The Fermi bubbles: Supersonic active galactic nucleus jets with anisotropic cosmic-ray diffusion

Astrophysical Journal

Volumn 761, Issue 2, 2012, Pages

  Yang, H Y K ^a   Ruszkowski, M ^a   Ricker, P M ^b   Zweibel, E ^c   Lee, D ^d  

^a UNIVERSITY OF MICHIGAN   (United States)

^b UNIVERSITY OF ILLINOIS AT URBANA CHAMPAIGN   (United States)

^c UNIVERSITY OF WISCONSIN MADISON   (United States)

^d University of Chicago   (United States)

Author keywords

cosmic rays; diffusion; Galaxy: nucleus; gamma rays: galaxies; magnetohydrodynamics (MHD); methods: numerical

Indexed keywords

EID: 84870788253     PISSN: 0004637X     EISSN: 15384357     Source Type: Journal    
DOI: 10.1088/0004-637X/761/2/185     Document Type: Article

References (92)

1. Arnaud, K. A. 1996, Astronomical Data Analysis Software and Systems V (ASP Conf. Ser. 101), ed. G. H. Jacoby & J. Barnes (San Francisco, CA: ASP), 17
2. Balsara, D. S. & Norman, M. L. 1992, ApJ, 393, 631
3. Begelman, M. C., Rees, M. J., & Blandford, R. D. 1979, Nature, 279, 770
4. Blandford, R. D. & Rees, M. J. 1974, MNRAS, 169, 395
5. Blitz, L. & Robishaw, T. 2000, ApJ, 541, 675
6. Braginskii, S. I. 1965, Rev. Plasma Phys., 1, 205
7. Bregman, J. N. & Lloyd-Davies, E. J. 2007, ApJ, 669, 990
8. Brown, J. C. 2010, The Dynamic Interstellar Medium: A Celebration of the Canadian Galactic Plane Survey (ASP Conf. Ser. 438), ed. R. Kothes, T. L. Landecker, & A. G. Willis (San Francisco, CA: ASP), 216
9. Burns, J. O., Owen, F. N., & Rudnick, L. 1979, AJ, 84, 1683
10. Colella, P. & Woodward, P. R. 1984, J. Comput. Phys., 54, 174
11. Contopoulos, I., Christodoulou, D. M., Kazanas, D., & Gabuzda, D. C. 2009, ApJ, 702, L148
12. Cox, T. J. & Loeb, A. 2008, MNRAS, 386, 461
13. Crocker, R. M. & Aharonian, F. 2011, Phys. Rev. Lett., 106, 101102
14. Crocker, R. M., Jones, D. I., Melia, F., Ott, J., & Protheroe, R. J. 2010, Nature, 463, 65
15. Croston, J. H., Hardcastle, M. J., & Harris, D. E. et al. 2005, ApJ, 626, 733 (Pubitemid 41151813)
16. Dobler, G. 2012, ApJ, 750, 17
17. Dobler, G. & Finkbeiner, D. P. 2008, ApJ, 680, 1222
18. Dobler, G., Finkbeiner, D. P., Cholis, I., Slatyer, T., & Weiner, N. 2010, ApJ, 717, 825
19. Drury, L. O. & Voelk, J. H. 1981, ApJ, 248, 344
20. Dubey, A., Reid, L. B., & Fisher, R. 2008, Phys. Scr. T, 132, 014046
21. Duffy, P., Kirk, J. G., Gallant, Y. A., & Dendy, R. O. 1995, A&A, 302, L21
22. Enßlin, T. A., Pfrommer, C., Springel, V., & Jubelgas, M. 2007, A&A, 473, 41 (Pubitemid 47508059)
23. Enßlin, T. A. & Vogt, C. 2003, A&A, 401, 835
24. Everett, J. E., Schiller, Q. G., & Zweibel, E. G. 2010, ApJ, 711, 13
