Exploring the origins of mega radio halos
本文通过高分辨率模拟考察星系团外围相对论电子的辐射损失与湍流再加速,证明结构形成引发的长期湍流再加速可形成巨型射电晕所需的大范围射电电子库。
2023-09-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
On the Physics of Radio Halos in Galaxy Clusters: Scaling Relations and Luminosity Functions
星系团中巨型和小型射电晕的基本物理学仍然是一个悬而未决的问题。我们发现,迷你晕(如英仙座和蛇夫座)可以解释由强子宇宙射线(CR)与集群内介质的质子相互作用产生的无线电发射电子。相比之下,强子模型要么无法解释巨大射电晕的扩展发射(如在低频率的后发座),要么需要一个平坦的CR轮廓,这可以通过CR的向外流动和扩散来实现(在后发座和A2163在1.4 GHz)。我们建议,第二,轻子分量可能是负责在一个新的混合方案中的巨型晕的外部部分的缺失通量,我们描述了其可能的观测后果。为了统计研究射电晕群体的强子发射分量,我们使用了从MultiDark模拟构建的宇宙学模拟星系团目录。由于CR流的性质以及X射线光度(L_X)和Sunyaev-Zel'dovich通量(Y)随气体密度的不同标度,我们的模型可以同时再现在同一L_X处观测到的射电强和射电静星团的双峰性以及射电晕光度随Y的单峰分布,从而为这一明显的矛盾提供了一个物理解决方案。我们预测无线电晕发射到星系群的质量尺度,这突出了低频无线电调查(如LOFAR Tier 1调查)的独特前景,以增加检测到的无线电晕的数量至少一个数量级。
2015-12-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Implications of Fermi Observations for Hadronic Models of Radio Halos in Clusters of Galaxies
我们分析了费米探测不到星系团的γ射线辐射对星系团射电晕起源的强子模型的影响。在强子模型中,非弹性质子-质子碰撞产生了电子-正电子,为观测到的同步辐射提供了能量,产生了来自中性π介子衰变的伽马射线通量,其光谱和归一化取决于观测到的射电发射率和星系团的磁场。因此,我们推断的平均集群磁场在强子模型的费米伽玛射线极限的下限。我们还计算了相应的最大能量密度的宇宙射线和最小保证的伽玛射线通量强子射电晕模型。我们发现,观测上最有趣的情况下对应的集群具有大的无线电发射率具有软谱。对这些星系团中心磁场值的估计大于或接近从法拉第旋转测量星系团推断出的最大磁场值,从而使射电晕的强子起源变得紧张。然而,在大多数情况下,我们发现费米数据本身并不排除强子模型的集群无线电晕作为预期的伽马射线通量可以被推到费米灵敏度以下的渐近大磁场。我们还发现,宇宙射线并没有显着贡献的集群附近的无线电晕集群的能量预算。
2010-12-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Diffuse bubble-like radio-halo emission in MRC 0116+111: Imprint of AGN feedback in a distant cluster of galaxies
我们报道了在一个红移z = 0.131的遥远星系团的中心发现了一个发光的,尺寸约为240千秒差距的迷你射电晕。我们的光学和多波长GMRT和VLA观测揭示了一个非常不寻常的结构,显示了一个双泡状的漫射射电晕围绕着一个明亮的椭圆星系团,非常相似的大尺度射电结构的M87,在室女星系团的主导星系。它提供了一个很好的机会,了解这种无线电喷流膨胀等离子体泡在热集群大气中的能量和动力学演化。
2009-02-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
On the evolution of giant radio halos and their connection with cluster mergers
巨型射电晕是位于星系团中心区域的弥散的百万pc级同步辐射源,是星系团非热活动最相关的例子。无线电和X射线测量可以调查晕的统计数据,并可能有助于限制其起源和演变。我们研究了星系团在平面X射线(热,L_X)与同步辐射(P_{1.4})光度的分布,其中包含巨大射电晕的星系团跟踪P_{1.4} -L_X相关性,而没有射电晕的星系团则分布在与上述相关性所跨越的区域很好地分离的区域。无线电晕和集群合并之间的连接表明,集群MPC规模的同步辐射放大,在这些合并,然后抑制集群变得更加动态放松。在此背景下,通过分析具有足够射电跟踪的X射线选择样品的星系团在P_{1.4} -L_X平面上的分布,我们约束了星系团中弥散射电辐射演化的典型时间尺度,并讨论了射电晕起源的意义。我们的结论是,集群同步辐射被抑制(和放大)在一个时间尺度显着小于1 Gyr。我们发现,这一约束似乎很难调和的假设,晕的无线电功率被抑制,由于耗散的磁场在星系团。另一方面,与湍流加速起作用的模型一致,目前的限制表明,相对论电子在Mpc尺度的区域中加速,与集群合并有关,时间间隔约为1 Gyr,然后它们在相对较小的时间尺度内冷却,当托管集群变得更加动态放松时。
2009-09-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Deep 1.4 GHZ Follow Up of the Steep Spectrum Radio Halo in Abell 521
在最近的一篇论文中,我们报道了通过巨型米波射电望远镜(GMRT)的观测,在合并的星系团Abell 521中发现了一个频谱非常陡峭的射电晕。我们表明,陡峭的光谱晕是不一致的相对论电子的第二个起源,并支持湍流加速的情况。当时,由于频谱陡峭,在1.4 GHz的观测(档案NRAO -甚大阵列- VLA CnB配置数据)不足以准确确定与射电晕相关的通量密度。在本文中,我们报告的检测在1.4 GHz的无线电晕在阿贝尔521深VLA观测D-配置。我们使用这些新的数据来确认对象的陡谱。我们认为阿贝尔521是一个非常陡峭的光谱晕人口的原型。这一人口预测假设湍流在相对论粒子的加速星系团中发挥了重要作用,我们预计它将在未来的调查在低频与LOFAR和LWA射电望远镜公布。
2009-05-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Dark Matter Annihilation from Nearby Ultra-compact Micro Halos to Explain the Tentative Excess at ~1.4 TeV in DAMPE data
暗物质粒子探测器(DAMPE)测量的$e^+e^-$光谱中暂定的1.4 TeV过量激发了一个或多个局部暗物质集中区域的可能存在。特别是,由早期宇宙中大密度扰动产生的超紧凑微晕(UCMH),分布在距离太阳系约0.3 kpc的范围内,可以提供由暗物质湮灭产生的电子和正电子的潜在来源,足以解释DAMPE信号。在这里,我们考虑一个UCMH的密度分布假设径向下降和探索的首选晕参数来解释1.4 TeV的“DAMPE过剩”。我们发现,典型的参数空间的UCMH可以很容易地解释“DAMPE过剩”与通常的热平均湮没截面的WIMP。在银河系尺度的晕中,储存在这种UCMH中的暗物质的比例可以减少到$O(10^{-5})$那么小,完全在当前宇宙学和天体物理学的限制范围内。
2017-12-12 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Millimeter Radio Continuum Emissions as the Activity of Super Massive Black Holes in Nearby Early-Type Galaxies and Low-Luminosity Active Galactic Nuclei
我们进行了毫米连续观测附近的早期型星系(21个源)和附近的低光度活动星系核(LLAGN; 16个源)在100 GHz(3毫米)使用野边山毫米阵列(NMA)的样品。此外,我们在150 GHz(2 mm)和100 GHz的5个LLAGN进行了准同时观测。在许多LLAGN和几个早型星系中发现了紧凑的核发射,在厘米到毫米波长处显示出平坦或倒置的光谱。此外,在三个LLAGN中检测到显著的通量变化。这些无线电特性类似于Sgr A*。观测到的射电光度与黑洞活动的基本面一致,该基本面是根据质量从10到10^10 M太阳的黑洞样本提出的。这意味着核喷流由辐射效率低的吸积流驱动,流向黑洞。
2011-10-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Deep radio observations of the radio halo of the bullet cluster 1E 0657-55.8
我们提出了深1.1-3.1 GHz的澳大利亚望远镜紧凑型阵列观测的子弹状星系团,1 E 0657-55.8的射电晕。与现有的射电晕图像相比,我们的图像中的检测具有更高的意义。射电晕在星系团合并方向上的扩展与X射线辐射一样,但在垂直方向上的扩展明显小于X射线辐射。在低显着性,我们检测到一个微弱的第二个峰值在无线电晕靠近X射线质心的较小的子集群(子弹),这表明,类似于X射线发射,无线电晕可能由两个组件。最后,我们发现,独特的形状的西部边缘的无线电晕的痕迹了X射线探测到的弓激波。射电晕的形态以及射电、X射线和弱透镜性质之间缺乏强的点对点相关性表明射电晕仍在形成中。X射线冲击与一个独特的射电亮度边缘的共定位说明了冲击正在影响射电晕的结构。这些观测结果支持了激波和湍流影响射电晕同步辐射形成和演化的理论。
2014-03-10 astro-ph.CO
Radio halos in SZ-selected clusters of galaxies: the making of a halo?
