Hydrostatic Mass Profiles of Galaxy Clusters in the eROSITA Survey
假设星系团内介质与引力势之间的流体静力平衡是研究星系团总质量的一种广泛使用的方法。我们希望在SRG/eROSITA调查的背景下测试用观测代码获得的流体静力质量。我们使用流体静力学建模代码MBProj 2来拟合表面亮度分布，以模拟具有理想化属性的集群，以及从Magneticum Pathfinder模拟中获得的93个集群的样本。我们调查后者的假设下，理想化的观测条件，也为现实的eROSITA数据质量。拟合的累积总质量曲线和模拟提供的真实质量曲线的比较允许获得关于我们方法的可靠性的知识。此外，我们使用的气体密度和压力的真实配置文件计算流体静力学质量分布的基础上理论为每个集群。对于一个理想化的集群，模拟，以满足完美的流体静力学平衡，我们发现，在真正的$r_{500}$和$r_{200}$的累积总质量可以重现偏差小于7%。对于理想观测条件下来自Magneticum Pathfinder模拟的星系团，考虑到流体静力学质量偏差，在真实$r_{500}$和$r_{200}$下拟合的累积总质量的中值与我们的预期一致。然而，我们发现一个倾向于太高的陡峭度的累积总质量的轮廓在郊区。对于现实的eROSITA数据质量，这种陡峭度问题加剧了具有高红移的星系团，从而导致在$r_{200}$的累积总质量过高。对于流体静力学质量的基础上从模拟已知的真实配置文件，我们发现一个很好的协议与我们的期望有关的流体静力学质…
2022-11-22 astro-ph.CO
Weighing Galaxy Clusters with Gas. I. On the Methods of Computing Hydrostatic Mass Bias
根据X射线和Sunyeav-Zel'dovich观测对星系团的质量估计，假设星系团内的气体与它们的引力势处于流体静力平衡。然而，由于星系团是动力学活跃的对象，其动力学状态可以偏离平衡配置显着，从流体静力学平衡假设的偏离是在集群宇宙学的系统不确定性的最大来源之一。在文献中，已经有两种方法来计算流体静力学质量偏差的基础上的欧拉方程和修改的Jeans方程，分别，并一直有一些混乱的有效性，这两种方法。“牛仔裤”这个词用词不当，它错误地暗示气体是无碰撞的。为了避免进一步的混淆，我们将这些方法分别称为“求和”和“平均”方法。在这项工作中，我们表明，这两种方法计算的流体静力学质量偏差是等效的，通过证明，在第二种方法中使用的方程可以从欧拉方程的空间平均值。具体来说，我们确定在这两种方法中的个别条款的数学对应关系，并表明这些对应关系是有效的，在百分之几的水平使用流体动力学模拟的星系团形成。此外，我们计算的质量偏差与加速的气体，并表明其贡献是小的维里化区域的内部的星系团，但成为不可忽略的大规模集群的物质被积极吸积的集群郊区。我们讨论的影响，了解流体静力学质量偏差的起源，并利用流体动力学模拟和观测来表征它们。
2013-10-01 astro-ph.CO
The polytropic state of the intracluster medium in the X-COP cluster sample
在这项工作中，我们调查的X-COP集群样本中的集群内介质的径向分辨的热力学量之间的关系，旨在评估ICM的分层属性。我们使用幂律的组合来模拟半径、气体温度、密度和压力之间的关系，还评估了这些关系中的固有散射。我们表明，气体压力是非常好的相关性的密度，非常小的散射。此外，温度与气体密度相关，具有类似的分散性。这些关系的斜率具有显示从内部集群区域到外围的明显过渡的值。这种转变发生在半径$r_t = 0.19(\pm0.04)R_{500}$和电子密度$n_t = (1.91\pm0.21)\cdot10^{-3} cm^{-3} E^2 (z)$处。我们发现，以上0.2 $R_{500}$的径向热力学轮廓准确地再现了一个定义良好的和物理动机的框架，其中的暗物质遵循NFW势和气体是由多方状态方程。通过模拟气体温度对气体密度和半径的依赖关系，我们提出了一种新的方法来重建流体静力学质量分布的基础上，只有相当便宜的测量气体密度分布。
2019-06-05 astro-ph.CO
A parametric physical model for the intracluster medium and its use in joint SZ/X-ray analyses of galaxy clusters
我们提出了一个参数化的集群内介质，这是适合于共同分析指出观察的Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应和X射线发射的星系团。该模型是基于流体静力平衡的假设，纳瓦罗，弗伦克和怀特（NFW）模型的暗物质，和软化的气体熵的幂律配置文件。我们测试这个基于熵的模型对高和低的信号噪声模拟观察的放松和最近合并的集群从N-体/流体动力学模拟，使用贝叶斯超参数，以优化模拟SZ和X射线数据的相对统计权重。我们发现，它准确地再现了集群的温度，总质量和气体质量分数（fgas），以及这些量的径向依赖性的核心外（r > kpc）的全球价值。作为参考，我们还提供了一个比较，从单一的等温β模型的结果。我们证实了以前的结果，单一的等温β模型可以导致显着的偏差在派生的集群属性。
2010-11-04 astro-ph.CO
Universal Profiles of the Intracluster Medium from Suzaku X-Ray and Subaru Weak Lensing Obesrvations
我们对朱雀和斯巴鲁在维里半径外观测到的四个弛豫星系团（Hydra A，A478，A1689和A1835）进行了X射线和弱透镜联合研究，旨在了解最近发现的星系团外围ICM的意外特征。结果表明，当过密度衬度从500减小到维里值时，四个星系团的平均流体静力-透镜总质量比从\sim 70%减小到\sim 40%，由透镜总质量估算的平均气体质量分数随星系团半径的增大而增大，并与维里半径内的宇宙平均重子分数一致。而基于X射线的气体部分由于低估了流体静力质量而大大超过了宇宙值。我们还开发了一种新的先进的方法，同时考虑到他们的径向依赖性和多变量的标度关系与弱透镜质量的多个X射线观测确定归一化集群径向配置文件。虽然这四个星系团的晕质量、浓度、X射线光度和红移都在一定范围内变化，但我们发现，当以M_200质量和半径为尺度时，气体的熵、压力、温度和密度分布都具有显著的自相似性，熵随吸积激波加热模型K（r）\propto r^1.1单调增加到\sim 0.5r_200，标度熵分布的普适性表明，整个团簇区域的热化机制（> 0.1r_200）是由引力控制的，这是所有星系团的共同点，尽管郊区的加热效率需要从标准定律修正。气体密度和温度的二元标度函数表明，边缘熵分布的平坦化是由温度的陡化引起的，而不是由气体密度的平坦化引起的。
2014-07-18 astro-ph.CO
Scaling relations and mass bias in hydrodynamical f(R) gravity simulations of galaxy clusters
我们研究了变色龙型f（R）引力模型对星系团和星系群性质的影响。我们的f（R）模拟也是第一次遵循团内和团内介质的流体动力学。这使我们能够评估f（R）引力如何改变星团的X射线标度关系，以及当引力的变化在确定时被忽略时，流体静力学和动力学质量的估计是如何有偏差的。我们发现，速度色散和集群内的介质温度都增加了1/3的f（R）的重力在低质量晕，而在大质量的物体的差异消失。转捩的质量尺度取决于标量自由度的背景值f_R0。温度和速度色散的这些变化改变了质量-温度和X射线光度-温度的标度关系，并使动力学和流体静力学质量的估计值发生偏差，而这些估计值并没有明确地解释更高的修正重力。最近，普朗克协作组（2013）发现X射线相对于弱透镜质量的相对增强。我们证明，这种偏移的解释可以提供修改后的重力和相关的偏置效应，有趣的是所需的大小。最后，我们发现在固定的星系团质量下，f（R）引力对暗晕丰度的影响很小。
2014-03-17 astro-ph.CO
Triaxiality and non-thermal gas pressure in Abell 1689