25. Everett, J. E., Zweibel, E. G., & Benjamin, R. A. et al. 2008, ApJ, 674, 258
26. Falceta-Gonçalves, D., Caproni, A., Abraham, Z., Teixeira, D. M., & de Gouveia Dal Pino, E. M. 2010, ApJ, 713, L74
27. Fang, T., Mckee, C. F., Canizares, C. R., & Wolfire, M. 2006, ApJ, 644, 174 (Pubitemid 44212978)
28. Ferrari, A. 1998, ARA&A, 36, 539
29. Finkbeiner, D. P. 2004, ApJ, 614, 186 (Pubitemid 39665806)
30. Fryxell, B., Olson, K., & Ricker, P. et al. 2000, ApJS, 131, 273 (Pubitemid 33209104)
31. Gallimore, J. F., Axon, D. J., O'Dea, C. P., Baum, S. A., & Pedlar, A. 2006, AJ, 132, 546 (Pubitemid 44448151)
32. Giroletti, M., Taylor, G. B., & Giovannini, G. 2005, ApJ, 622, 178 (Pubitemid 40669409)
33. Grcevich, J. & Putman, M. E. 2009, ApJ, 696, 385
34. Guo, F. & Mathews, W. G. 2012, ApJ, 756, 181
35. Guo, F., Mathews, W. G., Dobler, G., & Oh, S. P. 2012, ApJ, 756, 182
36. Hauff, T., Jenko, F., Shalchi, A., & Schlickeiser, R. 2010, ApJ, 711, 997
37. Haverkorn, M. & Heesen, V. 2012, Space Sci. Rev., 166, 133
38. Helmi, A. & White, S. D. M. 2001, MNRAS, 323, 529 (Pubitemid 33629206)
39. Jokipii, R. 1999, Interstellar Turbulence, ed. J. Franco & A. Carraminana (Cambridge: Cambridge Univ. Press), 70
40. Jones, D. I., Crocker, R. M., Reich, W., Ott, J., & Aharonian, F. A. 2012, ApJ, 747, L12
41. Jones, T. W. & Kang, H. 1990, ApJ, 363, 499
42. Jubelgas, M., Springel, V., Enßlin, T., & Pfrommer, C. 2008, A&A, 481, 33 (Pubitemid 351457663)
43. Kaastra, J. S. & Mewe, R. 1993, A&AS, 97, 443
44. Kharb, P., Lister, M. L., & Cooper, N. J. 2010, ApJ, 710, 764
45. Koide, S., Shibata, K., & Kudoh, T. 1999, ApJ, 522, 727
46. Koyama, K., Maeda, Y., & Sonobe, T. et al. 1996, PASJ, 48, 249
47. Kronberg, P. P., Dufton, Q. W., Li, H., & Colgate, S. A. 2001, ApJ, 560, 178 (Pubitemid 33349678)
48. Kulsrud, R. M. 2005, Plasma Physics for Astrophysics (Princeton, NJ: Princeton Univ. Press)
49. Laing, R. A., Canvin, J. R., Bridle, A. H., & Hardcastle, M. J. 2006, MNRAS, 372, 510 (Pubitemid 44564170)
50. Lee, D. 2012, J. Comput. Phys., submitted
51. Lee, D. & Deane, A. E. 2009, J. Comput. Phys., 228, 952
52. Li, H., Lapenta, G., Finn, J. M., Li, S., & Colgate, S. A. 2006, ApJ, 643, 92 (Pubitemid 44035187)
53. Liedahl, D. A., Osterheld, A. L., & Goldstein, W. H. 1995, ApJ, 438, L115
54. Lyutikov, M. 2006, MNRAS, 373, 73 (Pubitemid 44715378)
55. Mathews, W. G. & Brighenti, F. 2008, ApJ, 685, 128
56. McCammon, D., Almy, R., & Apodaca, E. et al. 2002, ApJ, 576, 188 (Pubitemid 37095033)
57. McCarthy, I. G., Frenk, C. S., & Font, A. S. et al. 2008, MNRAS, 383, 593