射电晕是在某些大质量星系团中发现的同步辐射源。它们的Mpc大小表明在主机集群中正在发生(重新)加速过程。星系团的X射线星表过去曾被用来寻找射电晕,并了解它们与星系团-星系团合并以及星系团内部介质热成分的关系。最近,Sunyaev-Zel'dovich效应被证明是在更宽的红移范围内寻找大质量星系团的更好途径。为了发现新的射电晕并了解它们与星团合并的联系,我们从普朗克早期源目录中选择了最大质量的星团,并使用323 MHz的巨型米波射电望远镜观察了那些无法进行深层观测的天体。我们在三个观测到的星团中发现了新的奇特射电辐射:(i)在RXCJ 0949.8 +1708中发现了一个射电晕,(ii)在Abell 1443中发现了一个扩展辐射,我们将其归类为射电晕加射电遗迹,其中有一个明亮的暗条嵌入射电晕中;(iii)在CIZA J1938.3+5409中发现了低功率射电辐射,它比射电-X射线相关性低10倍,代表了在射电-X射线图的“上限”区域中首次直接探测到射电辐射。我们讨论了这些新的无线电晕的无线电发射的理论模型的框架内的属性。
2015-09-08 astro-ph.CO
On the radio -- X-ray luminosity correlation of radio halos at low radio frequency - Application of the turbulent re-acceleration model
本文对120兆赫射电晕的射电-X射线光度关联作了展望。根据“湍流再加速假设”,低频观测预计将探测到一批新的射电晕,由于其超陡的频谱,目前在~ GHz频率的观测中没有发现。这些射电晕也应该比目前观测到的具有相同X射线光度的星系团中的晕更不明亮。利用蒙特卡罗程序,我们表明,这些超陡峭的光谱晕在120 MHz的存在下,导致陡峭和加宽的同步辐射功率和集群X射线光度之间的相关性相对于在1.4 GHz观察到的。我们调查的作用,未来的低频无线电调查,并发现,即将到来的LOFAR调查将能够测试这些期望。
2010-04-07 astro-ph.CO
Searching for radio relics and halos. Their role in the formation and acceleration of extragalactic cosmic rays
我们搜索扩展区域的无线电发射不与活跃的银河系核心,被称为“遗迹”,“晕”和“迷你晕的,在一个样本的70阿贝尔集群,我们有无线电,光学和X射线数据。活动星系核可以产生非热辐射的粒子泡,对宇宙射线具有限制作用。因此,射电遗迹和(迷你)晕可能是这些气泡限制宇宙射线的结果。我们正在探索团内磁场(使用法拉第旋转测量和逆康普顿参数)、合并(通过射电/X射线相互作用)、冷却流(X射线数据)、射电喷流/激波以及射电(迷你)晕/遗迹在宇宙射线的形成、加速和传播中所起的作用。在目前的研究中,我们从我们的样本中选择了两个强大的邻近射电星系:武仙座A和3C 388。我们报告正在进行的工作和未来的计划。
2011-08-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Detection of a Nearby Halo Debris Stream in the WISE and 2MASS Surveys
结合宽视场红外巡天探测器全天发布与2MASS点源目录,我们发现附近,中等金属贫恒星碎片流跨越24度的南部天空。我们命名为Alpheus的溪流,估计距离约为1.9 kpc。它的位置、方向、宽度、估计的金属丰度,以及在某种程度上它的距离,都与人们对南部球状星团NGC 288的潮汐尾的预期大致一致。
2013-04-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Low frequency follow up of radio halos and relics in the GMRT Radio Halo Cluster Survey
我们进行了GMRT低频观测的射电晕,文物和新的候选人属于GMRT射电晕集群样本首次观察到610兆赫。使用GMRT在325 MHz和240 MHz下进行高灵敏度成像。在每个集群中的扩散发射的属性进行了比较,我们的610 MHz的图像和/或文献信息,在其他频率,以获得综合频谱在很宽的频率范围。除了经典的无线电晕,其光谱指数$α$的范围内$\sim1.2\div1.3$(S $\proptoν^{-α}$),我们发现源与$α\sim1.6\div1.9$。这一结果支持了这样一种观点,即射电晕中辐射粒子的光谱并不普遍,粒子加速的低效机制是其起源的原因。我们还发现了各种亮度分布,即中央峰值以及clujiang晕。尽管热等离子体和相对论等离子体倾向于占据相同的团簇体积,但在某些情况下,射电和X射线发射峰之间的位置偏移是明显的。我们的观测还揭示了存在的扩散集群源,不能很容易地归类为晕或遗物。在A1300和A1682发现了新的候选遗迹,在一些星团中发现了无线电发射的“桥梁”,连接遗迹和无线电晕发射。结合我们的新数据和文献资料,我们导出了射电晕的$_{\rm X}$ $_{\rm 325 MHz}$关联式,并研究了射电晕光谱指数随团内介质温度变化的可能趋势。
2012-10-29 astro-ph.CO
Unveiling radio halos in galaxy clusters in the LOFAR era
巨型射电晕是在大质量和合并中的星系团的一小部分中发现的兆秒差距尺度的同步辐射源。射电晕为大尺度结构中的非热成分提供了最重要的证据之一。其属性的统计数据可以用来区分其起源的各种模型。因此,对射电晕发生的理论预测是重要的,因为几个新的射电望远镜即将开始以前所未有的灵敏度在低频下测量天空。在本文中,我们进行蒙特卡罗模拟模拟的形成和演化的无线电晕的宇宙学框架。我们扩展了以前的作品的统计特性的无线电晕的湍流再加速模型的背景下。首先,我们计算了出现射电晕的星系团所占的比例,并导出了射电晕的光度函数。然后,我们推导出在低射频的射电晕的微分和积分计数分布,主要目标是探索即将到来的LOFAR调查的潜力。通过限制在红移<0.6的星系团的情况下,我们发现,计划在120 MHz的LOFAR全天巡天预计将检测到约350个巨大的无线电晕。这些晕中大约有一半的光谱指数大于1.9,并且在较低的频率下显着变亮。如果被探测到,它们将允许确认湍流加速了发射粒子。我们预计,也委托调查,如MSSS,有可能检测到约60个无线电晕的ROSAT Brilliant集群样本集群及其扩展(eBCS)。这些调查将使我们能够限制如何在这些集群的射电晕的形成速度取决于集群质量。
2009-10-11 astro-ph.CO
A Sunyaev-Zel'dovich take on cluster radio haloes -- I. Global scaling and bi-modality using Planck data
星系团中的巨射电晕是Mpc尺度上相对论粒子(宇宙射线)和磁场存在的主要证据。到目前为止,解释其动力机制的不同理论模型的观测测试已经通过X射线选择的集群,例如通过比较集群X射线光度与无线电晕功率。在这里,我们提出了第一个全球性的无线电晕功率和综合Sunyaev-Zel'dovich(SZ)效应测量之间的比例关系,使用普朗克全天星团目录和已公布的无线电数据。这种相关性与以前基于X射线数据的标度测量结果吻合得很好,并提供了一个更直接的探测无线电晕内的质量依赖性。然而,我们没有发现强烈的迹象表明,一个双峰集群人口之间的无线电晕和无线电安静的对象分裂。我们讨论了这种明显缺乏双模态的可能原因,并比较了观测到的无线电SZ相关性与无线电晕起源的竞争理论模型的斜率。
