008240612s2023      us  |||||||||||||||c||eng  d
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■020    ▼a9798380618281
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI30569342
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a523
■1001  ▼aTsung,  Tsun  Hin  Navin.
■24510▼aHydrodynamical  Study  of  the  Impact  of  Cosmic  Rays  on  the  Stability  of  Circumgalactic  Gas▼h[electronic  resource]
■260    ▼a[S.l.]:▼bUniversity  of  California,  Santa  Barbara.  ▼c2023
■260  1▼aAnn  Arbor  :▼bProQuest  Dissertations  &  Theses,  ▼c2023
■300    ▼a1  online  resource(297  p.)
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-04,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Oh,  Siangpeng.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  California,  Santa  Barbara,  2023.
■506    ▼aThis  item  must  not  be  sold  to  any  third  party  vendors.
■520    ▼aRecently,  cosmic  rays  (CRs)  have  emerged  as  a  leading  candidate  for  driving  galactic  winds.  Small-scale  processes  can  dramatically  affect  global  wind  properties.  This  thesis  investigates  how  CRs  can  destabilize  hydrodynamical  flows  in  the  circumgalactic  medium  (CGM)  and  extensively  utilizes  the  newly  developed  two-moment  method  to  model  CR  transport  by  self-confinement  (streaming).  To  ensure  the  numerical  method  is  robust,  a  series  of  tests  are  conducted  to  examine  the  behavior  of  the  code  at  shocks.  This  examination  led  to  the  discovery  of  a  new  class  of  CR-modified  shock  solutions  which  matches  with  simulation  very  well.  It  is  then  used  to  study  how  sound  waves  are  driven  unstable  by  phase-shifted  CR  forces  and  CR  heating.  As  the  sound  waves  grow  non-linear,  they  steepen  into  a  quasi-periodic  series  of  propagating  shocks;  the  density  jumps  at  shocks  traps  CRs  by  the  bottleneck  effect,  creating  staircase  like  structures  in  CR  pressure  profile.  The  staircase  structure  redistributes  CR  heating  and  forcing  to  highly  localized  regions  and  can  enhance  the  CR  pressure  push  on  the  CGM  gas,  driving  stronger  outflows.  It  is  believed  the  shocks  generated  by  the  CR-driven  acoustic  instability  could  have  distinct  observational  signatures,  on  ∼kpc  scales.  At  last,  the  CGM  is  often  believed  to  be  unstable  to  the  local  thermal  instability.  Mass  dropout  from  the  instability,  contrary  to  other  heating  or  cooling  source  terms  such  as  radiative  cooling,  triggers  a  boost  in  the  CR  heating  rate  and  can  lead  to  it  dominating  the  energy  budget  of  CGM  gas  flow  if  the  magnetic  field  is  sufficiently  strong.  This  loss  of  thermal  equilibrium  triggers  a  loss  of  hydrostatic  equilibrium,  driving  outflows  with  properties  that  vary  drastically  depending  on  whether  the  CR  heating  timescale  is  less  than  the  free-fall  timescale.  If  the  magnetic  field  is  weak,  tangling  of  the  field  lines  due  to  local  thermal  instability  can  trap  CRs,  causing  a  buildup  of  CR  pressure  and  an  uplift  and  re-circulation  of  cold  gas.  These  results  have  implications  on  the  mass  and  energy  loading  of  winds,  and  the  detection  of  intermediate  velocity  clouds  at  the  inner  CGM.
■590    ▼aSchool  code:  0035.
■650  4▼aAstrophysics.
■650  4▼aPhysics.
■650  4▼aThermodynamics.
■653    ▼aCircumgalactic  medium
■653    ▼aCosmic  rays
■653    ▼aGalaxy  evolution
■653    ▼aMagnetohydrodynamics
■690    ▼a0596
■690    ▼a0348
■690    ▼a0605
■71020▼aUniversity  of  California,  Santa  Barbara▼bPhysics.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-04B.
■773    ▼tDissertation  Abstract  International
■790    ▼a0035
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2023
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T16934004▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.
■980    ▼a202402▼f2024