The role of the artificial conductivity in SPH simulations of galaxy clusters: effects on the ICM properties
我们研究的热结构的团内介质（ICM）在一组宇宙学流体动力学集群模拟与SPH数值方案采用人工电导率（AC）项。我们探讨了这一术语的ICM的温度和熵的轮廓，热分布，速度场和预期的X射线发射的影响。我们发现，在绝热运行的人工电导率有利于（i）形成一个熵核，提高和平坦的中央熵的配置文件，更好地符合欧拉代码的结果;和（ii）系统减少冷气体成分。事实上，团簇的大尺度结构和动态状态在不同的运行中被保持，但是由AC项实现的改进的气体混合强烈地增加了气体从移动通过ICM的冷团簇的剥离速率。这反过来又减少了由于团块和周围ICM之间的相互作用而产生的不稳定性所产生的湍流的产生。然后，我们发现，湍流运动，增强了随时间变化的人工粘性计划，我们使用，而阻尼的AC项。ICM合成X射线发射基本上反映了其热力学结构的变化，强调了AC影响的鲁棒性。所有这些效应都被辐射冷却的引入软化，但仍然存在，特别是部分抑制冷气体。因此，不仅物理占，而且数值方法本身可以在塑造ICM热力学结构，并最终在使用SPH集群模拟宇宙学研究的影响。
2014-10-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Baryon Content in a Sample of 91 Galaxy Clusters Selected by the South Pole Telescope at 0.2 < z < 1.25
我们估算了2500度$^2$南极望远镜SPT-SZ巡天中91个星系团的总质量（$M_{500}$）、团内介质（ICM）质量（$M_{\mathrm{ICM}}$）和恒星质量（$M_{\star}$），这些星系团的质量为$M_{500}\gtrsim2.5\times10^{14}M_{\odot}$，红移为$0.2 < z < 1.25$。总质量$M_{500}$由SZE观测值估算，ICM质量$M_{\mathrm{ICM}}$由$Chandra$ X射线观测值分析得到，恒星质量$M_{\star}$由暗能量巡天（DES）$griz$光学测光和$WISE$或$Spitzer$近红外测光拟合光谱能量分布模板得到。研究了恒星质量、ICM质量、重子总质量和冷重子分数随星系团质量和红移的变化趋势。我们发现在质量标度的所有数量的自相似性显着偏离，而红移的趋势都是统计上一致的零，表明在固定质量的集群重子含量在过去的$\approx9$ Gyr变化非常小。我们比较我们的结果的平均重子分数（和恒星的质量分数）在外地，发现这些值位于以上（以下）在所有的，但最大的集群在低红移的星系团维里区域。使用一个简单的模型的物质组装的集群从下落的群体具有较低的质量和下落的材料从低密度环境或场周围的母晕，我们表明，测量的质量趋势没有强烈的红移趋势的恒星质量标度关系可以解释的质量和红移依赖的分数贡献从现场材料。对IC…
2018-05-24 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
Implications of the mild gas motion found with Hitomi in the core of the Perseus cluster
本文以X射线观测为主要手段，研究了星系团中团内介质（ICM）与其成员星系的相互作用。通过（磁）流体动力学和引力通道，运动的星系预计会拖动ICM周围，并转移到ICM的宇宙学时间尺度上的动力学能量的一部分。这个假设与几个观测结果一致，包括星系可能向星系团中心的宇宙学坠落，发现红移为z~1到z~0。进一步假设星系损失的能量首先转化为ICM湍流，然后消散，这张照片可以解释亚音速和均匀的ICM湍流，Hitomi在英仙座星系团的核心区域测量。该方案还可以解释其他几个悬而未决的问题，关于星系团，包括什么阻止ICM从预期的辐射冷却，如何在附近的集群中的各种质量分量已经获得不同的径向分布，以及如何实现热稳定性和冷ICM组件共存的cD星系周围。这一观点也被认为与星系演化的一般情况有关，包括它们对环境的影响。
2020-05-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Stirred, not Clumped: Evolution of Temperature Profiles in the Outskirts of Galaxy Clusters
最近对团内介质（ICM）的统计X射线测量表明，星系团外围的气体温度分布偏离了自相似演化。使用质量有限的样本的星系团从宇宙流体动力学模拟，我们表明，偏离自相似性可以解释由非热气体运动驱动的合并和吸积。与以前的说法相反，气体亚结构在星系团外围的温度演化中只起很小的作用。在自相似标度中仔细选择晕圈过密度定义减轻了这些偏离。我们的工作突出了非热气体运动在ICM演化中的重要性，以及星系团作为宇宙学探测器的应用。
2019-08-27 astro-ph.CO