星系团是研究大尺度结构演化的重要宇宙学探针，其诊断能力在很大程度上取决于能否可靠地确定星系团的质量。团簇通常被建模为球形系统，其团簇内气体处于严格的流体静力平衡（即，平衡气体压力完全由热压力提供），引力场由暗物质主导，这些假设只是粗略的近似。事实上，数值模拟表明，星系团通常是三轴的，而不是球形的，并且湍流气体运动（在分层合并事件期间引起的）提供了可观的压力分量。扩展我们以前的工作，我们提出了一个联合分析的X射线，弱和强透镜测量阿贝尔1689的结果。数据的质量使我们能够确定两个三轴形状的集群和水平的非热压力，这是必要的，如果集群内的气体是在流体静力平衡。我们发现，暗物质的轴比是1.24 +/- 0.13和2.02 +/- 0.01，分别在天空的平面上和沿视线，和约20%的压力是非热的。我们的处理表明，集群的动力学性质可以确定在一个（大部分）无偏置的方式，提高使用集群作为更精确的宇宙学探针。
2011-06-05 astro-ph.CO
Analytical model for non-thermal pressure in galaxy clusters
团内气体的非热压力在数值模拟中被广泛发现，并被间接观测到。本文提出了一个弛豫团簇维里区团簇内非热压力的解析模型。我们写下来，并解决一阶微分方程描述的非热速度色散的演变。该方程基于从观测、数值模拟和湍流理论中获得的见解。的非热能的来源，在一个自相似的方式，通过合并和吸积的集群的质量增长，并消散的时间尺度所确定的周转时间的最大的湍流漩涡。我们的模型预测了一个径向分布的非热压力的放松集群。的非热分数增加半径，红移，和集群质量，与数值模拟一致。径向依赖性是由于耗散时间尺度随半径的快速增加，而质量和红移依赖性来自质量增长历史。结合我们的模型的非热分数与小松Seljak模型的总压，我们得到的热压力分布，并计算流体静力学质量偏差。我们发现$r_{500}$中包含的流体静力学质量通常有10%的偏倚。
2014-06-10 astro-ph.CO
Mass bias in clusters of galaxies: Projection effects on the case study of Virgo replica
本研究利用Virgo星系团的约束流体动力学模拟，分析不同观测方向的投影效应，发现投影会影响星系团质量测定，且反投影过程会放大气压不连续导致的流体静力学平衡偏离，使对应半径的质量估计失效。
2024-03-07 astro-ph.CO
Gas clumping and its effect on hydrostatic bias in the MACSIS simulations
我们使用MACSIS流体动力学模拟来估计大质量星系团的团内介质中气体聚集的程度，以及它如何影响流体静力学质量偏差。通过比较成团的方位角散射的排放措施，观测代理，我们发现，它们都随着半径的增加，更大的质量和动态扰动系统。类似的趋势也被视为方位角温度散射和非热压力分数，这两者都与密度波动，这些值也随着红移增加。然而，在最近的工作，我们发现只有一个弱的相关性之间的结块，或其代理人，和流体静力学质量偏差。为了减少投影轮廓中的聚集效应，我们根据最近的观测研究计算方位中值，并发现这减少了偏差中的分散。我们还试图通过使用非热压力项来校正团簇质量，并从3D气体剖面中找到过校正的质量估计值（$1-b=0.86$至$1-b=1.15$），但从投影气体剖面中改进了质量估计值（$1-b=0.75$至$1-b=0.85$），并警告系统性地增加散射。我们的结论是，集群平均质量偏差最小化，从应用非热压力校正（$1-b=0.85$）与更温和的减少，从选择集群，具有低聚块（$1-b=0.79$）或动态放松（$1-b=0.80$）。然而，后一种选择在最小化单个对象的散射方面最有效。这样的结果可以通过配备高分辨率光谱仪（如Athena）的下一代X射线任务进行测试。
2023-03-01 astro-ph.CO
Tracing the non-thermal pressure and hydrostatic bias in galaxy clusters
我们提出了一个模型化的非热压力，$P_{NT}$，我们将其应用到X射线（和Sunayev Zel 'dovich）派生的X-COP星系团的径向配置文件。我们与非热的压力支持的流体静力学的偏见，$b$的量，并推测我们如何可以解释这$P_{NT}$在预期水平的湍流速度和磁场。目前的上限湍流速度在集群内等离子体被用来建立一个分布$\mathcal{N}(<b) - b$，从中我们推断，50%的本地星系团应该有$b < 0.2$（$b<0.33$在80%的人口）。在X-COP样本中，包括放松的大质量附近系统的测量偏差为0.03，在50%的对象和0.17，其中80%。所有这些值都低于普朗克宇宙学框架中观察到的星系团数计数所需的偏差量。
2021-12-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Suzaku observations of Abell 1835 outskirts: Deviation from hydrostatic equilibrium
本文给出了Abell 1835星系团（kT ~ 8 keV，z = 0.253）维里半径（r_vir ~ 2.9 Mpc）及更远范围内的团内介质（ICM）的四点朱雀X射线观测结果（总计~200 ks）。检测到从ICM到r_vir的微弱X射线发射。温度随着半径从内部区域的~8 keV逐渐降低到r_vir处的~ 2keV。的熵分布示出平坦超过r_500，不同意从吸积激波加热模型预测的r_1.1的依赖。在0.3r_500 < r < r_vir范围内的热压力分布与普朗克卫星的Sunyaev-Zel'dovich效应叠加观测结果吻合得很好。星团外围的流体静力质量分布（r_500 < r < r_vir）远低于Subaru/Suprime-Cam观测得到的弱透镜质量分布，表明质量随半径呈非物理性的减小。用透镜总质量定义的r_vir处的气体质量分数与WMAP 7年数据的宇宙重子分数一致。所有这些结果表明，而不是气体聚集效应，在集群外围的ICM的大部分是远离流体静力平衡和下落的物质保留了一些动能。最后，结合我们最近对Abell 1689（一个质量、温度和红移相似的星系团）的Suzaku和透镜分析，我们发现星系团外围的温度分布与周围大尺度环境中星系密度场在（1-2）rvir处有显著的相关性。
2013-02-07 astro-ph.CO
Density Profile of a Cool Core of Galaxy Clusters
本文研究了一个星系团内冷核的密度分布，该星系团最初处于维里平衡态，然后经历辐射冷却。初始气体剖面是在假设气体在NFW或King模型所给出的暗物质势内是流体静力学的情况下导出的，并且具有多变剖面。与暗物质相比，在计算中忽略了气体和星系质量对势能的贡献。然后计算了不同初始气体剖面的气体在其准流体静力冷却阶段的温度和密度分布，预计该阶段将持续~Gyr。结果表明，在准流体静力冷却阶段，当温度下降到1/3时，星系团中心的密度比初始的多方值增加了4-6倍，但核心的密度分布依赖于暗物质势。因此，在准流体静力学冷却气体的核心半径似乎是小于在初始多变气体。我们将冷核的密度分布与观测结果进行了比较，发现虽然初始密度在大核（>100 kpc）星系团的上限附近，很可能是松弛的，但冷却还不明显，但准流体静力冷却下的中心密度落在小核（<100 kpc）或冷核星系团的中高值之间。还发现，准流体静力学冷却气体的熵分布大致符合最佳拟合模型的接受样品具有低的中心熵;此外，在内核中的压力梯度是接近的REXCESS样品。计算的准流体静力冷却气体的X射线表面亮度与传统的双β模型的结果吻合较好，为双β模型应用于冷核团簇提供了物理基础。
2013-05-25 astro-ph.CO
Constraining hydrostatic mass bias of galaxy clusters with high-resolution X-ray spectroscopy
通过对星系团的X射线观测和Sunyaev-Zel'dovich效应观测，发现星系团中气体的运动在确定团内介质（ICM）的性质和宇宙学参数的约束方面起着重要的作用。Hitomi对英仙座星系团核心气体运动的测量为了解星系团的物理学提供了新的视角。配备了Resolve X射线微量热计的XARM任务将继续Hitomi的遗产，通过多普勒频移和扩大更多星系团和更大半径的发射线来测量ICM运动。在这项工作中，我们调查如何以及我们可以测量散装和湍流气体运动的ICM与XARM，通过分析模拟XARM模拟的星系团从宇宙学流体动力学模拟提取。我们评估如何光子计数，光谱拟合方法，多相ICM结构，去投影，和区域选择影响气体运动的测量。我们首先表明，XARM是能够恢复基本的球形平均湍流和散装速度分布的动态放松集群$\sim 50\%$内的X射线发射线的光子计数的合理数量。我们还发现，有相当大的方位角变化的ICM速度，在一个单一的方位角方向上测量的速度可以显着偏离真实值，即使在动态松弛系统。在解释数据和制定观测战略时必须考虑到这种变化。我们将讨论使用即将到来的XARM任务来测量非热压力和校正星系团的流体静力学质量偏差的前景。我们的结果是广泛适用于未来的X射线任务，如雅典娜和山猫。
