गैस की नदियां – I. उच्च रेडशिफ्ट फिलामेंट्स के गुणों का अनावरण

ABSTRACT उच्च रेडशिफ्ट पर, कॉस्मिक वेब से इसके भीतर सन्निहित आकाशगंगाओं की आकारिकी, गतिकी और तारा निर्माण दरों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ने की व्यापक उम्मीद की जाती है, जो ऐसे फिलामेंटरी नेटवर्क के गुणों के व्यापक अध्ययन की आवश्यकता को रेखांकित करता है। इस लक्ष्य को ध्यान में रखते हुए, हम ramses adaptive mesh refinement (AMR) कोड के साथ सिम्युलेटेड Milky Way-जैसे प्रोजेनिटर के चारों ओर उच्च-z गैस और डार्क मैटर (DM) फिलामेंट्स का कॉस्मिक पैमानों (∼1 Mpc) से लेकर इसके DM हेलो होस्ट के विरियल त्रिज्या (z = 4 पर ∼20 kpc) तक विश्लेषण करते हैं। गैस और DM दोनों फिलामेंट्स के रेडियल घनत्व प्रोफाइल एक ही कार्यात्मक रूप में पाए जाते हैं, अर्थात् एक plummer-like प्रोफाइल जिसे उस दीवार को ध्यान में रखने के लिए संशोधित किया गया है जिसके भीतर ये फिलामेंट्स सन्निहित हैं। सिमुलेशन से विशिष्ट फिलामेंट कोर त्रिज्या r0 के माप हाइड्रोस्टैटिक संतुलन में आइसोथर्मल सिलेंडरों के अनुरूप हैं। ऐसा विश्लेषणात्मक मॉडल फिलामेंट्स के कोर त्रिज्या के लिए एक रेडशिफ्ट विकास की भविष्यवाणी भी करता है, जो DM r0∝ (1 + z)−3.18 ± 0.28 के मापे गए मान के साथ उचित सहमति में है। गैस फिलामेंट कोर r0∝ (1 + z)−2.72 ± 0.26 के रूप में बढ़ते हैं। गैस और DM दोनों में, तापमान और वोर्टिसिटी फिलामेंट्स के किनारे पर तेजी से गिरते हैं, जो बाहरी फिलामेंट त्रिज्या को बाधित (constrain) करने का एक उत्कृष्ट तरीका प्रदान करते हैं। जब फीडबैक शामिल किया जाता है, तो गैस तापमान और वोर्टिसिटी क्षेत्र अत्यधिक विक्षुब्ध हो जाते हैं, जिससे आकाशगंगा के निकट ऐसे माप में बाधा आती है। हालांकि, गैस घनत्व क्षेत्र से मापी गई फिलामेंट्स की कोर त्रिज्या फीडबैक से काफी हद तक अप्रभावित रहती है; और औसत केंद्रीय घनत्व केवल लगभग 20 प्रतिशत तक कम होता है।