Confirmation of NIKA2 investigation of the Sunyaev-Zel'dovich effect by using synthetic clusters of galaxies
NIKA 2 Sunyaev-Zel'dovich大型计划（SZLP）的重点是绘制红移范围为0.5< $z$ <0.9的普朗克和ACT星系团的代表性样本的热SZ信号。流体动力学N体模拟被证明是一个强大的工具，支持NIKA 2在恢复压力径向分布时估计IntraCluster Medium（ICM）扰动影响的能力。为了这个目标，我们采用了一个子样本的对象，仔细提取的目录“Marenostrum Multidark模拟的星系团“（音乐），跨越相当于红移和质量范围的LPSZ。利用NIKA 2和Planck对tSZ的实际观测进行联合分析，可以验证NIKA 2管道并估计ICM压力分布。此外，识别“先验”所选合成簇的动态状态的可能性使我们能够验证对恢复的ICM轮廓形状及其散射的影响。形态学分析的康普顿参数的地图似乎是一种方法来观察隔离的样品的基础上的动力学状态，在放松和干扰的合成集群。
2019-11-08 astro-ph.CO
Mass Accretion and its Effects on the Self-Similarity of Gas Profiles in the Outskirts of Galaxy Clusters
星系团表现出显著的自相似行为，使我们能够建立简单的可观测量和星系团质量之间的标度关系，使星系团有用的宇宙学探针。最近的X射线观测表明，自相似性可能在星系团的外围被打破。在这项工作中，我们分析了一个质量有限的样本的大质量星系团的Omega 500宇宙流体动力学模拟调查的自相似性的漫射X射线发射的星系团内介质（ICM）在外围的星系团。我们发现，外部ICM配置文件的自相似性是更好地保存，如果他们是相对于宇宙的平均密度归一化，而内部配置文件是更自相似的使用临界密度归一化时。而星系团外围的ICM轮廓和吸积激波的位置对星系团的质量吸积速率很敏感，这导致了星系团外围自相似性的明显破缺。我们还发现在星系团的陷落区，碰撞气体并不完全遵循无碰撞暗物质的分布，导致气体与暗物质密度比偏离宇宙平均值10%。我们的研究结果对解释X射线观测的星系团和通过Sunyaev-Zel'dovich效应及其在星系团宇宙学中的应用具有一定的意义。
2015-06-13 astro-ph.CO
The scatter in the radial profiles of X-ray luminous galaxy clusters as diagnostic of the thermodynamical state of the ICM
利用ENZO和GADGET 2程序对X射线发光星系团径向剖面的方位角散射进行了两组高分辨率的宇宙学再模拟。平均气体分布计算不同的角度扇区的集群投影体积，并与平均集群配置文件在每个半径的中心。我们报告说，在一般的方位角散射的水平被发现是约10%的气体密度，温度和熵内R200，约25%的X射线光度相同的体积。这些值通常会加倍，从集群中心到2 R200，并且在扰动系统的情况下通常会更高（约20- 40%）。与最近的SUZAKU观测结果的比较进行了讨论，显示出简单地解释我们的模拟结果中的大方位角散射的观测值的可能性。
2010-12-01 astro-ph.CO
Comparisons of Cosmological MHD Galaxy Cluster Simulations to Radio Observations
星系团的射电观测表明，团内介质（ICM）中存在$μ$ G磁场，但没有先进的计算机模拟，很难精确地限定磁场的强度和结构。我们提出了定性比较的合成VLA观测模拟星系团的法拉第旋转测量（RM）和无线电晕的射电观测。团簇形成的自适应网格细化（AMR）的磁流体动力学（MHD）模拟的假设，初始磁场注入到ICM的活动星系核（AGN）在高红移。除了Xu et al.（2010，2011）的模拟星系团外，我们还提出了一个新的模拟方案，模拟了来自多个活动星系核的磁场注入。我们发现，具有多个注入源的集群被磁化到一个类似的水平，在以前的模拟与一个单一的活动星系核。从模拟集群的RM配置文件，无论是$|RM|$和RM的色散（$σ_{RM}$），是一致的，在一个一阶的径向分布从观测。模拟得到的$σ_{RM}$和X射线表面亮度之间的相关性与观测结果基本一致，尽管有迹象表明，模拟的星团可能比观测到的样品稍微过密，磁化程度较低。此外，模拟的射电晕与观测到的射电功率与星团X射线光度之间的相关性和射电功率与射电晕大小之间的相关性一致。这些研究表明，起源于活动星系核并随后被ICM湍流放大的星系团宽磁场（Xu et al. 2010）与星系团中磁场的观测结果相匹配。
2012-09-12 astro-ph.CO
Turbulence and Dynamo in Galaxy Cluster Medium: Implications on the Origin of Cluster Magnetic Fields