2018-06-27 astro-ph.CO
Unveiling the merger dynamics of the most massive MaDCoWS cluster at $z = 1.2$ from a multi-wavelength mapping of its intracluster medium properties
高红移星系团团内介质（ICM）性质的表征是理解星系团大尺度结构形成过程的基础。我们提出了一个非常巨大的集群MOO J1142 $+$ 1527在红移$z = 1.2$发现的大规模和遥远的集群的智慧巡天（MaDCoWS）的一部分，多波长分析的结果。该分析基于高角分辨率$Chandra$ X射线和NIKA 2 Sunyaev-Zel'dovich（SZ）数据。虽然X射线数据只有大约1700计数，我们能够确定ICM热力学径向轮廓，即温度，熵，和流体静力学质量。由于结合了高分辨率的X射线和SZ数据，这些数据在这个红移和$0.7R_{500}$之间以前所未有的精度获得。通过比较$Spitzer$的红外星系分布图和由$Chandra$和NIKA 2数据综合分析得到的ICM的形态特征，我们得出结论：该星系团是一个正在进行的合并。我们测量了以大尺度X射线质心为中心的四个角扇区中星团的流体静力学质量分布。这使我们能够估计一个系统的不确定性的集群总质量的特点所观察到的偏离球对称性和核心动力学的质量分布的影响。我们进一步结合X射线和SZ数据在像素级，以获得沿视线平均的温度和熵分布的地图。在X射线峰值处有一个相对低熵的核，在其南侧和西侧有高温区。考虑到合并动力学，预计SZ峰位置处ICM温度的增加。（节略）
2019-11-01 astro-ph.CO
Exploiting the high-resolution NIKA2 data to study the intracluster medium and dynamical state of ACT-CL J0240.0+0116
利用NIKA2高分辨率SZ、X射线及光学数据，通过多波长合成图像和形态学指标，将ACT-CL J0240.0+0116归类为扰动星系团，并稳健估计其静水质量，展示了LPSZ在ICM高精度测绘中的能力。
2024-10-15 astro-ph.CO
The Astrophysics of the Intracluster Plasma
[摘要]自1971年以来，对数千个星系团的X射线观测发现了大量的热重子，它们填充在由暗物质（DM）晕提供的深引力势阱中，这些暗物质晕的大小为数百万光年，质量约为10^15 M_太阳。在温度T~10^8 K，平均密度n~1粒子/升的情况下，这些重子加起来约为10^14 M太阳。与中和电子一起，它们构成了宇宙中最好的质子-电子等离子体（团簇内等离子体，ICP）。ICP的一个关键物理特征是由其良好的局部热平衡和DM井中由熵调制的总体流体静力学条件构成。后者是建立在集群中心的初始晕崩溃，并逐步添加在星系际气体进入DM井的超音速流中的驻波在向外生长的集群边界。我们回顾了这些基于熵的模型，并讨论了它们的结果和预测ICP在X射线和微波中的观测值。这些结果为解开叠加在一般均衡上的一些额外的和有趣的物理过程提供了一个基线。我们涵盖：由辐射冷却产生的中心熵侵蚀与主要由活动星系核和合并引起的间歇性能量输入;与减弱激波和减少通过维里边界的流入相联系的外部湍流支持，导致熵产生减少;整个典型星系团从高到低熵水平的发展;由于下落星系群的深度撞击或与类似的伴星系团的碰撞，平衡受到扰动，直至完全破坏;在这种事件期间加速的电子的相对论能量分布，通过同步辐射产生扩展的无线电发射，并且有助于ICP的非热压力支持。
2013-08-30 astro-ph.CO
Exploring the Energetics of Intracluster Gas with a Simple and Accurate Model
星系团中的热气体的状态进行了研究与一组模型集群，通过假设多方状态方程（伽玛=1.2）和流体静力平衡内引力势阱绘制的暗物质模拟。恒星形成，能量输入，和非热压力的支持。为了与在非辐射流体动力学模拟中看到的气体分数相匹配，在团簇形成过程中，暗物质大约5%的结合能必须转移到气体中;非热压力支持的存在增加了这个值。为了与X射线观测相匹配，必须打破无标度行为。这可能是由于恒星形成效率随星系团质量M_500的变化，或者是由于与形成的恒星质量M_F成正比的额外能量的输入。这两个过程对X射线定标有相似的影响。如果9%的气体转化为恒星，与星团质量无关，那么需要1.2 e-5* M_Fc ^2（或每个粒子约1.0 keV）的反馈能量输入才能与观测到的星团相匹配。或者，如果恒星质量分数变化为M_500^-0.26，则需要较低的反馈，即4 e-6* M_Fc ^2;如果恒星质量分数变化为M_500^-0.49，则不需要额外的反馈。模型集群再现气体温度和气体质量分数与集群质量的观察到的趋势，以及观察到的熵和压力分布，因此，他们提供了一个校准的基础，解释即将到来的SZ调查。气体能量增加的一个结果是，即使对于质量最大的星系团，维里半径内的重子分数也不到宇宙平均值的90%。
2009-05-22 astro-ph.CO
Correcting the hydrostatic mass for non-thermal gas motions: a comparison of two approaches
Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen（格罗宁根大学卡普坦天文研究所）；Astrophysics Research Center of the Open University (ARCO), The Open University of Israel（以色列开放大学天体物理研究中心（ARCO））；Université Paris-Saclay, CNRS, Institut d’Astrophysique Spatiale（巴黎萨克雷大学、法国国家科学研究中心、空间天体物理研究所）；Université de Lille, CNRS, Centrale Lille, UMR 9189 CRIStAL（里尔大学、法国国家科学研究中心、中央理工学院、CRIStAL联合研究实验室）；INAF, Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio（意大利国家天体物理研究所、空间天体物理与科学观测站）；INFN, Sezione di Bologna（意大利国家核物理研究所博洛尼亚分部）
通过数值模拟室女座星系团，比较了两种修正非热压力对静水质量估计偏差的方法，发现三维和投影结果存在差异。
2026-07-02 astro-ph.CO
Weak Lensing Calibrated M-T Scaling Relation of Galaxy Groups in the COSMOS Field
星系团和星系群的X射线可观测量与质量之间的标度关系是星系团宇宙学的重要工具，也是研究星系团内气体热力学的重要探索。我们校准的弱透镜质量和X射线光谱温度之间的比例关系的10个星系群在COSMOS领域，结合55个更高质量的集群从文献中。COSMOS数据包括HST成像和每平方弧分46个源星系的红移测量，使我们能够对低质量系统进行独特的弱透镜测量。我们的样品扩展了透镜校准的M-T关系的质量范围，比以前的任何研究都低一个数量级，导致幂律斜率为1.48 $^{+0.13}_{-0.09}$。斜率与自相似模型、模拟预测和集群观测结果一致。然而，X射线观测依赖于流体静力学平衡假设下的质量测量，表明在群体尺度上的质量低于预期。模拟和观测都表明，流体静力学质量的测量可以偏低。我们的外部弱透镜质量提供了第一个观测支持流体静力学质量偏差在组水平上，随着温度的降低，显示出越来越大的偏差，并达到30-50%的水平，在1 keV。
2013-09-16 astro-ph.CO
Probing the evolution of galaxy clusters using SZ effect and non-thermal emission: first results from A1413
本研究以星系团Abell 1413为例，利用SZ效应数据研究其气体压力分布偏离通用分布的情况，并结合低频射电观测探讨压力偏差与射电辐射之间的联系。
2024-04-23 astro-ph.CO
