Instability of supersonic cold streams feeding Galaxies – III. Kelvin–Helmholtz instability in three dimensions
Notice bibliographique
Résumé
We study the effects of Kelvin–Helmholtz instability (KHI) on the cold streams that feed high-redshift galaxies through their hot haloes, generalizing our earlier analyses of a 2D slab to a 3D cylinder, but still limiting our analysis to the adiabatic case with no gravity. We combine analytic modelling and numerical simulations in the linear and non-linear regimes. For subsonic or transonic streams with respect to the halo sound speed, the instability in 3D is qualitatively similar to 2D, but progresses at a faster pace. For supersonic streams, the instability grows much faster in 3D and can be qualitatively different due to azimuthal modes, which introduce a strong dependence on the initial width of the stream–background interface. Using analytic toy models and approximations supported by high-resolution simulations, we apply our idealized hydrodynamical analysis to the astrophysical scenario. The upper limit for the radius of a stream that disintegrates prior to reaching the central galaxy is |${\sim } 70{{\ \rm per\ cent}}$| larger than the 2D estimate; it is in the range |$0.5\hbox{--}5{{\ \rm per\ cent}}$| of the halo virial radius, decreasing with increasing stream density and velocity. Stream disruption generates a turbulent mixing zone around the stream with velocities at the level of |${\sim } 20{{\ \rm per\ cent}}$| of the initial stream velocity. KHI can cause significant stream deceleration and energy dissipation in 3D, contrary to 2D estimates. For typical streams, up to |$10\hbox{--}50{{\ \rm per\ cent}}$| of the gravitational energy gained by inflow down the dark matter halo potential can be dissipated, capable of powering Lyman α blobs if most of it is dissipated into radiation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».