2012-04-13 astro-ph.CO
Radio-continuum surveys with SKA and LOFAR: a first look at the perspectives for radio mini-halos
在与冷却区相当的尺度上,在一些冷核星系团中观测到了弥散同步辐射。这些射电源被称为“迷你晕”。为了了解它们的起源,这仍然是不清楚的,联合无线电和X射线统计研究的大集群样本是必要的,以调查无线电小晕的属性和它们与集群热力学的连接。在这里,我们扩展我们以前的探索性研究和调查提供的观点,在无线电连续与LOFAR和SKA的调查,特别是研究内集群磁场的影响,在小晕区域的第一次。通过考虑无线电调查中可检测的最小通量,并利用已知的小晕观察到的$P_{radio}-L_X$相关性,我们估计可实现的检测极限,未来的无线电观测后续的X射线集群样本,如HIFLUGCS和eROSITA。这使我们能够估计在未来的调查中可能发现的最大数量的无线电迷你晕作为红移和磁场强度的函数。我们表明,未来的无线电调查与LOFAR和SKA 1(在140 MHz和1.4 GHz)有可能发现~ 1000 - 10000无线电小晕候选人红移z=1。我们进一步注意到,未来在红移z>0.6的SKA 1射电巡天将使我们能够区分不同的磁场在迷你晕区域,因为更高的磁场预计将产生更强大的迷你晕,从而意味着更多的迷你晕检测到高红移。例如,在z>0.6时,SKA 1未检测到微小晕将表明磁场较低(B <少量$μ$ G)。这些无线电测量与未来的X射线观测和理论研究的协同作用对于确定无线电微晕的物理性质至关重要。[删节]
2018-06-30 astro-ph.CO
Polarization of cluster radio halos with upcoming radio interferometers
合并中的星系团中心的同步加速器射电晕提供了最壮观和最直接的证据,证明了与星系团内介质相关的相对论粒子和磁场的存在。射电晕偏振辐射的研究对制约团内磁场的性质具有重要意义。然而,利用现有的射电观测设备,探测这种偏振信号是一项非常困难的任务。我们研究了未来的射电观测站,如平方公里阵列(SKA)及其先驱者和探路者,是否能够探测到星系团中射电晕的偏振发射。在宇宙学磁流体动力学模拟的基础上,利用活动星系核注入的初始磁场,我们预测在1.4 GHz的预期无线电晕偏振信号。我们将这些期望与当前无线电设施的限制进行比较,并探索即将到来的无线电干涉仪通过探测来自无线电晕的偏振发射来研究集群内磁场的潜力。在未来使用SKA前兆和寻路器在1.4 GHz进行的天空调查中,预计将获得的分辨率和灵敏度值(如APERTIF和ASKAP)是非常有前途的最强大的(L1.4GHz> 10 e25瓦/赫兹)无线电晕的极化发射的检测。此外,JVLA已经具有在较低分辨率下探测强射电晕偏振辐射的潜力,但要在较弱的射电晕(L1.4GHz~ 10 e24 Watt/Hz)中以高分辨率探测偏振信号,则需要SKA的灵敏度。
2013-04-23 astro-ph.CO
The First Systematic Survey of Stellar Halos in High-Inclination Galaxies Reveals Unusually Quiescent Merger Histories of Nearby Galaxies
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);University of Oxford(牛津大学);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉各拉纳大学)
本研究通过系统性调查高倾角星系恒星晕,发现近邻星系的恒星晕分数异常低,暗示安静的合并历史。
2026-02-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
A giant radio halo in the low luminosity X-ray cluster Abell 523
射电晕是存在于星系团中心的扩展和扩散的非热射电源,与任何单个星系都没有明显的联系。在星系团X射线光度和晕射电功率之间发现了很强的相关性。我们观察和分析了复杂的合并结构Abell 523中存在的漫射射电发射,被归类为低光度X射线集群,讨论其性质的背景下的晕总无线电功率与X射线光度相关。我们减少了1.4 GHz的VLA档案观测结果,以获得漫发射的深度无线电图像,并比较了无线电、光学和X射线数据。低分辨率VLA图像检测到一个巨大的无线电晕与一个复杂的合并区。这个新晕的性质与文献中一般讨论的射电晕的性质一致,但它的射电功率比根据星团X射线光度所预期的高出约10倍。我们对这个巨大射电源的研究表明,射电晕也可以存在于低X射线光度的星系团中。到目前为止只发现了几起类似的案件。这一结果表明,这个源代表了一类新的对象,不能用经典的无线电晕模型来解释。我们认为,粒子再加速合并过程是非常有效的和/或X射线光度是不是一个很好的指标,过去的合并活动的集群。
2011-04-19 astro-ph.CO
A Robust Model for Flux Density Calculations of Radio Halos in Galaxy Clusters: Halo-FDCA
在这里,我们提出了Halo-FDCA,一个强大的开源Python软件包,用于建模和估计星系团中无线电(迷你)晕的总通量密度。射电晕是在星系团中发现的扩展(大小约为200 - 1500千秒差距)同步辐射源,可以追踪团内介质(ICM)中宇宙射线和磁场的存在。这些光源位于中心位置,表面亮度较低。它们的确切起源仍然未知,但它们可能与合并或晃动驱动的ICM湍流在原位重新加速的宇宙射线有关。所提出的算法结合了数值功率的马尔可夫链蒙特卡罗例程和多个理论模型来估计从无线电图像和其相关的不确定性的无线电晕的总无线电通量密度。该方法引入了一种灵活的分析拟合过程,以取代现有的简单的手动测量容易产生偏差和不准确。它可以很容易地确定发射的属性,特别适合于未来的研究大样本的集群。
2021-03-15 astro-ph.CO
Radio Halos and the importance of future observations at low frequency
射电观测发现,在动力扰动的星系团(射电晕)中央Mpc区域存在大尺度的非热源。这些来源的形态和光谱特性表明,发射电子的加速空间分布和温和的机制,提供了一些间接的证据,在星系间介质(IGM)的湍流加速。无线电和X射线巡天可以调查无线电晕的统计数据,并揭示星系团无线电特性的双峰行为:合并的星系团拥有无线电晕,并跟踪众所周知的无线电-X相关性,而更宽松的星系团没有无线电晕,并居住在与上述相关性所跨越的区域分离的区域。这似乎与相对论性电子可以被团簇合并过程中产生的MHD湍流重新加速的假设一致。在这个模型的背景下,人口的无线电晕由不同的频谱特性的晕的混合物,其中大多数具有非常陡峭的频谱和可见,只有在低射频。因此,未来的LOFAR调查可能会对这一理论假设提供有力的检验。
2010-11-04 astro-ph.CO
Discovery of a radio halo (and relic) in a $M_{500} < 2 \times 10^{14}$ M$_\odot$ cluster