Intrinsic scatter of caustic masses and hydrostatic bias: An observational study
所有星系团质量的估计都有一些内在的分散性，甚至在没有测量误差的情况下，例如由星系团的三轴性和大尺度结构引起的测量误差，也可能与真实质量有一些偏差。偏差和散射值的知识是基本的星系团宇宙学和天体物理学。在本文中，我们表明，质量代理的内在散射可以通过测量气体分数的约束，因为质量具有较高的值的内在散射与真实质量产生更多的散射气体分数。此外，两个质量估计的相对偏差可以通过比较在相同的（标称）集群质量的平均气体分数来约束。我们的观察性研究解决了焦散（即，动态估计）和真实质量，以及焦散和流体静力学质量的相对偏差。为了这些目的，我们使用了X射线无偏星系团样本，这是一个独立于星系团内具有可靠质量的中等含量的星系团样本：邻近（$0.050<z<0.135$）宇宙中的34个星系团，大多数具有$14<\log M_{500}/M_\odot \lesssim 14.5$和焦散质量。我们发现焦散和真实质量之间的离散度为35%。此外，我们发现焦散和流体静力学质量之间的相对偏差很小，$0.06\pm0.05$ dex，改善了过去的测量。发现的小散射证实了我们以前的测量，从集群到集群，这是观察到的各种各样的核心切除的X射线光度和气体质量的高度可变的反馈量。
2017-08-04 astro-ph.CO astro-ph.IM
Galaxy clusters in Milgromian dynamics: Missing matter, hydrostatic bias, and the external field effect
本研究针对X-COP样本的5个星系团，在MOND框架下分析其质量分布，证实仍需缺失物质但总量远少于牛顿动力学下的暗物质，明确了缺失物质的分布特征，并探讨了其可能为冷气体云形式缺失重子的本质。
2024-05-15 astro-ph.CO
Relativistic SZ temperatures and hydrostatic mass bias for massive clusters in the FLAMINGO simulations
本研究利用FLAMINGO模拟发现，大质量星系团的SZ y加权温度相比类X射线光谱温度能大幅降低流体静力学质量中位偏差，虽离散度更高，但筛选压强轮廓拟合佳的星系团可显著优化结果，且SZ/X射线温度比随半径升高的规律不受物理与数值参数变化影响。
2024-04-12 astro-ph.CO
Large-scale inhomogeneities of the intracluster medium: improving mass estimates using the observed azimuthal scatter
使用一组流体动力学模拟的62个星系团和团体，我们研究的ICM的不均匀性，集中在大尺度上，不像团块，是最难识别的。为此，我们引入了剩余块度的概念，CR，它量化了ICM的大尺度不均匀性。在表明这个量可以鲁棒地定义为放松系统，我们描述了它如何随半径，质量和动态状态的晕。最重要的是，我们观察到，它引入了一个高估的密度分布的确定从X射线发射，这转化为一个系统的高估6（12）%的测量M_气体在R_200为我们的放松（扰动）集群样本。与此同时，C_R随半径的增加也导致流体静力平衡质量（M_he）的测量系统性低估了~2%，这增加了之前的测量结果，导致f_气体系统性高估了~8.5%在我们的放松样本中。由于ICM的残留结块是不能直接观察到的，我们研究了它的相关性与方位角散射的X射线表面亮度的晕和y参数配置文件。我们发现它们的相关性是非常显著的（r_S = 0.6-0.7），允许定义在X射线表面亮度轮廓和y参数中测量的方位角散射作为C_R的鲁棒代理。在给出一个连接这两个量的函数后，我们得到，用方位角散射校正观测到的气体密度分布，消除了弛豫物体M_gas测量中的偏差，在2R_200以下为（0+/-2）%，而在扰动物体M_gas测量中偏差减小了3倍。该方法还允许消除测量M_he和f_gas的系统性，尽管仍然存在显著的晕到晕散射。（节略）
2013-03-26 astro-ph.CO
The XMM Cluster Outskirts Project (X-COP): Thermodynamic properties of the Intracluster Medium out to $R_{200}$ in Abell 2319
我们提出了联合分析的X射线和SZ信号在A2319，具有最高的信噪比在普朗克地图的星系团，并已在我们的XMM集群郊区项目（X-COP）的调查。我们恢复的几何deprojection的X射线表面亮度，SZ康普顿化参数，和一个准确和强大的光谱测量的温度的crackical配置文件。我们解决了密度的块状性低于20%，这表明这种块状性大部分源于正在进行的合并，可以与大规模的不均匀性。这种分析是在方位角平均径向箱和八个独立的角扇区，使我们能够详细研究恢复的属性的方位角方差。考虑到X射线和SZ数据集的精致质量，我们在$R_{200}$中以非常高的精度（$M_{200} = 9.76 \pm 0.16^{stat.} \pm 0.31^{syst.} \times 10^{14} M_\odot$）约束了用NFW剖面建模的总流体静力学质量。我们确定了正在进行的合并，以及它是如何影响不同的气体属性在解决方位角部门。我们有几个迹象表明，合并已经注入了一个高水平的非热压力在这个系统中：聚集的自由密度分布高于平均轮廓通过叠加Rosat观测;气体质量分数超过预期的宇宙气体分数超过$R_{500}$ ;压力分布比普朗克合作获得的拟合更平坦;熵分布比从非辐射模拟预测的平均值更平坦;方位角扇区的分析表明，这些偏差发生在星团的优选区域。所有这些张力都是通过要求从非热压力到$R_{200}$处的总压力的大约40%的相…
2018-01-19 astro-ph.CO
Suzaku observations of the Hydra A cluster out to the virial radius
我们报告朱雀观测的北半部的水螅A集群到~1.4 Mpc，达到维里半径。这是第一个朱雀观测到的中等大小（kT ~3 keV）的星系团的维里半径。进行了两次观测，西北和东北偏移，分别在宇宙大尺度结构的细丝方向和空洞方向上继续。星系的X射线辐射和分布在暗条方向拉长。两个方向上的温度分布在误差条内彼此基本一致，并在1.5 r_500处降至1.5 keV。正如朱雀在热星团中所观察到的那样，熵分布在r_500以上变得更平坦，与吸积激波加热模型所预期的r^1.1关系不一致。当用平均团内介质（ICM）温度标度时，朱雀观测到的团簇熵分布是普遍的，不依赖于系统质量。在空隙和细丝方向的流体静力学质量值是在良好的协议，和纳瓦罗，弗伦克，和白色的普遍质量配置文件代表流体静力学质量分布高达~ 2 r_500。在r_500以上，气体质量与流体静力质量的比率超过了威尔金森微波各向异性探测器的结果，并且在r_100处，这些比率在细丝和空隙方向上分别达到0.4和0.3。我们讨论了可能的偏离流体静力平衡在集群的郊区。我们导出了气体质光比和铁质光比随维里半径的径向分布。在r_500范围内，Hydra A星系团的铁质光比与Suzaku观测到的其他星系团进行了比较。
2012-06-25 astro-ph.CO
Shapes of Gas, Gravitational Potential and Dark Matter in Lambda-CDM Clusters
我们提出了分析的三维形状的星团内的气体在宇宙学模拟中形成的Lambda CDM宇宙学和比较它的形状的暗物质分布和形状的整体等势面。我们发现，在模拟辐射冷却，恒星形成和恒星反馈（CSF），星团核心外的气体是更球形相比，非辐射（NR）模拟，而在核心的气体在CSF运行是更三轴，并具有明显的扁圆形。后者反映了气体的持续冷却，当它失去热能时，它会沉降成一个厚的扁椭圆体。因此，团簇内部区域的气体形状可以是气体冷却的有用诊断。我们发现，气体跟踪的形状的潜在的核心以外，而预期的流体静力平衡。然而，在较小的半径，气体和潜在的形状显着不同。在CSF运行中，差异反映了气体部分旋转支撑的事实。有趣的是，我们发现，在NR模拟气体和潜在的形状之间的差异，在小半径是由于随机气体运动，这使得气体分布比等势面更球形。最后，我们使用模拟钱德拉X射线地图表明，在三维气体分布中观察到的形状差异是可辨别的椭圆度的X射线等照度线。因此，将模拟星团中测得的椭圆度与观测结果进行对比，可以限制星团内介质的冷却量和星团核心中随机气体运动的存在。
2011-04-20 astro-ph.CO
