Die Verteilung des thermischen Drucks im interstellaren Medium ist empfindlich gegenüber lokalen Eigenschaften wie dem interstellaren Strahlungsfeld, der Metallizität und der Staubzusammensetzung. Aktuelle kosmologische Simulationen ermöglichen es, die thermische Druckverteilung des interstellaren Mediums in großen Galaxienpopulationen zu untersuchen. Diese Arbeit verwendet das HYBRID-CHIMES-Modell (Ploeckinger and Schaye, 2020; Ploeckinger et al., 2025), das das interstellare Strahlungsfeld, die kosmische Strahlungsrate und die Abschirmungssäulendichte parametrisiert und die entsprechenden Erwärmungs- und Abkühlungsraten sowie die Spezieshäufigkeiten für einen Bereich von Dichten, Temperaturen, Metallizitäten und Rotverschiebungen unter Verwendung des netzwerks CHIMES (Richings et al., 2014a,b) vorab tabelliert. Das chemische Reaktionsnetzwerk wird in hydrodynamischen Simulationen isolierter Galaxien im chemischen Gleichgewicht und in kosmologischen Boxen des COLIBRE Projekts (Schaye et al., 2025; Chaikin et al., 2025a) verwendet, wo die Häufigkeiten von Wasserstoff- und Heliumspezies (und damit die Nettokühlungsraten) im Nichtgleichgewicht berechnet werden und die Chemie mit einem Live-Staubmodell gekoppelt ist. Die Variation der lokalen Parameter innerhalb der chimes-Gleichgewichtsmodelle, in Simulationen von isolierten Galaxien, bestätigt, dass ein höheres interstellares Strahlungsfeld und eine höhere kosmische Strahlungsrate zu höheren thermischen Drücken führen, während eine Erhöhung der Abschirmungssäulendichte diese senkt. Vier Galaxien mit solarer Metallizität in einem kosmologischen Volumen innerhalb der COLIBRE-Suite zeigen eine klare bimodale Druckverteilung, bei der das warme und das kalte neutrale Medium in einem Mehrphasenbereich zwischen log P/kB K cm−3 ≈ 2.0 und 3.0 koexistieren. Der Druck und die Metallizität in diesen Galaxien nehmen mit zunehmender Entfernung vom Zentrum der Galaxie ab. Eine Analyse von Galaxienproben mit abnehmender Metallizität in COLIBRE-Simulationen zeigt eine leichte Verschiebung des Mehrphasenbereichs zu höheren thermischen Drücken für Metallizitäten von solaren bis zu sub-solaren Werten. Die phasengetrennten Verteilungen zeigen, dass die Verschiebung der thermischen Drücke in der kalten Phase größer ist. Ein Vergleich einer Simulation mit Wasserstoff-, Helium- und Sauerstoffspezieshäufigkeiten, die im Nichtgleichgewicht berechnet wurden, mit der Standardkonfiguration von COLIBRE zeigt, dass die Einbeziehung von Sauerstoff nur einen minimalen Einfluss auf den thermischen Druck hat. Die thermischen Drücke des Mehrphasenbereichs sind in einem Variationsmodell mit einem zehnmal höheren interstellaren Strahlungsfeld und einer niedrigeren kosmischen Strahlungsrate etwas höher.
Moa Hulda Karoline Huppenkothen (Thu,) studied this question.