射电晕是在动态非弛豫星系团中观测到的弥散同步辐射源。目前的观测和模型表明,晕迹湍流区域在集群内介质中,温和的相对论粒子在集群合并过程中重新加速。由于随着星团质量的增加,射电晕的光度和探测率都更高,因此射电晕主要在大质量系统($M_{500} \gtrsim 5 \times10^{14}$ M $_\odot$)中观测到。在这里,我们报告的发现,一个无线电晕的最大线性尺度为$\simeq$ 750千秒差距在PSZ 2 G 145.92 -12.53($z=0.03$)使用LOFAR观测在120 $-$ 168兆赫。质量为$M_{500} = (1.9\pm0.2) \times 10^{14}$ M $_\odot$,150 MHz的射电功率为$P_{150} = (3.5 \pm 0.7) \times 10^{23}$ W/Hz,这是迄今为止发现的质量最小的星团中最弱的射电晕。此外,我们发现了一个无线电遗迹与轻度凸形态在$\sim$ 1.7兆秒差距的集群中心。我们的研究结果表明,LOFAR有可能检测到无线电晕,即使在低质量的集群,在那里的期望,以形成他们是非常低的($\sim$ 5%)的基础上,湍流再加速模型。再加上对大样本星团的观测,这就有可能限制射电晕功率-质量关系的低端。
2021-05-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
LOFAR Detection of a Low-Power Radio Halo in the Galaxy Cluster Abell 990
射电晕是扩展的($\sim{\rm Mpc}$),陡谱源发现于动态扰动星系团的中心区域。据报道,只有少数射电晕存在于质量为$M_{500}\lesssim5\times10^{14}\,M_\odot$的星系团中。在本文中,我们提出了一个LOFAR 144 MHz的无线电晕在星系团阿贝尔990的质量$M_{500}=(4.9\pm0.3)\times10^{14}\,M_\odot$的检测。该晕的投影大小为$\sim$ 700 $\,{\rm kpc}$,流量密度为$20.2\pm2.2\,{\rm mJy}$,或在星团红移($z=0.144$)处的射电功率为$1.2\pm0.1\times10^{24}\,{\rm W\,Hz}^{-1}$,这使其成为迄今为止探测到的射电功率最低的两个晕之一。我们的钱德拉档案数据使用动力学指标从集群的排放分析表明,集群没有经历一个重大的合并,而是一个轻微的扰动系统的平均温度为$5\,{\rm keV}$。$L_{X}=(3.66\pm0.08)\times10^{44}\,{\rm ergs\,s}^{-1}$在0.1- 2.4 keV波段的低X射线光度意味着该星系团是已知拥有射电晕的最不明亮的系统之一。我们在Abell 990中发现的射电晕开启了用低频望远镜(如LOFAR,MWA(第二阶段)和uGMRT)在探索不足的质量较小的星系团中发现更多晕…
2020-11-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
MWA and ASKAP observations of atypical radio-halo-hosting galaxy clusters: Abell 141 and Abell 3404
我们报告在星系团Abell 3404中探测到一个巨大的射电晕,并确认在Abell 141中观察到的射电晕(分别具有线性范围$\sim 770$ kpc和$\sim 850$ kpc)。我们使用默奇森宽场阵列(MWA)与澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)和澳大利亚望远镜紧凑阵列(ATCA),以模拟发射和干预的无线电源从$\sim100$ - $1000$ MHz;幂律模型拟合的频谱能量分布的频谱指数$α_{88}^{1110} = -1.66 \pm 0.07$和$α_{88}^{944} = -1.06 \pm 0.09$的无线电晕在Abell 3404和Abell 141,分别。我们发现Abell~3404的射电和X射线表面亮度之间有很强的相关性,但Abell~141的相关性很小。我们注意到,每个集群有一个非典型的形态的无线电晕-托管集群,与阿贝尔141先前已被报道是在合并前的状态,和阿贝尔3404是很大程度上放松,只有轻微的证据,一个扰动的形态。我们发现,无线电晕的功率与当前的无线电晕样本和$P_ν$ - $M$标度关系是一致的,但注意到,在阿贝尔3404无线电晕是一个超陡谱无线电晕(USSRH),并与其他USSRH略低于最佳拟合的$P_{1.4}$ - $M$关系。我们发现,更新的比例关系与以前的结果是一致的,并转移到150 MHz的频率并没有显着改变与86个无线电晕的…
2021-05-28 astro-ph.CO
Detection of diffuse radio emission in the galaxy clusters A800, A910, A1550, and CL1446+26
射电晕是位于合并星系团中心的难以捉摸的源。迄今为止,只有大约40个无线电晕是已知的,因此新晕的发现提供了这类源的重要见解。为了改进射电晕的统计,我们研究了一个星系团样本中的射电连续辐射。我们分析了档案甚大阵列观测在1.4 GHz,分辨率约为1弧分。这些观测加上X射线、光学和更高分辨率的无线电数据,使我们能够在A800和A1550的中心区域探测到一个新的射电晕。我们在A910外围发现了一个射电遗迹,最后在CL 1446 + 26中发现了一个新的射电晕和一个射电遗迹。通过对这种偏移量的统计分析,我们发现射电晕相对于X射线气体分布可以是非常不对称的,平均射电-X射线位移约为180 kpc。当偏移量由晕大小归一化时,存在较小晕显示较大位移的趋势。
2012-07-12 astro-ph.CO
A giant radio halo in the cool core cluster CL1821+643
巨型射电晕是在某些正在合并的星系团中发现的百万pc大小的源。同步辐射电子被认为是由两个大质量团簇合并引起的等离子体湍流加速的。冷核星系团有一个低温的核心,这可能表明最近没有发生重大的合并。CL1821+643是迄今为止已知的最强冷核星系团之一。令人惊讶的是,我们发现一个巨大的无线电晕的最大线性尺寸为$\sim$ 1.1兆秒差距。我们讨论了集群的无线电和X射线性质的框架内提出的巨型无线电晕模型。如果一个合并是导致无线电发射,尽管存在一个冷的核心,我们建议它应该离轴,或在早期阶段,或一个小的。
2014-07-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The GMRT Radio Halo Survey and low frequency follow-up
在610 MHz频率上进行的GMRT射电晕巡天,在红移间隔z=0.2-0.4范围内选取了一个完整的星团样本,对星团射电晕的统计特性进行了研究,极大地提高了我们对星团射电晕和遗迹起源的认识。在这里,我们简要总结了我们的调查最相关的结果。低频随访正在进行中,GMRT在325 MHz和240 MHz的扩散源和候选发现在610 MHz。我们简要报告这些低频观测的一些初步结果。具有不同射电光谱特性的团簇射电晕被意外地发现。
2009-03-17 astro-ph.CO
On the connection between giant radio halos and cluster mergers
经常观察到的巨型射电晕和合并的星系团之间的关联,推动了目前的理论模型的非热发射从星系团,这是基于这样的想法,即在集群集群合并过程中耗散的能量可以形成的射电晕。为了定量地检验合并晕的联系,我们首次提出了基于深射电数据和X射线观测的统计研究,这些数据来自X射线光度> 5 x 10^44 erg/s、红移0.2<z< 0.32的星系团的完整X射线选择样本。使用几种方法来表征集群的子结构,即功率比,质心位移和X射线亮度浓度参数,我们表明,集群与无线电晕和不可以定量区分其动力学性质。特别是,我们确认,无线电晕与动态干扰集群和集群没有无线电晕更“放松”,只有一对夫妇的例外情况下,一个受干扰的集群不表现出晕。