Implicit Priors in Galaxy Cluster Mass and Scaling Relation Determinations
通过观测团内介质（ICM）来推导星系团的总质量，除了流体静力平衡和球对称的假设外，通常还需要一些先验信息。通常，这些信息采取用于描述团簇气体密度和温度分布的特定参数化函数的形式。在本文中，我们调查的隐式先验流体静力学质量，从这个完全参数化的方法，以及这些先验的影响，从这些质量形成的标度关系。我们表明，这种完全参数化的ICM模型的应用自然会对导出的尺度关系的斜率施加先验，有利于自相似模型，并认为这种先验在实践中可能是有影响力的。相比之下，这种偏见不存在的技术，采用了一个明确的前的形式的质量配置文件，但描述ICM非参数。在文献中的集群质量-温度关系的斜率上的约束显示了基于所采用的方法的分离，从全参数ICM建模聚类接近自相似值的结果。鉴于标度关系分析的主要目标是测试自相似模型，应避免应用受强隐式先验影响的方法。讨论了替代方法和最佳做法。
2011-06-20 astro-ph.CO
Suzaku Observations of Abell 1795: Cluster Emission to R_200
本文报道了对星系团Abell 1795的朱雀观测结果，该星系团的半径范围为r_200 ~ 2 Mpc，在此半径范围内星系团的平均质量密度是宇宙临界密度的200倍。这些观测是第一次探测该天体在r > 1.3 Mpc时的团内介质状态。我们在星团外围（1.3 < r < 1.9 Mpc）的两个不相交的扇区中取样，只在其中一个扇区中探测到极限（3-sigma）软X射线表面亮度B（0.5-2 keV）= 1.8 x 10^-12 erg s^-1 cm^-2 deg^-2的X射线发射，该亮度水平小于宇宙X射线背景亮度的20%。我们追踪了r > 0.4Mpc时温度随半径的变化，发现它下降得比较快（T ~ r^-0.9），在最大半径处约为峰值的三分之一。假设团内介质处于流体静力平衡，且是多变的，我们发现多变指数为1.3 + 0.3 - 0.2，我们估计在1.3 Mpc范围内的太阳质量为4.1 + 0.5 - 0.3 x 10^14 M，比以前观测者报告的要低一些（2.7-sigma）。然而，我们的观测提供了证据，偏离流体静力平衡的半径小到r ~ 1.3 Mpc ~ r_500在这个明显规则和对称的集群。
2009-06-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Tracing the Peculiar Dark Matter Structure in the Galaxy Cluster CL 0024+17 with Intracluster Stars and Gas
ICL被认为起源于从星系团中剥离出来的恒星。它们不再被引力束缚在单个星系上，而是被束缚在星系团中，它们的平滑分布使它们成为星系团中暗物质的示踪物，比稀疏分布的星系团中的暗物质密度大得多。我们提出了我们的研究ICL在Cl 0024 + 17使用ACS和斯巴鲁的数据，在那里我们以前报告发现的环状暗物质结构与引力透镜。ACS图像提供了比地面数据低得多的天空水平，使我们能够可靠地测量表面亮度的相对变化。重复与斯巴鲁图像的分析，以检查是否一致的功能恢复，尽管不同的减少方案和仪器的特点。我们发现ICL的分布与特殊的质量分布很相似，在r~50 "（~265 kpc）时停止下降，然后缓慢增加，直到r~75"（~397 kpc）时翻转。几乎所有可用通带图像的ACS和Subaru图像中都可以看到此功能，而红色滤镜的功能更强。不同滤波器和仪器之间的一致性强有力地排除了该特征可能来自任何残余的、未校正的校准误差的可能性。此外，我们对星团X射线数据的重新分析表明，当选择暗物质环的几何中心而不是X射线发射的峰值作为径向仓的中心时，奇特的质量结构也由星团内气体轮廓中不可忽略的凸起指示。气环的位置更接近中心约15 "（约80 kpc），提出了一个有趣的可能性，即环状结构正在膨胀，而气环则滞后于冲压压力，如果质量和气体的特征共享相同的动力学起源。
2010-05-10 astro-ph.CO
From "universal" profiles to "universal" scaling laws in X-ray galaxy clusters
星系团作为宇宙结构形成的分级过程的最终产物，呈现出一些可预测的性质，比如那些主要由引力驱动的性质，以及其他一些更受天体物理耗散过程影响的性质，这些性质可以从观测中恢复，并且一旦被晕质量和红移重新标度，就会显示出显着的“普遍”行为。然而，一个一致的图片，这些通用的径向配置文件和集群内介质的化学量的积分值，也量化了标准的自相似引力驱动的情况下的偏差，已被证明。在这项工作中，我们使用一个半解析模型的基础上，在流体静力平衡的冷暗物质晕内的质量和浓度之间的关系，以重建的X射线性质之间的标度律的星系团的普遍压力分布。我们还量化了一些物理量，如气体质量分数，光谱温度和其全球价值之间的关系，以及，如果存在的话，流体静力学质量偏差的温度依赖性方面的自相似预测的任何偏差。该模型允许重建所观察到的轮廓和积分量之间的标度律。我们使用普朗克选择的ESZ样品来校准气体质量，温度，光度和总质量之间的预测标度律。我们的通用模型再现了所观察到的热力学性质，并提供了一种方法来解释所观察到的偏离标准的自相似行为。通过将这些结果与所观察到的$Y_{SZ}-T$关系的约束相结合，我们展示了我们如何能够量化影响所研究的样品的气体聚集的水平，估计无聚集气体的质量分数，并建议流体静力学偏差的平均水平。
2020-10-19 astro-ph.CO
Diffuse optical intracluster light as a measure of stellar tidal stripping: the cluster CL0024+17 at $z\sim $0.4 observed at LBT
利用LBT主焦点相机（LBC）对位于$z\sim 0.4$的星系团CL 0024 + 17中心核部的漫射团内光（ICL）进行了观测。该测量需要精确地去除距离中心$\sim 200$ kpc范围内的星系光。剩余的背景强度，然后已被集成在圆形孔径，以获得平均ICL强度分布。后者显示出近似的指数下降，正如理论上的冷暗物质模型所预期的那样。ICL在星系强度比（ICL分数）的径向轮廓是随着半径的减小而增加，但在星系团中心附近，它开始弯曲，然后减少，最亮的星系团星系晕的重叠成为主导。在一个简化的CDM方案的理论预期表明，ICL分数的配置文件，可以估计从剥离星系的恒星质量比在集群中。可以表明，后一个量几乎与单个宿主星系的性质无关，但主要取决于星系团的平均性质。因此，预测的ICL分数配置文件是非常敏感的假设CDM配置文件，总质量和浓度参数的集群。采用与CL0024 + 17中最近的透镜分析非常相似的值，我们发现与观察到的ICL分数分布非常一致。星系团核心的星系计数，然后进行了比较，来自复合集群样品在更大的体积，集群维里半径。CL0024 + 17核心中的星系计数显得更平坦，相对于平均星系团星系计数的弯曲量意味着与测量的ICL分数广泛一致的总发射率损失。
2013-12-18 astro-ph.CO
Analytical model for non-thermal pressure in galaxy clusters - II. Comparison with cosmological hydrodynamics simulation
星系团内部的湍流气体运动为团内气体提供了不可忽略的非热压力支持。如果不纠正，它会导致系统的偏见，在估计集群质量的X射线和Sunyaev-Zel'dovich（SZ）的观测假设流体静力学平衡，并影响解释的SZ功率谱的测量和集群外围的观测正在进行和即将到来的大型集群调查。最近，Shi和Komatsu开发了一个分析模型，用于预测由团簇质量增长产生的团簇内气体的动力学随机运动所贡献的非热压力的半径，质量和红移依赖性。在本文中，我们比较了这个分析模型的预测，一个国家的最先进的宇宙流体动力学模拟。由于不同的质量增长历史导致不同的非热压力，我们对65个模拟的星系团进行了逐团比较。我们发现一个很好的协议之间的建模和模拟的非热压力分布。我们的研究结果开辟了可能性，使用的分析模型，以纠正系统的偏见，在质量估计的星系团。我们还讨论了测试的物理图像的内部集群非热气体运动的演变，以及如何进一步提高分析建模，这可能有助于实现非热现象的统一理解星系团。