58. McConnachie, A. W., Venn, K. A., Irwin, M. J., Young, L. M., & Geehan, J. J. 2007, ApJ, 671, L33
59. McNamara, B. R. & Nulsen, P. E. J. 2007, ARA&A, 45, 117
60. Mewe, R., Gronenschild, E. H. B. M., & van den Oord, G. H. J. 1985, A&AS, 62, 197
61. Middelberg, E. et al. 2004, A&A, 417, 925
62. Miller, M. & Bregman, J. 2012, ApJ, submitted
63. Miniati, F. 2007, J. Comput. Phys., 227, 776
64. Miniati, F., Jones, T. W., Kang, H., & Ryu, D. 2001, ApJ, 562, 233
65. Noutsos, A. 2012, Space Sci. Rev., 166, 307
66. Owen, F. N., Eilek, J. A., & Kassim, N. E. 2000, ApJ, 543, 611
67. Parrish, I. J. & Stone, J. M. 2005, ApJ, 633, 334 (Pubitemid 41806279)
68. Paumard, T., Genzel, R., & Martins, F. et al. 2006, ApJ, 643, 1011 (Pubitemid 44199075)
69. Pfrommer, C., Springel, V., Enßlin, T. A., & Jubelgas, M. 2006, MNRAS, 367, 113 (Pubitemid 43384581)
70. Pizzolato, F. & Soker, N. 2006, MNRAS, 371, 1835 (Pubitemid 44396789)
71. Prantzos, N., Boehm, C., & Bykov, A. M. et al. 2011, Rev. Mod. Phys., 83, 1001
72. Rasera, Y. & Chandran, B. 2008, ApJ, 685, 105
73. Rasmussen, A., Kahn, S. M., & Paerels, F. 2003, Astrophysics and Space Science Library 281, The IGM/Galaxy Connection. The Distribution of Baryons at z = 0, ed. J. L. Rosenberg & M. E. Putman (Dordrecht: Kluwer), 109
74. Reid, M. J. & Brunthaler, A. 2005, Future Directions in High Resolution Astronomy (ASP Conf. Ser. 340), ed. J. Romney & M. Reid (San Francisco, CA: ASP), 253
75. Revnivtsev, M. G., Churazov, E. M., & Sazonov, S. Y. et al. 2004, A&A, 425, L49
76. Ruszkowski, M., Enßlin, T. A., Brüggen, M., Begelman, M. C., & Churazov, E. 2008, MNRAS, 383, 1359
77. Ruszkowski, M., Enßlin, T. A., Brüggen, M., Heinz, S., & Pfrommer, C. 2007, MNRAS, 378, 662
78. Ryu, D., Kim, J., Hong, S. S., & Jones, T. W. 2003, ApJ, 589, 338 (Pubitemid 37104112)
79. Scheuer, P. A. G. 1974, MNRAS, 166, 513
80. Sedov, L. I. 1946, J. Appl. Math. Mech., 10, 241
81. Sharma, P. & Hammett, G. W. 2007, J. Comput. Phys., 227, 123
82. Skilling, J. 1971, ApJ, 170, 265
83. Skilling, J. 1975, MNRAS, 172, 557
84. Snowden, S. L., Egger, R., & Freyberg, M. J. et al. 1997, ApJ, 485, 125 (Pubitemid 127111430)
85. Sod, G. A. 1978, J. Comput. Phys., 27, 1
86. Strong, A. W., Moskalenko, I. V., & Porter, T. A. et al. 2009, arXiv:0907.0559
87. Strong, A. W., Moskalenko, I. V., & Ptuskin, V. S. 2007, Annu. Rev. Nucl. Part. Sci., 57, 285
88. Su, M. & Finkbeiner, D. P. 2012, ApJ, 753, 61
89. Su, M., Slatyer, T. R., & Finkbeiner, D. P. 2010, ApJ, 724, 1044
90. Sutter, P. M., Yang, H.-Y. K., Ricker, P. M., Foreman, G., & Pugmire, D. 2012, MNRAS, 419, 2293
91. Tao, L. 1995, MNRAS, 275, 965
92. Totani, T. 2006, PASJ, 58, 965