2010-08-21 astro-ph.CO
Some results on the radio-SZ correlation for galaxy cluster radio halos
我们提出的相关结果的射电晕功率在星系团与综合热Sunyaev-Zel'dovich(SZ)效应信号,包括在sub-GHz频率获得的新结果。无线电数据是从几个已出版的作品汇编,和SZ测量取自普朗克ESZ星系团目录。射电晕功率和SZ效应之间的紧密相关性表明,在团内介质中的热电子和非热电子种群之间存在着明确的对应关系,这已经在基于X射线的研究中得到了证实。无线电功率大致随着全球SZ信号的平方而变化,但是当SZ信号被缩放到无线电晕半径内时,相关性变得近似线性,具有减少的固有散射。我们没有发现任何强烈的迹象表明,在射电晕集群人口的双峰司,已在文献中报道,这表明这种二元性可能是一个工件的X射线选择。我们比较了SZ信号依赖的无线电晕与简化的理论模型的预测,并讨论了目前工作的一些影响和不足之处。
2012-10-11 astro-ph.CO
Comparative analysis of the diffuse radio emission in the galaxy clusters A1835, A2029, and Ophiuchus
我们最近进行了一项研究的样本放松,冷却核心星系团深甚大阵列观测在1.4 GHz。我们发现,在A1835,A2029和蛇夫座星系的中心区域,占主导地位的射电星系被一个弥漫的低亮度射电辐射所包围,这种辐射的形式是一个迷你晕。在这里,我们提出的结果分析的扩展弥漫无线电发射在这些迷你晕。为了研究星系团中漫射射电辐射的形态学性质,我们建议用指数拟合星系团的方位平均亮度轮廓,得到中心亮度和e-折叠半径,由此可以计算射电发射率。我们调查的无线电性质的迷你晕A1835,A2029,和蛇夫座的无线电性质的一个代表性的样本的迷你晕和晕已经在文献中已知的比较。我们发现,无线电晕可以有相当不同的长度尺度,但它们的发射率是非常相似的从一个晕到另一个。相比之下,迷你晕的无线电发射率范围很广。其中一些,如英仙座迷你晕,其特点是无线电发射率比无线电晕大100倍以上。另一方面,在这项工作中分析的冷却核心集群,即A2029,蛇夫座,和A1835,新的迷你晕,具有更典型的无线电发射率的晕合并集群,而不是类似于以前已知的其他迷你晕。
2009-04-27 astro-ph.CO
Diverse Stellar Haloes in Nearby Milky Way-Mass Disc Galaxies
我们已经研究了解决恒星星族在大银河系中心的距离沿短轴(从10 kpc到40和75 kpc之间),有限的长轴覆盖范围内,附近的六个高度倾斜的银河系质量盘星系使用HST数据的GHOSTS调查。我们选择红巨星支星来获得恒星晕密度分布。投影的短轴密度分布可以近似为幂律,投影斜率介于$-2$和$-3.7$之间,恒星晕质量的多样性为$1-6\times 10^{9}M_{\odot}$,或总星系恒星质量的$2-14\%$。由于子结构,光滑幂律拟合周围的典型固有散射是$0.05-0.1$ dex。通过比较短轴和长轴轮廓,我们推断出在$0.4-0.75$之间的$\sim 25$ kpc处的投影轴比$c/a$。GHOSTS的恒星晕是多种多样的,介于银河系和M31的(相当非典型的)晕所描绘的极端之间。我们发现恒星晕金属丰度和恒星晕质量之间有很强的相关性。我们比较我们的结果与宇宙学模型,发现我们的观测和吸积模型之间的良好协议,恒星晕的矮卫星的破坏形成。特别是,恒星晕金属丰度和质量之间的强观测相关性是自然再现。低分辨率的流体动力学模型具有不切实际的高恒星晕质量。目前的高分辨率流体动力学模型似乎预测恒星晕质量略高于观察到的,但合理的金属丰度,金属丰度梯度和密度分布。
2016-11-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
The discovery of a radio halo in PLCK G147.3-16.6 at z=0.65
最近的X射线和Sunyaev-Zel'dovich(SZ)观测大大增加了已知遥远星系团的数量。在某些合并的低红移(z<0.4)星系团中,发现了位于中心的弥散的扩展射电辐射(称为射电晕),我们利用巨米波射电望远镜(GMRT)观测到了位于z = 0.65的双星合并星系团PLCK G147.3-16.6中的弥散射电辐射。我们归类为一个巨大的无线电晕,由于大的物理范围约0.9 Mpc和低表面亮度的排放。我们在610 MHz的无线电晕测量$7.3\pm1.1$ mJy的积分通量密度,导致$5.1 \times 10^{24}$ W/Hz的1.4 GHz无线电功率。射电晕的功率与X射线光度或星团综合SZ信号与射电功率之间的已知相关性所预期的功率是一致的。我们的观察还表明,可以通过GMRT发现更多这些遥远的射电晕。
2014-01-23 astro-ph.CO
Discovery of a giant radio halo in a new Planck galaxy cluster PLCKG171.9-40.7
我们报告了普朗克最近发现的一个新的热X射线发光星系团中发现的巨大射电晕PLCKG 171.9 -40.7。射电晕是使用巨型米波射电望远镜在235 MHz和610 MHz的观测发现的,并在NRAO超大阵列巡天的1.4 GHz数据中指出,我们已经重新分析。弥散射电辐射与星团X射线辐射一致,范围约为1 Mpc,在1.4 GHz时的射电功率约为5 x 10^24 W/Hz。它的综合无线电频谱在235 MHz和1.4 GHz之间的α斜率约为1.8,比典型的巨晕更陡。对XMM-牛顿X射线数据的分析表明,该星团是热的(~10 keV)和受干扰的,与X射线选择的星团托管无线电晕一致。这是在普朗克发现的新星团中发现的第一个巨大的射电晕。
2013-07-17 astro-ph.CO
Radio halos in a mass-selected sample of 75 galaxy clusters. II. Statistical analysis
许多星系团都有Mpc尺度的漫射射电源,称为射电晕。它们的起源与导致集群本身形成的过程有关。为了揭示这种联系,有必要对射电晕进行统计研究。我们从Planck SZ星表中选取了一个M_(500)> 6 e_(14)Msun,z=0.08-0.33的星系团样本。在论文I中,我们介绍了我们对这些星团进行的无线电和X射线数据分析。在这里,我们研究样品的无线电特性,在连接到集群的质量和动力学状态。我们使用从X射线数据中获得的动力学信息来评估合并在射电晕起源中的作用。我们研究了射电功率-质量图中星系团的分布以及动力学对射电晕的射电光度和发射率的作用。我们测量了无线电晕的发生作为集群质量的函数,并将其与湍流加速模型的预期进行了比较。我们发现,超过90%的射电晕是在合并集群和它们的无线电功率与主机集群的质量相关。相关性显示出很大的分散性。有趣的是,我们发现,集群动力学显着有助于这种分散与更多的干扰集群更无线电发光。没有射电晕的星系团通常是松弛的,其弥散发射的上限低于相关性。我们发现,集群的无线电发射率表现出明显的双峰性,无线电晕的发射率是至少5倍以上的非发射与更轻松的集群。我们发现,无线电晕的分数从约70%,在高质量的集群到约35%,在较低的质量系统的样品,我们表明,这一结果是在良好的协议与预期的湍流再加速模型。
2021-01-05 astro-ph.CO
A hidden radio halo in A1682?
