Pressure balance in the multiphase ISM of cosmologically simulated disc galaxies
Pressure balance in the multiphase ISM of cosmologically simulated disc galaxies
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宇宙学模拟盘状星系多相ISM中的压力平衡
DOI：
10.1093/mnras/staa2578
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发表时间：
2020
影响因子：
4.8
通讯作者：
Chan, T K
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gurvich, Alexander B;Faucher-Giguère, Claude-André;Richings, Alexander J;Hopkins, Philip F;Grudić, Michael Y;Hafen, Zachary;Wellons, Sarah;Stern, Jonathan;Quataert, Eliot;Chan, T K
压力平衡在星际介质（ISM）模型中起着核心作用，但压力平衡是否以及如何在现实的多相ISM中实现还没有很好的理解。我们解决这个问题，通过使用一组消防-2宇宙学放大模拟银河系质量盘星系，其中一个多相ISM是自相一致的形状重力，冷却，和恒星反馈。我们分析了重力如何决定垂直压力分布，以及ISM总压力如何在不同的相和组分（热，分散/湍流和整体流）之间分配。我们表明，平均而言，并与以前更理想化的模拟一致，总ISM压力平衡的重量上覆气体。垂直压力平衡的偏差随着银河系中心半径的增加和平均尺度的减小而增加。不同的阶段是在粗略的总压平衡与彼此，但有很大的偏差，从热的压力平衡，由于在冷，暖阶段，这主导了总压附近的中平面的动力学支持。整体流动（例如流入和喷泉）在几个圆盘尺度高度是重要的，而来自热气体的热压力在更大的高度占主导地位。总体而言，中平面总压力可以通过盘气体的重量很好地预测，并且我们表明它也与星星形成率表面密度（ΣSFR）呈线性关系。这些结果支持了Kennicutt-Schmidt关系式的观点，即KMF和气体表面密度（KMF）是通过ISM中面压力联系在一起的。
Pressure balance plays a central role in models of the interstellar medium (ISM), but whether and how pressure balance is realized in a realistic multiphase ISM is not yet well understood. We address this question by using a set of FIRE-2 cosmological zoom-in simulations of Milky Way-mass disc galaxies, in which a multiphase ISM is self-consistently shaped by gravity, cooling, and stellar feedback. We analyse how gravity determines the vertical pressure profile as well as how the total ISM pressure is partitioned between different phases and components (thermal, dispersion/turbulence, and bulk flows). We show that, on average and consistent with previous more idealized simulations, the total ISM pressure balances the weight of the overlying gas. Deviations from vertical pressure balance increase with increasing galactocentric radius and with decreasing averaging scale. The different phases are in rough total pressure equilibrium with one another, but with large deviations from thermal pressure equilibrium owing to kinetic support in the cold and warm phases, which dominate the total pressure near the mid-plane. Bulk flows (e.g. inflows and fountains) are important at a few disc scale heights, while thermal pressure from hot gas dominates at larger heights. Overall, the total mid-plane pressure is well-predicted by the weight of the disc gas and we show that it also scales linearly with the star formation rate surface density (ΣSFR). These results support the notion that the Kennicutt–Schmidt relation arises because ΣSFRand the gas surface density (Σg) are connected via the ISM mid-plane pressure.
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活得快，死得早：银河系质量星系 FIRE 宇宙学模拟中的 GMC 寿命
影响因子：
4.8
作者：
Benincasa, Samantha M;Loebman, Sarah R;Wetzel, Andrew;Hopkins, Philip F;Murray, Norman;Bellardini, Matthew A;Faucher-Giguère, Claude-André;Guszejnov, Dávid;Orr, Matthew
通讯作者：
Orr, Matthew
局部垂直分层介质中的超新星反馈：星际湍流和银河风
DOI：
--
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
作者：
D. Martizzi;D. Fielding;C. Faucher;E. Quataert
通讯作者：
E. Quataert
DOI：
10.3847/1538-4357/ab781c
发表时间：
2020-02
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
Jiayi Sun;A. Leroy;E. Ostriker;Annie Hughes;Annie Hughes;E. Rosolowsky;A. Schruba;E. Schinnerer;Guillermo A. Blanc;Guillermo A. Blanc;C. Faesi;J. Kruijssen;S. Meidt;D. Utomo;F. Bigiel;A. Bolatto;M. Chevance;I. Chiang;D. Dale;E. Emsellem;E. Emsellem;S. Glover;K. Grasha;J. Henshaw;C. Herrera;M. Jiménez-Donaire;Janice C. Lee;J. Pety;M. Querejeta;T. Saito;K. Sandstrom;A. Usero
通讯作者：
Jiayi Sun;A. Leroy;E. Ostriker;Annie Hughes;Annie Hughes;E. Rosolowsky;A. Schruba;E. Schinnerer;Guillermo A. Blanc;Guillermo A. Blanc;C. Faesi;J. Kruijssen;S. Meidt;D. Utomo;F. Bigiel;A. Bolatto;M. Chevance;I. Chiang;D. Dale;E. Emsellem;E. Emsellem;S. Glover;K. Grasha;J. Henshaw;C. Herrera;M. Jiménez-Donaire;Janice C. Lee;J. Pety;M. Querejeta;T. Saito;K. Sandstrom;A. Usero
DOI：
10.1093/mnrasl/slaa013
发表时间：
2019-12
影响因子：
--
作者：
M. Hani;C. Hayward;Matthew E. Orr;S. Ellison;P. Torrey;N. Murray;A. Wetzel;C. Faucher-Giguère
通讯作者：
M. Hani;C. Hayward;Matthew E. Orr;S. Ellison;P. Torrey;N. Murray;A. Wetzel;C. Faucher-Giguère
DOI：
10.1111/j.1365-2966.2011.19306.x
发表时间：
2011-01
影响因子：
4.8
作者：
P. Hopkins;E. Quataert;N. M. Berkeley;Cita
通讯作者：
P. Hopkins;E. Quataert;N. M. Berkeley;Cita