2015-01-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Imprints of Mass Accretion History on the Shape of the Intracluster Medium and the $T_X-M$ Relation
我们使用一个统计样本的星系团从一个大的宇宙学$N$体$+$流体动力学模拟研究之间的关系，或形状，X射线发射的团内介质（ICM）和质量吸积历史的星系团。我们发现星系团的质量吸积率（MAR）与ICM的椭圆率相关。这种关联主要是由最后一个$\sim 4.5$ ~Gyr中的吸积物质驱动的，表明了团簇气体弛豫的特征时间尺度。此外，我们发现ICM的外部区域的椭圆率（$R\sim R_{\rm 500c}$）与集群的总体MAR相关，而内部区域的椭圆率（$\lesssim 0.5 R_{\rm 500c}$）对最近的主要合并与质量比$\geq 1:3$敏感。最后，我们研究的X射线观测质量的标度关系的集群质量吸积历史的变化的影响。我们发现，有一个{ \it连续\/}反相关的残差之间的$T_x-M$关系和集群MAR，其中合并和放松集群占据极端的分布，而不是形成两个峰值的双峰分布，因为通常假设以前。我们的研究结果表明，系统的不确定性，在X射线可观测质量关系可以减轻通过使用编码在表观ICM椭圆率的信息。
2019-03-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Entropy Flattening, Gas Clumping and Turbulence in Galaxy Clusters
一些物理过程和形成事件，预计在集群的外围，一个广大的地区，到目前为止，基本上没有覆盖的观测。最近的朱雀（X射线）和普朗克（Sunayev-Zeldovich效应）观测到的维里半径在这些外围区域突出了一个相当急剧下降的团内气体温度，与理论预期的幂律增加相反的熵平坦化，甚至在一些松弛的星系团中流体静力平衡的破坏，从几个CMB实验测量的宇宙值以上的导出气体质量分数，总X射线质量低于弱透镜质量测定值。在这里，我们提出了四个集群（A1795，A2029，A2204和A133）的超级模型，其中包括一个非热的压力分量，由于湍流，以维持流体静力平衡，也在集群的郊区的分析。通过这种方式，我们获得了总X射线质量和气体质量分数的正确测定;这反过来又允许确定气体聚集的水平，这可能会影响朱雀观测报告的熵分布的形状。我们的结论是，气体聚集的作用是非常边际和观察到的熵平坦化是由于在集群外围的非引力效应所造成的温度的快速递减。此外，我们表明，从ROSAT和普朗克数据的X射线/SZ联合分析，在最近的一些调查中进行的，是不足以区分幂律增加和平坦的熵。
2014-01-14 astro-ph.CO
The baryon budget on the galaxy group/cluster boundary
本文研究了5个光学选择的贫星系团的热气体和恒星含量，包括团内光（ICL）的贡献和结合XMM观测的热气体和流体静力学X射线质量分析。我们发现加权平均的恒星（包括ICL）、气体和总重子质量分数在r500范围内分别为0.026+/-0.003，0.070 +/-0.005和0.096+/-0.006，相应的加权平均M500为（1.08 - 0.18 ^{+0.21}）× 10^14 Msun。即使考虑到星团内的恒星，5个星团中有4个在r500内显示出大量重子赤字的证据，重子分数（f_bary）在宇宙平均水平的50+/-6至59+/-8%之间。（即Omega_b / Omega_m）;具有f_bary = 75+/-的剩余簇11%。对于我们可以追踪到r500的热晕的3个星系团，我们没有发现任何证据表明，在更大质量的星系团中，在外围的气体密度分布图相对于幂律变陡。我们发现，在所有情况下，X射线质量测量值大于最初发表的星系速度色散（西格玛）的基础上，假设西格玛-M500的关系，由1.7-5.7的一个因素。尽管质量增加了，但恒星分数（在0.016-0.034范围内，在r500内）仍然与Gonzalez，Zaritsky和Zabluoro（2007）发表的质量趋势一致，我们的样本就是从那里提取的。
2012-12-07 astro-ph.CO
The Hydrostatic Mass of A478: Discrepant Results From Chandra, NuSTAR, and XMM-Newton
本文通过对比 Chandra、NuSTAR 和 XMM-Newton 对 Abell 478 的观测数据，揭示了不同 X 射线望远镜因有效面积校准差异导致的温度和质量测量不一致问题，并给出了 NuSTAR 的质量估算结果。
2023-09-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Suzaku Observation of Abell 1689: Anisotropic Temperature and Entropy Distributions Associated with the Large-Scale Structure
我们介绍了Abell 1689中的簇内介质（ICM）的朱雀观测结果，结合SDSS数据的补充分析以及Subaru/Suprime-Cam和HST/ACS观测的弱透镜和强透镜分析。在4.0 sigma显著性下检测到来自位力半径周围的ICM的微弱X射线发射。我们发现星系团外围的各向异性气体温度和熵分布与星系的大尺度结构有关。东北部（NE）郊区的高温和熵区与过密的对流结构有关。与低密度空隙环境接触的外围区域具有低的气体温度和熵，偏离流体静力平衡。这些结果表明，ICM的热化发生更快地沿导电结构比空隙区域。联合X射线和透镜分析表明，流体静力学质量是$\sim60-90%$的球面透镜，但相当于一个三轴晕质量误差内$0.6r_{2500} \simlt r \simlt 0.8r_{500}$，它是显着的偏见低$\simlt60%$内$0.4r_{2500}$，无论质量模型。$r_{500}$内的热气体压力最多为$\sim50$ --总压力的60%，以完全平衡球形透镜质量的重力，而$\sim30$ --维里半径周围的40%。虽然当考虑可能的晕三轴性时，这些构成了下限，但这些相对较小的热压力贡献将需要额外的压力源，例如体积和/或湍流运动。
2010-02-25 astro-ph.CO
Calibration of Nonthermal Pressure in Global Dark Matter Simulations of Clusters of Galaxies
我们提出了一种新的方法，将非热压力从整体运动的气体到分析模型的星系团内的星系团，这是基于多方状态方程和流体静力平衡引力势阱内绘制宇宙学暗物质模拟。压力被允许有不同的径向分布的热和非热分量;非热支持的总体水平是基于晕的动力学状态，这样它在更松弛的簇中更低。通过与X射线观测得出的压力分布和高分辨率流体动力学模拟进行比较，将这一水平归一化。在r_500处测量的非热压力分数通常在10- 20%的范围内，随着团簇质量和红移而增加。所得模型的团簇性质与Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应观测结果一致。列入非热压力减少了预期的角功率谱的SZ波动在微波天空中的24%。
2012-04-08 astro-ph.CO
Gas rotation and dark matter halo shape in cool-core clusters of galaxies
本文构建球形、扁球形和长球形暗物质晕中的旋转ICM冷核星系团模型，并利用XRISM模拟光谱证明其可探测气体旋转并修正大部分流体静力学质量偏差。
2023-11-02 astro-ph.CO
Joint reconstruction of galaxy clusters from gravitational lensing and thermal gas. II. Inversion of the thermal Sunyaev-Zel'dovich effect
本文继续一系列，我们打算展示如何所有观测的星系团可以结合起来，恢复二维的，投影引力势的个别集群。我们的目标是开发一个非参数算法，联合集群重建考虑到所有集群可观的。本文从康普顿-y参数与牛顿引力势的关系出发，假定流体静力平衡和团内气体的多方分层。我们展示了如何Richardson-Lucy反卷积可以用来转换由于热Sunyaev-Zel 'dovich效应的CMB的强度变化到二维引力势的估计。用ALMA望远镜的特性模拟的合成数据表明，在红移0.2时，质量为5 × 10^14 Msun/h的星系团的二维势是可能的，星系团中心与半径r < 0.9 Mpc/h的误差< 5%.