在频率低于330 MHz的星系团中对射电晕的高灵敏度观测仍然相对罕见,与经典的1.4 GHz图像相比,我们所知甚少。在150-240兆赫范围内拍摄到的少数射电晕在大小、形态和光谱特性上都有相当大的差异。所有属于GMRT无线电晕调查与检测或候选集群规模的扩散发射集群已在325兆赫与GMRT成像。在240 MHz和150 MHz的GMRT下也观察到了少数。对于A1682,由于中心存在强大和扩展的射电星系,成像特别具有挑战性。我们的数据分析表明,射电星系是叠加到非常低的表面亮度射电辐射扩展到集群规模,我们在这里提出。
2011-07-12 astro-ph.CO
Radio Halos From Simulations And Hadronic Models II: The Scaling Relations of Radio Halos
我们使用的结果从一个约束,宇宙学MHD模拟的本地宇宙预测无线电晕和它们的演化体积有限的一组星系团,并比较目前的观测。星团内部的模拟磁场是它们内部湍流放大的结果,磁性种子来自恒星爆发驱动的星系外流。我们评估三种模型,在那里我们选择不同的标准化的宇宙射线质子人口集群内。与我们之前对后发座星系团的分析(Donnert et al. 2010)类似,即使宇宙射线质子群中的能量分数径向增加,观测到的射电晕的径向轮廓和形态特征也无法重现。X射线光度和射电功率之间的标度关系可以被所有模型再现,但是所有模型都不能预测没有射电发射的星系团。此外,在所有模型中,我们最大的星系团的演化轨迹都未能再现观测到的射电光度双峰。这提供了额外的证据,强子,次级模型的框架是不赞成再现大规模的弥漫性无线电发射的星系团。我们还提供了预测的不可避免的发射$γ$ -射线的强子模型的完整的集群集。这些次级模型中没有一个被观测到的$γ$射线发射的极限所排除,强调大尺度漫射射电发射是限制星系团中宇宙射线质子数量的有力工具。
2010-03-01 astro-ph.CO
Modelling Giant Radio Halos
我们回顾了星系团中巨型射电晕的模型,重点是数值和理论工作。在总结了这些对象的最重要的意见,我们提出了一个介绍强子模型的理论方面。我们比较这些模型与观察使用模拟和强子模型发现严重的问题。我们给出了一个简短的介绍,再加速模型,并显示从第一次模拟的CRe再加速集群合并的结果。我们发现,与以前的理论工作,再加速模型能够优雅地解释巨型射电晕的主要观测值。
2013-06-13 astro-ph.CO
A radio halo surrounding the Brightest Cluster Galaxy in RXCJ0232.2-4420: a mini-halo in transition ?
与团内介质有关的漫射射电源是宇宙射线电子和磁场的直接探测器。本文报道了用巨型米波射电望远镜在星系团RXCJ 0232.2 -4420(SPT-CL J 0232 -4421,$z=0.2836$)中发现的一个弥散射电源。弥散射电源围绕在星团内的布里渊星系团周围,像典型的无线电小晕。但其总的范围为$550\times800$ kpc $^{2}$,比小晕大,与射电晕相似。BCG本身也是一个射电源,其核心分辨率为$7''$(30 kpc)。我们测量RH的606 MHz通量密度为$52\pm5$ mJ y。假设频谱指数为1.3,则1.4 GHz无线电功率为$4.5 \times 10^{24}$ W Hz $^{-1}$。的集群的动力学状态已被推断为“放松”,也作为“复杂”的分类方法的基础上的X射线表面亮度的形态。因此,这个系统似乎处于从迷你晕到射电晕的过渡阶段。
2019-04-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Very Long Baseline Array Imaging of Parsec-scale Radio Emissions in Nearby Radio-quiet Narrow-line Seyfert 1 Galaxies
利用甚长基线阵列(VLBA)在1.7GHz(18 cm)频率上对7个邻近的窄线塞弗特1(NLS 1)星系进行了毫角秒分辨率的观测。这是第一个系统的甚长基线干涉测量(VLBI)研究,重点是无线电安静NLS 1的中央秒差距尺度区域。其中5颗的亮度温度大于5 × 10^6 K,并且包含的射电核心亮度温度大于6 × 10^7 K,这表明这是一个由产生喷流的中心引擎驱动的非热过程,就像在射电噪声较大的NLS 1和其他活动星系核(AGN)中所观察到的那样。MRK 1239,MRK 705和MRK 766的VLBA图像显示了具有清晰线性结构的秒差距尺度喷流。很大一部分射电功率来自于分布在核区域(<~300 pc)内的弥散发射成分,这是整个观测到的NLS 1的共同特征。对于这些射电宁静的NLS 1,由于低质量黑洞小于~10^7 M_sun,受爱丁顿极限限制的喷流动能可能不足以使喷流逃逸到千秒差距尺度。
2013-01-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Revisiting scaling relations for giant radio halos in galaxy clusters
许多星系团拥有兆秒差距尺度的射电晕,这是由磁化的星系团内介质中的超相对论电子产生的。在过去的十年中,建立了无线电晕的功率和托管集群的热特性之间的相关性,包括晕的存在和集群合并之间的联系。X射线光度和红移限制的扩展GMRT射电晕巡天为晕的统计研究提供了丰富而独特的数据集。我们统一分析了GMRT星系团样本的射电和X射线数据,并使用新的普朗克SZ星表,重新审视晕的功率和星系团的热性质之间的相关性。我们发现1.4 GHz晕的无线电功率与R_500内计算的星系团X射线(0.1--2.4 keV)亮度成正比,为P_1.4 L_500^2.0。我们更大、更均匀的样本证实,X射线发光(L_500 > 5x10^44 erg/s)的星系团分支成两个群体-射电晕依赖于相关性,而具有射电晕发射上限的星系团则远低于相关性。如果我们从X射线亮度中去掉冷核,这种双峰性仍然存在。与普朗克数据相关联,我们发现P_1.4与R_500内的簇积分SZ信号成比例,即P_1.4 Y_500 ^[2.1],与之前的发现一致。然而,与之前的研究因不完整和样本量小而受到限制的情况相反,我们发现“SZ发光”Y_500 > 6x 10 ^-5 Mpc^2的团簇表现出与射电X射线图中类似的双峰行为。这两种相关性的双峰可以追溯到集群动力学,无线电晕发现专门合并集群。这些结果证实了合并在巨射电晕起源中的关键作用,表明它们触发了相对论粒子加…
2013-10-28 astro-ph.CO
Testing the radio halo-cluster merger scenario. The case of RXCJ2003.5-2323
