프리토갤럭시 형성 해결. I. 버리얼화

(요약) 은하는 위계적으로 조립되는 암흑 물질 헤일로에서 형성됩니다. 우주론적인 3차원 적응 메쉬 정교화 시뮬레이션을 통해 우리는 옵티컬리 얇은 원시 가스 냉각을 포함하여 일치하는 우주론에서 바리온의 버리얼화를 자세히 탐구합니다. 우리는 10⁴ K의 버리얼 온도를 가진 초기 프리토갤럭시와 그 조상을 중심으로 합니다. 냉각 없이, 물질이 공백에서 떨어져 들어올 때 버리얼 반경 가까이에서 충격에 의해 버리얼 가열이 발생합니다. 밀도가 높은 필라멘트에서 물질이 반경의 약 절반까지 더 깊이 침투합니다. 냉각이 있을 때 버리얼 충격 위치가 축소되고 필라멘트는 버리얼 반경의 3분의 1만큼 작은 스케일에 도달합니다. 단열 시뮬레이션에서 발견된 프리토갤럭시의 온도는 중심에서 두 배로 감소하고 평평한 엔트로피 코어를 나타냅니다. 냉각된 헤일로에서는 가스가 난기류 속도를 통해 암흑 물질 잠재력과 버리얼 평형에 도달합니다. 우리는 냉각된 경우에서 1에서 3까지의 난류 마하 수를 관찰합니다. 이 난류는 대규모 병합에 의해 유도되며, 흥미롭게도 어떤 피드백 과정도 없이 이러한 초기 은하의 중심에서도 초음속을 유지합니다. 버리얼 정리는 길이 척도에서 대략적으로 3개의 크기 순서에서 성립하며, 난류 압력이 열 에너지를 초과합니다. 난류 속도 분포는 맥스웰 분포를 따르며, 은하의 총 각운동량과 관련된 작은 회전 속도를 압도합니다. 카우치-스토크스 정리를 사용하여 속도장을 분해함으로써, 우리는 이러한 객체의 중심에서도 충격 주위에 충분한 양의 회전력을 확인할 수 있습니다.