Non-gravitational processes, such as feedback from galaxies and their active nuclei, are believed to have injected excess entropy into the intracluster gas, and therefore to have modified the density profiles in galaxy clusters during their formation. Here we study a simple model for this so-called preheating scenario, and ask (i) whether it can simultaneously explain both global X-ray scaling relations and number counts of galaxy clusters, and (ii) whether the amount of entropy required evolves with redshift. We adopt a baseline entropy profile that fits recent hydrodynamic simulations, modify the hydrostatic equilibrium condition for the gas by including approx. 20% non-thermal pressure support, and add an entropy floor K_0 that is allowed to vary with redshift. We find that the observed luminosity-temperature (L-T) relations of low-redshift (z=0.05) HIFLUGCS clusters and high-redshift (z=0.8) WARPS clusters are best simultaneously reproduced with an evolving entropy floor of K_0(z)=341(1+z)^{-0.83}h^{-1/3} keV cm^2. If we restrict our analysis to the subset of bright (kT > 3 keV) clusters, we find that the evolving entropy floor can mimic a self-similar evolution in the L-T scaling relation. This degeneracy with self-similar evolution is, however, broken when (0.5 < kT < 3 keV) clusters are also included. The approx. 60% entropy increase we find from z=0.8 to z=0.05 is roughly consistent with that expected if the heating is provided by the evolving global quasar population. Using the cosmological parameters from the WMAP 3-year data with sigma_8=0.76, our best-fit model underpredicts the number counts of the X-ray galaxy clusters compared to those derived from the 158 deg^2 ROSAT PSPC survey. Treating sigma_8 as a free parameter, we find a best-fit value of sigma_8=0.80+/- 0.02.
Competition between shocks and entropy floor : unifying groups and clusters of galaxies
X射线星系团和星系群的半解析模型,依赖于在这些系统中存在非引力能量注入的思想,能够再现许多观测到的相关性,特别是L_X-T关系和星系群中的"中心熵底“。存在的限制模型分别描述集群和群体的行为,但尚未发现统一的质量范围的分析建模。{ \it本文的目的就是提供这样一个分析模型。}我们的描述依赖于现在对被认为发生在这些系统中的维里半径附近的冲击的标准描述(Cavaliere等人,98),团内介质的等温性和球对称性,以及用比熵对观测量(如X射线光度、气体质量M_{ICM}和中心SZ效应y_0)的重新解释。这允许导出几个观察到的相关性(L_X-T,M_{ICM} -T,y_0-T,.)并且它们的归一化包括\emph{both the group and the cluster regimes}。分析预测比较非常好的观察,以及与更详细的半解析计划。这种一致性使得我们可以重新解释L_X-T关系(通过L_X/T^{7/2})和y_0-T关系(通过y_0/T^{5/2}),作为星系群和星系团非引力熵含量的间接量度。最后,我们强调了激波加热的必要性,即使在群质量范围内:\emph{shocks can not be completely supressed in groups}(因此群不能完全等熵),除非为了打破L_X-T关系中的自相似性,需要一个不可接受的高熵底。
A Study of 3CR Radio Galaxies from z = 0.15 to 0.65. II. Evidence for an Evolving Radio Structure
射电结构参数是从最高质量的射电图中测量的,这些射电图是在红移范围为0.15 < z < 0.65的3CR射电星系的样本。结合类似的数据,类星体在相同的红移范围内,这些形态数据结合使用的丰富的集群环境周围的这些对象的量化(星系-星系空间协方差函数的振幅,Bgg),寻找一个致密的集群内介质(ICM)的间接证据。这是通过搜索与Bgg相关的无线电结构的限制和失真来完成的。物理尺寸和热点位置与Bgg之间的相关性表明,ICM仅在z 0.4处< 0.4 and there are no correlations at z >存在,这表明在这些Abell丰度等级0-1,FR 2选择的星系团中形成ICM的时代为z ~ 0.4。在红移相当的X射线选择的集群,其中包含FR 1型源完全,显然比FR 2选择的集群在这项研究中发现的丰富。大多数在z < 0.4处具有高Bgg值的射电源可以被描述为“胖double”或中间FR 2/FR 1 s。Bgg和弯曲角或Bgg和波瓣长度不对称性之间缺乏相关性表明,这些类型的射电源失真是由与致密ICM相互作用以外的因素引起的。因此,一个大的弯曲角不能被用来作为一个明确的指标,丰富的集群周围强大的无线电源。这些结果支持了论文1中提出的假设,即在0.9 Gyrs的时间尺度上(H 0 = 50 km s^-1 Mpc^-1),星团类星体先衰减为FR 2,然后是FR 1。
The Cluster Gas Mass - Temperature Relation: Evidence for a High Level of Preheating
最近的X射线观测已经被用来证明,团簇气体的质量-温度关系比从数值模拟中得出的理论自相似预测更陡峭,该数值模拟考虑了团簇气体单独通过重力和冲击加热的影响的演化。一个可能的解释是,气体质量分数在不同温度的星系团中并不恒定,这是通常假设的。然而,在观测上,没有令人信服的证据表明气体质量分数的变化,特别是在热星团的情况下。寻求另一种物理解释所观察到的趋势,我们调查的作用,在集群气体的质量-温度关系的预热的集群内介质的发射加权平均温度大于约3千电子伏的集群的一些任意源。利用2002年由Bethlem及其同事开发的物理驱动的分析模型,我们发现预热确实会导致更陡峭的关系。这与以往的理论研究是一致的。然而,在与这些研究明显冲突,我们认为,一个“高”水平的熵注入需要匹配的意见。特别地,需要大于约300 keV cm ^2的熵底。我们还提出了一种新的检验方法,即在不同的固定半径范围内研究这种关系。这使得人们可以间接探测团簇的密度分布,因为它对不同温度的团簇的维里半径的不同部分进行采样。该测试还证实,需要高水平的预热来匹配观察结果。