近期综述文章推荐:星系团中的AGN反馈+SPH数值模拟

(今天首先给大家预告一个国内的会议,再给大家推荐两篇近期的综述文章,都是比较重量级的文章,内容充实,不过我实在是没有能力把他们读完再介绍给大家了,所以只能算是推荐吧,但是应该都是非常值得一读的作品)

郭守敬望远镜科学研讨会

很荣幸的受中国科学技术大学天文系褚耀泉教授之托,在这里向大家介绍一个即将举行的国内学术会议,题目是关于已经开始进行科学工作的国家天文台兴隆观测站的郭守敬望远镜 (抱歉,上次的文章中还是以LAMOST相称了),对于国内的同学,这是一个颇为值得关注的项目,也是一次很好的学习机会,我们把会议通知原文转发如下,请大家转告周围相关的老师和同学:


“各位好,

为了加强与天文学家的交流,便于LAMOST尽快得到高水平的科学产出,特定于2011年10月20日在北京会议中心召开郭守敬望远镜科学研讨会,欢迎对LAMOST望远镜科学研究课题感兴趣的天文界同仁积极报名参加。
本次会议不收取注册费,参会人员食宿自理,参会人员可入住北京会议中心,标准间280元/天(不含早餐)。会议当天提供午餐。
详情请参见附件“会议通知”。”

另外,在这里也非常感谢老师们对我们网站的关注,Astroleaks非常愿意能够转发任何关于天文学学习研究的信息给各位同学!

1.星系群和星系团环境中的AGN反馈作用

文章:Evidence for AGN Feedback in Galaxy Clusters and Groups

  • 作者:Myriam Gitti, Fabrizio Brighenti, Brian R. McNamara
  • 论文索引:astro-ph:1109.3334

fig1

大质量星系团MS 0735+7421的HST+Chandra+VLA观测的合成图像,其中用蓝色表示的X-ray观测展示出了明显的两个空腔结构,刚好被射电喷流所“填充”

在我的印象中,AGN的Feedback从我刚开始阅读astroph文章(2006-07年)的时候就是非常热门的话题,刚开始的时候我很弱智的想法是为什么大家都会觉得一个质量只有星系恒星质量千分之一,和暗物质晕质量更无法比较的“超大质量”黑洞的成长和活动可以影响到整个星系,甚至星系团的演化呢?随着阅读的加深,慢慢的了解到在早期的模拟和星系演化半解析模型研究中,天文学家们发现得到的星系的光度函数或者是质量函数的形式和观测颇为不符,似乎需要某种机制来调节星系中的恒星形成,在适当的时刻停止其成长,将星系转入被动演化阶段;在观测上,则是越来越多的证据揭示出了AGN活动性的重要之处,射电观测展示出的星系团中心黑洞的强大喷流活动对整个星系团介质都能显示出强烈的影响,于是,天文学家自然的想到,利用AGN活动,释放能量,改变整个星系,乃至更大环境内的星际介质的性质,从而对星系的演化产生调节可能是一个很好的想法,而且在模拟以及半解析模型的研究中确实取得了一定的成功,而且,从很宏观和间接的角度,通过研究像SDSS巡天中大量星系样本的一般性质,也可以找到AGN Feedback的影子,但是,这些都和直接的观测证据,从起源和机制上彻底解释清楚有相当的距离,而要做到这点,星系团或者群环境,无疑是一个很好的选择。

天文学家早就知道了星系团中心的椭圆星系中可以用尺度和能量都超出想象的喷流结构,比如著名的M87;而X-ray观测揭示出一个很奇怪的现象,就是在一个弛豫化了的星系团中,处于维里状态的热星系际气体会通过X-ray辐射迅速冷却,并向星系团中心下落,在中心星系产生恒星形成活动,但是这样的现象显然和我们对大质量星系团中星系性质的一般认识有矛盾,这些冷却的气体到哪去了呢?也就是所谓的”Cooling Flow”问题困扰了天文学家很久,直到越来越多的证据把中心星系的AGN活动和对星系际介质的影响联系在一起,不仅丰富了天文学家对AGN Feedback的观测理解,也大大推进了星系团演化,星系团介质性质(ICM)甚至星系整体演化图像的研究,在这个方向,Peterson和Fabian两位大牛2006年的文章很好的总结了这个领域的工作,而本文,则结合更新的观测证据,用更浅显和耐心的笔触把这个热门的话题介绍给读者,作者从宇宙学研究背景下的星系团性质,如何描述星系团介质性质等基本问题入手,娓娓道来,虽然我只读了前两个大的Section,但给我的感觉很好,既不铺陈公式,也不忽略细节,推荐给大家。

2.天体物理研究中的SPH模拟

文章:Smoothed Particle Hydrodynamics in Astrophysics


fig1

不同分辨率下的SPH数值模拟给出的对开尔文-亥姆霍兹不稳定性的描述

这是Springel大牛在今年的ARA&A上面的综述,题目是SPH:Smoothed Particle Hydrodynamics (我还真的不知道怎么翻译成中文最好),Voler Springel自然不必非口舌介绍了吧,著名的动画片神探加吉特宇宙学数值模拟程序Gadget (现在据说已经到了版本3) 的作者,可能让他来写这个题目没有任何人有异议了吧;SPH技术是最初由天文学家发展,逐渐发展成为流体力学模拟研究中通用的技术方法,其实这已经不是ARA&A第一次介绍SPH模拟了,1992年Monaghan就写过一篇综述文章,不过数值模拟领域发展迅速,确实也完全对的起再来几篇ARA&A文章了;关于数值模拟,很抱歉,我是彻底的白痴,研究生的时候曾经试图学习一下,结果发现完全不对我的胃口,不过毫无疑问的是,这是一个重要的,发展迅速,也是需要新鲜血液的领域,相信会有很多同学对这篇文章感兴趣的;我唯一可以提醒大家的就是,如果你对模拟的兴趣是各种漂亮的宇宙模拟图片或者电影,那么恐怕要让你失望了,本篇文章基调相当的严肃,都是对SPH技术细节的介绍和讨论。。

不过如果你对图片和电影感兴趣的话,我也不会让你失望的,也是由Springel大牛开发的,据说是比Gadget还要好(主要是体现在对气体成分,比如激波的描述更加符合实际情况吧,说错了不要打我)的数值模拟代码AREPO最近刚刚放出了他们的第一篇科学文章,展示和Gadget在完全相同的初始条件和物理设置下给出的星系模拟中的差异,结果相当的惊人和有趣,以至于我们在这边讨论的时候都不敢相信,不过我猜第一篇文章的意图就是在于吸引研究,因此也特别声明了在随后的几篇文章里,会给出更细致的讨论,并且给出了一个网站,展示模拟的结果,大量的图片和小电影在等待着大家 (传送门在这里),另外,也希望对模拟有兴趣和有了解的同学能给我们好好的介绍一下这篇文章,或者AREPO与Gadget的差别和改进。

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