2013-04-24 astro-ph.CO
LoCuSS: First Results from Strong-lensing Analysis of 20 Massive Galaxy Clusters at z~0.2
我们提出了一个统计分析的样本20强透镜集群从本地集群子结构调查（LoCuSS），基于高分辨率的哈勃太空望远镜成像的集群核心和后续的光谱观测，使用Spark-I望远镜。我们利用详细的参数化模型计算了团核的质量分布，测量了R<250 kpc的团核总质量和与子结构相关的质量分数，并与由古老的恒星星族和团内X射线辐射介质追踪的团核重子分布进行了比较。我们的主要成果包括：（i）Einstein半径的分布是对数正态分布，峰值和1 σ宽度为<log（RE（z=2））>=1.16+/-0.28;（ii）在3 σ显著性下，我们检测到X射线/透镜质量差异<M_SL/M_X>=1.3--具有较大亚结构分数的团簇显示出更大的质量差异，因此更大地偏离流体静力平衡;（iii）团簇子结构分数也与小尺度上气体密度分布的斜率相关，这意味着团簇-团簇合并和气体冷却之间的联系。总体而言，我们的研究结果是一致的，认为集群集群合并发挥了突出的作用，在塑造集群核心的属性，特别是造成偏离流体静力平衡，并可能干扰冷核心。我们的研究结果不支持最近的说法，大爱因斯坦半径集群提出了一个挑战的CDM范式。
2010-01-05 astro-ph.CO
Gas motion in the intracluster medium of the Virgo cluster replica
Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；CNRS, Institut d’Astrophysique Spatiale（法国国家科学研究中心，空间天体物理研究所）；INAF, Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio（意大利国家天体物理研究所，空间天体物理学与天文台）；INFN, Sezione di Bologna（意大利国家核物理研究所，博洛尼部分部）；Université de Lille（里尔大学）；Centrale Lille（里尔中央理工学院）
通过模拟室女座星系团复制品，研究ICM速度场的三维和投影性质，发现速度场各向异性且受纤维吸积影响，并利用视线速度弥散估算非热压比例约为6-9%，VSF可探测AGN反馈湍流注入尺度。
2026-07-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Super-sample covariance of the thermal Sunyaev-Zel'dovich effect
热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应是宇宙学的一个强有力的探测器。tSZ功率谱测量中的统计误差主要是由调查体积中存在的大规模集群所决定的，这些集群很容易在单个集群的基础上进行识别。首先，我们研究了超样本协方差（SSC）对tSZ功率谱测量的影响，发现样本方差主要是由测量体中大质量团簇的泊松数波动引起的连通非高斯（cNG）协方差所决定的.第二，我们发现，从分析中去除这种单独检测到的大规模集群显着降低了cNG的贡献，从而导致SSC成为样本方差的主要来源。然后，我们表明，Fisher分析的基础上，从剩余的扩散tSZ效应测量的功率谱可以用来获得严格的约束宇宙学参数以及流体静力学质量偏置参数。我们的方法提供了补充使用个人tSZ集群计数和扩散tSZ信号的宇宙学和集群内气体物理的功率谱测量。
2021-02-02 astro-ph.CO
Pressure profiles and mass estimates using high-resolution Sunyaev-Zel'dovich effect observations of Zwicky 3146 with MUSTANG-2
Zwicky 3146星系团是$z=0.291$的一个晃动的冷核心星系团，在X射线成像中，它似乎没有在团内介质（ICM）中表现出显着的压力子结构。已发表的$M_{500}$值范围在$3.88^{+0.62}_{-0.58}$到$22.50 \pm 7.58 \times 10^{14}$ M $_{\odot}$之间，其中基于ICM的估计值与报告的误差$<20$ \%表明，我们应该期望找到介于$6.53^{+0.44}_{-0.44} \times 10^{14}$ M $_{\odot}$（来自普朗克，具有$8.4σ$检测）和$8.52^{+1.77}_{-1.47} \times 10^{14}$ M $_{\odot}$（来自ACT，具有$14σ$检测）之间的质量。这一广泛的质量范围表明，所有方法都有足够的改进空间。在这里，我们调查的能力，以估计Zwicky 3146的质量通过Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应与MUSTANG-2在90 GHz的噪声水平优于$15\ μ$ K在中心，和$104σ$的集群检测的数据。我们从我们的SZ数据，这是在很好的协议，来自X射线数据的压力分布。从我们的SZ导出的压力分布，我们推断$M_{500}$和$M_{2500}$通过三种方法- $Y$ - $M$标度关系，维里定理，和流体静力学平衡-其中我们采用X射线约束\emph{XM…
2019-08-24 astro-ph.CO
Galaxy Clusters at the Edge: Temperature, Entropy, and Gas Dynamics at the Virial Radius
最近，朱雀已经产生了多个星系团的温度和熵分布，以及气体密度，气体分数和质量的分布，到~r_200（~=维里半径）。在本文中，我们比较了这些新的X射线观测结果从N体+流体动力学自适应网格细化宇宙学模拟使用恩佐代码。有很好的协议之间的温度，密度和熵的样本27个大规模的集群的模拟体积和观察到的集群无子结构。这支持了我们先前的论点，即星系团具有“普遍的”外部温度分布。此外，在这些恩佐模拟中使用的最简单的绝热气体物理似乎足以模拟这些星系团的外部区域，而无需其他机制（例如，非重力加热、冷却、磁场或宇宙射线）。然而，这些集群的外围并不处于流体静力平衡状态。有显着的整体流动和湍流的外部集群内的介质所产生的吸积从细丝。因此，气体不完全由热压力支撑。从X射线数据的质量估计的影响进行了讨论。
2010-04-20 astro-ph.CO
Non-thermal pressure support in X-COP galaxy clusters
星系团是结构形成的终点，并通过较小结构的合并和吸积不断增长。数值模拟预测，它们的能量含量中有一小部分尚未热化，主要是以动力学运动（湍流、整体运动）的形式。测量非热压力支持的水平是必要的，以了解导致的过程中的主要晕的潜在井内的气体的维里化，并校准流体静力学质量估计的偏差。我们提出了高质量的测量流体静力学质量和团内气体分数的维里半径的样本附近的12个集群可用XMM-牛顿和普朗克数据。我们比较我们的流体静力学气体分数与预期的通用气体分数，以限制非热压力支持的水平。我们发现，流体静力学质量需要很少的校正和推断的中值非热的压力分数的$\sim6\%$和$\sim10\%$在$R_{500}$和$R_{200}$，分别。我们的数值低于流体动力学模拟的预期，可能意味着气体的热化速度更快。相反，如果我们使用普朗克小组采用的质量校准，我们发现大质量局域系统的气体分数意味着SZ导出质量的质量偏差$1-b=0.85\pm0.05$，有一些证据表明质量依赖性偏差。相反，普朗克宇宙微波背景辐射和星系团计数宇宙学所需的高偏差被高显著性的数据排除在外，除非质量最大的晕丢失了相当大一部分重子。
2018-10-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Triaxiality, principal axis orientation and non-thermal pressure in Abell 383