本文对星系团RXCJ 2003.5 -2323进行了射电、X射线和光学的综合研究。该星团拥有迄今为止已知的最大,最强大和最遥远的巨型射电晕之一,这表明它可能正在经历一个强大的合并过程。我们的多波长研究的目的是调查无线电晕集群合并的情况。利用1.4GHz甚大天线阵和240 MHz巨型米波射电望远镜的射电观测资料,结合610 MHz的GMRT观测资料,研究了RXCJ 2003.5 -2323中巨型射电晕的射电性质。用X射线Chandra观测和ESO-NTT光学观测研究了团簇的动力学状态。我们的研究证实了RXCJ 2003.5 -2323是一个非弛豫簇。射电晕异常的离心状和团状形态可能是由于团合并初始阶段的磁场离心结构和湍流共同作用的结果。
2009-05-21 astro-ph.CO
Diffuse radio sources in colliding galaxy clusters - Low frequency follow up of the GMRT Radio Halo Survey
对星系团中弥漫性无线电发射的起源和统计特性的了解,由于GMRT无线电晕巡天项目而有了明显的改进,该项目是根据对属于统计上完整的样本的星系团的610兆赫观测而进行的。然而,集群扩散源的光谱特性仍然知之甚少和不确定的。精确的光谱研究需要在低频($\le$ 0.3 GHz)进行高灵敏度和多分辨率观测。在这里,GMRT图像在325兆赫为集群A2744,A1300,A1758 N和A781,所有托管集群规模的弥漫性发射的形式,一个巨大的光环和/或遗物。这些观测是一项新的观测活动的一部分,目的是在150、235和325兆赫上跟踪全球微波遥感技术,在全球微波遥感技术射电晕调查的集群样本中收集所有扩散射电源,并获得关于其射电频谱特性的详细信息。
2011-02-09 astro-ph.CO
An unlikely radio halo in the low X-ray luminosity galaxy cluster RXC J1514.9-1523
本文报道了在z=0.22的星系团RXC J1514.9-1523中发现的一个巨大的射电晕,它具有相对较低的X射线光度,$L_{X \, [0.1-2.4 \rm \, kev]} \sim 7 \times 10^{44}$ erg s $^{-1}$。这个微弱的、弥散的射电源是用327兆赫的巨型米波射电望远镜探测到的。在我们重新分析的NVSS指向中,在1.4 GHz处几乎没有检测到该源。晕的综合射电频谱非常陡峭,在327 MHz和1.4 GHz之间的斜率α= 1.6。虽然巨大的射电晕在X射线更明亮的星系团合并中很常见,但在具有$^{-1}$的$L_X \ltsim 8 \times 10^{44}$ erg的系统中检测到晕的概率小于10%。在这个临界光度区探测到一个新的巨大晕,对于区分星系团中超相对论电子起源的竞争理论特别有用。此外,如果我们的陡射电频谱指数被未来更深层次的射电观测所证实,这个星团将提供最近发现的超陡频谱射电晕的另一个例子,这是由湍流再加速产生星团宇宙射线电子的模型预测的。
2011-09-13 astro-ph.CO
A giant radio halo in the massive and merging cluster Abell 1351
我们报告的X射线发光和大质量的星系团A1351(z=0.322)使用档案甚大阵数据在1.4 GHz的检测弥漫无线电发射。鉴于其中心位置,形态,和百万pc尺度的范围,我们分类的扩散源作为一个巨大的射电晕。X射线和弱透镜研究表明,A1351是一个正在经历重大合并的系统。晕与最大的亚结构有关。假设合并驱动的湍流可能会重新加速高能量粒子的intraclustermedium和集群规模上产生漫射无线电发射解释了这个源的存在。A1351在logP $_{1.4 GHz}$ - logL $_{X}$平面上的位置与迄今为止已知的所有其他射电晕星团的位置一致,支持大质量($>10^{15} M_{\odot}$)星团的非松弛动力学状态与巨型射电晕的存在之间的因果关系。
2009-09-28 astro-ph.CO
Infrared spectroscopy of nearby radio active elliptical galaxies
在准备研究他们的环核气体,我们已经调查了60%的完整样本的椭圆星系在75 Mpc的射电。大约20%的核光谱具有红外发射线,主要是帕邢线,Brackett伽马和[FeII]。我们考虑了射电功率和黑洞质量对光谱的影响。对光谱的访问作为社区资源提供。
2012-11-01 astro-ph.CO
Rise and Fall of Radio Halos in Simulated Merging Galaxy Clusters
本文首次对团簇合并中湍流引起的宇宙线电子再加速进行了高分辨率的MHD模拟。我们使用一个理想化的集群合并模型,结合宇宙射线电子的注入,冷却和再加速的数值模型,研究集群规模的无线电发射在这些对象的演变。与理论预期一致,我们首次在模拟中表明,CRe的再加速有可能重现无线电晕的关键观测值。特别是,我们表明,集群的发展是无线电大声或无线电安静,这取决于他们的进化阶段在合并。因此,我们恢复所观察到的无线电晕的瞬态性质。在模拟中,扩散发射跟踪晕下落注入的湍流的空间分布和种子电子的空间分布之间的复杂的相互作用,以再加速。在晕的形成和演化过程中,同步辐射光谱表现出观察到的变化:从指数为1至1.3的幂律到指数为$> 1.5$的弯曲和超陡光谱。
2012-11-14 astro-ph.CO
A double radio halo in the close pair of galaxy clusters Abell 399 and Abell 401
射电晕是一种微弱的射电源,通常位于合并星系团的中心。这些弥散射电源是罕见的,迄今为止只在大约30个星系团中发现,这表明它们的形成和维持需要特定的条件。有趣的是,调查存在的无线电晕在密切对相互作用的集群,以可能澄清他们的起源有关的合并的进化状态。在这项工作中,我们研究的情况下,密切对星系团A399和A401。已知A401包含一个微弱的射电晕,而根据NVSS,A399中有一个弥散发射的暗示。为了证实这种可能性,我们分析了这个星系团在1.4 GHz的更深的甚大阵列观测。我们发现A399的中心区域弥漫着一种低表面亮度的射电辐射,我们将其归类为射电晕,其线性尺寸约为570 kpc,中心亮度为0.3微焦/弧秒^[2]。事实上,考虑到它们相对较小的投影距离约为3 Mpc,这对星系团A401和A399可以被认为是双射电晕系统的第一个例子。这个双晕的发现是非同寻常的,因为这些射电源一般都很罕见,而且目前的X射线数据似乎表明这两个星团仍然处于合并前的状态。因此,双射电晕的起源很可能归因于每个星系团各自的合并历史,而不是两个系统近距离相遇的结果。
2009-11-18 astro-ph.CO
Contribution of Radio Halos to the Foreground for SKA EoR Experiments
