zeitlichen Ram-Druck-Profilen zu erhalten. Wir untersuchen systematisch den Einfluss des Neigungswinkels zwischen der Scheibe und der Bahn des orbitalen Plans der Galaxie auf die Gasdynamik. Wir zeigen, dass Ram-Druck zu einem vorübergehenden Anstieg der zentralen Gasoberflächendichte führen kann. In einigen Fällen kann ein erheblicher Teil der gesamten atomaren Gasmasse (mehrere 10⁸ Mₛolar) nach dem Abschälungsereignis auf die galaktische Scheibe zurückfallen. Eine quantitative Beziehung zwischen den Bahnenparametern und dem daraus resultierenden HI-Mangel wird abgeleitet, die den Neigungswinkel zwischen der Scheibe und dem orbitalen Plan ausdrücklich enthält. Der Vergleich zwischen bestehenden HI-Beobachtungen und den Ergebnissen unserer Simulationen zeigt, dass der HI-Mangel stark von den Bahnen der Galaxien abhängt. Es wird geschlossen, dass das Szenario, in dem die Ram-Druck-Abschälung für den beobachteten HI-Mangel verantwortlich ist, mit allen HI-21cm-Beobachtungen im Virgo-Cluster übereinstimmt.