星系团被认为是最重要的宇宙学探测器之一，传统的团内介质（ICM）和暗物质（DM）的球形模型，以及严格的流体静力平衡假设（即，平衡气体压力完全由热压力提供）最多是非常近似的。扩展我们以前的工作，我们进一步开发了一种方法来重建的第一次完整的三维结构（三轴形状和主轴方向）的DM和集群内（IC）的气体，和水平的非热压力的IC气体。我们概述了我们的方法的应用程序的星系团阿贝尔383，采取的CLASH多周期国库计划的一部分，提出的X射线和强透镜测量的联合分析的结果。我们发现DM的中长轴比和短长轴比分别为0.71 ± 0.10和0.55 ± 0.06，DM晕的长轴相对于视线倾斜21.1 ± 10.1 °。非热压力的水平已被评估为约10%的总能量预算。我们讨论了我们的方法对CDM方案可行性的影响，重点是浓度参数C和DM伽马的内斜率，因为中心区域暗物质密度分布的尖度是冷暗物质（CDM）结构形成范例的关键测试之一：我们测量到的伽马值为1.02+/-0.06，C值为4.76+/-0.51，接近标准模型的预测值，并提供了支持CDM方案的进一步证据。我们的方法使我们能够恢复集群的三维物理特性在一个无偏的方式，克服了标准的球形建模的局限性，并提高使用集群作为更精确的宇宙学探测。
2012-01-24 astro-ph.CO
Cross Correlation of the Extragalactic Gamma-ray Background with Thermal Sunyaev-Zel'dovich Effect in the Cosmic Microwave Background
星系团中的宇宙射线是研究宇宙中大尺度结构的能量过程的独特探测器。精确测量星系团中的宇宙射线对于提高我们对团内介质（ICM）中非热成分的理解以及宇宙学分析中星系团质量估计的准确性至关重要。本文对河外γ射线背景和宇宙微波背景中的热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应进行了互相关分析。预期的互相关信号将包含有关$z\sim0.1-0.2$最大质量星系团中宇宙射线诱导的伽马射线发射的丰富信息。我们分析了伽马射线背景图与8年的数据所采取的费米卫星上的大面积望远镜和公开可用的tSZ图普朗克。我们确认，测得的互相关是一致的零检测，因此，它使我们能够把最严格的约束宇宙射线质子在冲击和周围的星系团的加速效率。我们发现，在$2σ$置信水平下，当星系团的流体静力学质量偏差为30%时，加速效率必须小于5%，且流体静力学质量偏差对我们的结果没有显著影响.我们的约束意味着ICM中的非热宇宙射线压力只能引入$\le 3\%$水平的流体静力学质量偏差，强调宇宙射线本身不能解释普朗克分析推断的质量偏差。最后，我们讨论了切伦科夫望远镜阵列未来的可探测性前景的宇宙射线诱导伽马射线从英仙座集群。
2020-05-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Shape and orientation of the gas distribution in A1689
了解星系团的内在形状和方向对于理解它们的形成和演化至关重要。我们提出了一个新的模型，它使用贝叶斯推断，以确定热的星系团的团内介质的内在形式。该方法利用X射线光谱和光度数据加上Sunyaev-Zel'dovich效应（SZe）的测量。气体分布模型与椭球参数的轮廓谁可以拟合所观察到的X射线表面亮度和温度。与SZ振幅的比较确定了沿视线的伸长。最后，贝叶斯推断允许我们去投影测量的伸长和投影的椭圆率，并约束集群的内在形状和方向。我们将该方法应用于丰富的集群阿贝尔1689，这是由钱德拉和XMM卫星以及由几个SZe天文台的目标。观测详细覆盖了<~ 1 Mpc的区域。我们的分析倾向于一个轻微的三轴星系团，其短轴与长轴之比为0.70+-0.15，优先沿着视线拉长，正如对大质量透镜星系团的预期。三轴结构加上方向偏差可以使X射线与透镜分析相一致，并支持A1689是一个稍微过度集中的大质量星团的观点，离流体静力平衡不远。
2011-09-13 astro-ph.CO
Kinetic structure of the intracluster medium across nearby clusters observed with XRISM
Nara Women’s University（奈良女子大学）；Argelander-Institut für Astronomie (AIfA), Universität Bonn（波恩大学阿尔兰德天文学研究所）；Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences, Tohoku University（东北大学前沿交叉科学研究院）；University of Geneva（日内瓦大学）；Astronomical Institute, Tohoku University（东北大学天文研究所）；Institute of Space and Astronautical Science (ISAS), Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)（日本宇宙航空研究开发机构空间科学研究所）
该研究利用XRISM/Resolve构建星系团ICM气体运动样本，汇总测量数据并比较相关参数，通过分析冷核与非冷核系统差异，区分不同尺度运动，还与预测比较，开始解析ICM投影动力学结构，而非单一湍流序列。
2026-08-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Quiescent Intracluster Medium in the Core of the Perseus Cluster
星系团是宇宙中最大的引力束缚物体，并且仍在形成中。因此，它们是宇宙学参数和许多天体物理过程的重要探测器。对弥漫的热气动力学的了解是一个关键的缺失因素，热气在星团中的质量上占主导地位。它可以使新的见解机械能注入的中央超大质量黑洞和使用流体静力学平衡的决定集群质量。来自英仙座星系团核心的X射线是由充满其引力势阱的5000万K弥散热等离子体发射的。中央星系NGC 1275的活动星系核将喷射的能量注入周围的星系团内介质，产生充满相对论等离子体的浮力气泡。这可能会引起星系团内介质的运动，并加热内部气体，防止辐射冷却失控;这一过程被称为活动星系核反馈。在这里，我们报告了Hitomi对英仙座星团核心的X射线观测，它揭示了一个非常安静的大气层，在距离中央核30-60 kpc的区域内，气体的视线速度色散为164+/-10 km/s。在60 kpc的星系团核心图像上发现了150+/-70 km/s的视线速度梯度。气体中的湍流压力支持是热力学压力的4%或更少，大尺度剪切最多是估计的两倍。我们推断，从流体静力平衡在中心区域确定的总集群质量需要很少的湍流压力校正。
2016-07-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Revisiting the missing mass problem in MOND for nearby galaxy clusters
Helmholtz-Institut für Strahlen-und Kernphysik (HISKP), Universität Bonn（波恩大学亥姆霍兹辐射与核物理研究所）；Department of Physics, Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS)（基础科学高等研究院物理系）；Charles University in Prague, Faculty of Mathematics and Physics, Astronomical Institute（布拉格查理大学数学物理学院天文研究所）
研究通过整合银河系-wide初始质量函数理论，重新评估邻近星系团的恒星和残余质量，发现恒星、残余和ICM质量占MOND动态质量的88%以上，缓解了MOND框架下的缺失质量问题。
2026-02-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