压倒性的前景污染是通过测量红移的21 cm信号探测再电离时期(EoR)的主要障碍之一。在各种前景成分中,射电晕研究较少,其对EoR观测的影响仍然知之甚少。在这项工作中,我们采用Press-Schechter形式主义,合并引起的湍流再加速模型,和最新的SKA 1-Low布局配置来模拟SKA“观察到的”射电晕图像。我们从模拟图像计算一维功率谱,发现无线电晕可以约$10^4$,$10^3$和$10^{2.5}$倍以上的亮度比EoR信号的尺度上的$0.1\,\text{Mpc}^{-1} < k < 2\,\text{Mpc}^{-1}$在120-128,154-162,和192-200 MHz的频带,分别。通过检查适当定义的EoR窗口内的二维功率谱,我们发现射电晕泄漏的功率仍然是显著的,因为射电晕与EoR信号在$0.5\,\text{Mpc}^{-1} \lesssim k \lesssim 1\,\text{Mpc}^{-1}$尺度上的功率比在三个频带中可以高达约230- 800%、18- 95%和7-40%,当考虑亮晕数密度变化引起的68%的不确定度时,此外,我们发现,无线电晕内的站波束的远旁瓣也可以施加强烈的污染内的EoR窗口。总之,我们认为,无线电晕是严重的前景源,需要认真对待在未来的EoR实验。
2019-06-11 astro-ph.CO
Deep low-frequency radio observations of Abell 2256 II: The ultra-steep spectrum radio halo
我们提出的第一个详细的分析合并星系团阿贝尔2256使用LOFAR,uGMRT,和VLA的射电晕。这些观测与存档的X射线数据相结合,使我们能够以前所未有的细节研究晕发射。从整个晕的综合无线电发射的特点是由一个超陡的频谱,这可以描述的幂律与$α_{144 \rm MHz}^{1.5 \rm GHz}=-1.63\pm0.03$,和径向陡峭的外部区域。根据在1.4 GHz但不是在150 MHz的无线电功率和质量之间的比例关系,晕是显着欠亮;超陡频谱晕预测是统计欠亮。尽管这个系统的结构很复杂,但射电晕的形态与X射线发射非常相似。整个晕的射电表面亮度分布与团内介质的X射线亮度密切相关。导出的相关性显示出次线性斜率,并有不同的结构:核心是$\rm I_{R}\propto I_{X}^{1.51}$,最外面的区域$\rm I_{R}\propto I_{X}^{0.41}$,我们发现与X射线不连续的无线电形态连接。我们还发现了一个很强的反相关性之间的无线电频谱指数和X射线表面亮度,意味着径向陡峭。我们认为,晕核是与旧的等离子体从以前的活动星系核活动,被平流,压缩和再加速的机制激活的冷锋或较低的湍流与强磁场的核心。在晕的外部区域的无线电与X射线相关斜率的变化可能是由于径向下降的磁场,增加种子粒子的数量密度或增加湍流。我们的研究结果表明,根据湍流再加速模型,发射体积是不均匀的。
2022-10-20 astro-ph.CO
On the absence of radio halos in clusters with double relics
成对的射电遗迹被认为是在星团合并过程中形成的,当合并发生在天空平面上时,观测效果最好。合并也可以产生无线电晕,通过复杂的过程可能与宇宙射线电子的湍流再加速有关。然而,只有一些具有双重遗迹的星团也显示出射电晕。在这里,我们提出了一种新的方法来获得无线电晕发射的上限,并分析档案X射线钱德拉数据,以及星系速度色散和透镜数据,以了解开关无线电晕发射的关键参数。我们把上限的光环功率低于$P_{\rm 1.4 \, GHz}\, M_{500}$相关的一些集群,确认集群与双遗物有不同的无线电特性。计算X射线形态指标,我们发现,集群与双遗物与最受干扰的集群。我们还研究了不同的质量比和时间,因为合并的作用。数据并不表明合并质量比对射电晕的存在或不存在有影响(不能拒绝星团属于同一组的零假设)。然而,数据表明,无线电晕的缺乏可能与早期和晚期合并有关,但样本太小,无法进行统计检验。我们的研究是有限的,与双遗迹集群的数量很少。未来与LOFAR、ASKAP、MeerKat和SKA的调查将提供更大的样本,以更好地解决这一问题。
2017-06-13 astro-ph.CO
How unusual is the cool-core radio halo cluster CL1821+643 ?
具有冷核的大质量星系团通常拥有称为迷你晕的弥散射电源,而具有非冷核的星系团则拥有射电源晕。我们试图了解冷核星系团CL 1821 +643的不寻常的性质,主机的Mpc规模的射电晕使用新的射电观测和形态分析其内部的集群介质。我们目前的巨型米波射电望远镜(GMRT)610兆赫的无线电晕的图像。射电晕的频谱指数$α$定义为$S\propto ν^{-α}$,在323 - 610 - 1665 MHz的频率范围内为$1.0\pm0.1$。存档{ \it Chandra} X射线数据被用来制作表面亮度和温度图。在X射线表面亮度图上计算了包含和不包含中心类星体(H1821+643)的形态参数Gini、$M_{20}$和浓度($C$)。我们发现,CL 1821 +643星系团,不包括类星体,是一个非松弛的集群中看到的形态参数平面。在温度-形态参数平面上,它与其他合并的射电晕团占据相同的区域.我们的结论是,这个集群经历了一个非核心破坏性的合并。
2016-08-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
The spectral index image of the radio halo in the cluster Abell 520 hosting a famous bow shock
从越来越多的星系团中探测到同步辐射。光谱指数图像是一个强有力的工具,调查的起源,性质,以及这些来源与集群的动力学状态的连接。本工作的目的是从光学、射电和X射线的角度研究星系团A520这一复杂系统中射电晕的光谱指数分布。我们提出了深甚大阵列观测在325和1400兆赫的总强度。我们制作并分析了射电晕在这个频率范围内的光谱指数图像,分辨率为39”和60”,并寻找与星团热性质的可能相关性。综合射电晕谱指数α(325-1400)~ 1.12。没有强烈的径向陡峭的存在和光谱指数分布是固有的复杂波动,只有部分由于测量误差。射电晕综合光谱指数和星系团温度遵循在其他星系团中观察到的全球趋势,尽管光谱指数和热气体温度之间没有很强的点对点相关性。A520射电晕的谱指数图像的复杂形态与射电晕形成的基本模型一致。径向轮廓的平坦性表明,合并仍在进行中,即使在距离星团中心很远(约1 Mpc)的地方,仍在均匀和连续地(重新)加速负责射电发射的相对论电子的数量。
2013-10-10 astro-ph.CO
Formation of the Large Nearby Galaxies
对附近大型星系的观测可以得到特别详细的观察,这表明许多星系在凸起和晕中的恒星光度分数很小。对星系形成的模拟往往会产生相当大比例的恒星粒子在模型的凸起,恒星晕,更普遍的轨道严重不同于圆形。这种情况可能会得到改善的处方上的星系尺度的非高斯初始条件。
2020-06-26 astro-ph.CO astro-ph.GA