我们提出了自洽的宇宙磁流体动力学（MHD）模拟，同时遵循的形成一个星系团和磁场喷射的活动星系核（AGN）。我们发现，活动星系核喷射出的磁场，虽然最初分布在相对较小的体积，可以在整个集群传输，并进一步放大的团簇形成过程中的团内介质（ICM）湍流。ICM湍流的产生和维持的频繁合并较小的晕。此外，集群范围内的发电机过程中存在的ICM和放大的磁场能量和通量。团簇中的总磁能可达$\sim$ $10^{61}$尔格，微高斯（$μ$ G）场可分布在整个团簇的$\sim$ Mpc尺度上。这一发现表明，来自活动星系核的磁场，通过小尺度发电机过程被ICM湍流进一步放大，可以成为团簇范围磁场的起源。
2009-05-13 astro-ph.CO
A statistically-selected Chandra sample of 20 galaxy clusters -- II. Gas properties and cool-core/non-cool core bimodality
我们调查的热力学和化学结构的团内介质（ICM）的统计样本的20个星系团分析与钱德拉X射线卫星。特别是，我们专注于气体密度，金属丰度和熵的标度性质和集群与没有冷核（CC）之间的比较。我们发现，除了气体金属丰度外，这两个类别之间存在显着差异，对于所有集群（Z ~ r^{-0.31}），其随着半径的下降而强烈下降，在~0.02 r500之外。气体熵的标度是非自相似的，我们发现明显的证据双峰分布的对数斜率的熵配置文件。只有一个例外，陡峭的斜率熵分布被发现在CC集群，而平坦的斜率人口都是非CC集群。我们探讨了热传导在稳定ICM中的作用，并得出结论，这种机制本身就足以平衡非CC集群中的冷却。然而，CC集群似乎形成一个独特的人口中，除了传导，还需要从反馈加热。在非CC团簇仅通过传导热稳定的假设下，我们发现Spitzer传导抑制因子f_c的分布是对数正态的，log（基数10）平均值为-1.50+/-0.03（即f_c=0.032），log标准差为0.39+/-0.02。
2009-02-10 astro-ph.CO
The Evolution of the Intracluster Medium Metallicity in Sunyaev-Zel'dovich-Selected Galaxy Clusters at 0 < z < 1.5
本文给出了用钱德拉、XMM-牛顿和朱雀空间望远镜观测到的153个星系团的X射线光谱分析结果。这些星系团的跨度为0 < z < 1.5，是从2500平方度的南极望远镜Sunyaev Zel'dovich（SPT-SZ）巡天中发现的一个更大的、经过质量选择的星系团样本中抽取的。与总的组合曝光时间为9.1毫秒，这些数据产生最强的约束，迄今为止的演化的金属含量的簇内介质（ICM）。我们没有发现全球（r<R500）ICM金属丰度（dZ/dz = -0.06 +/- 0.04 Zsun）强烈演化的证据，z=0.6时的平均值为<Z>= 0.23 +/- 0.01 Zsun，分散度为0.08 +/- 0.01 Zsun。这些结果意味着ICM中超过60%的金属在z=1时已经就位（95%置信度），与早期（z>1）富集的情况一致。我们发现，在协议与以前的工作，一个显着更高的平均值的金属丰度中心的冷核心集群与非冷核心集群。我们发现了冷核星系团中心金属丰度演化的微弱证据（dZ/dz = -0.21 +/-0.11 Zsun），这足以解释过去~10 Gyr中心金属丰度的增强。我们没有发现核外金属丰度演化的证据（dZ/dz = -0.03 +/-0.06 Zsun），冷核和非冷核簇之间的核切除金属丰度没有显著差异。这表明在r>0.15R500时，强射电型活动星系核反馈并不显著改变金属的分布。考…
2016-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Plasma Instabilities in the Context of Current Helium Sedimentation Models: Dynamical Implications for the ICM in Galaxy Clusters
了解氦是否可以沉积到星系团的核心，对于宇宙学和天体物理学中的许多问题都很重要。目前解决这个问题的所有模型都是一维的，并且没有考虑到磁场可以有效地引导离子和电子，从而导致动量、热量和粒子扩散在弱碰撞群内介质（ICM）中的各向异性传输。这种各向异性会导致各种各样的不稳定性，这可能与理解非均匀介质的动力学有关。在本文中，我们考虑的径向温度和成分的配置文件，从一个国家的最先进的氦沉降模型，并分析其稳定性。我们发现，相关的径向轮廓是不稳定的，不同种类的不稳定性取决于磁场方向，在所有半径。增长最快的模式通常与非均匀介质中的磁热不稳定性（MTI）和热流驱动浮力不稳定性（HBI）的推广有关。我们发现，沉降的影响是增加（减少）预测的增长率在内部（外部）集群区域。与沉降时间尺度相比，不稳定模式增长较快。这表明，从沉积模型中推断的成分梯度可能不是很可靠，因为沉积模型没有充分考虑到弱碰撞环境的各向异性特征。我们的研究结果强调了在理解ICM的气体动力学所涉及的微妙之处，并认为需要一个全面的方法来解决氦沉积超出目前的模型的问题。
2015-10-12 astro-ph.CO
Searching for bulk motions in the ICM of massive, merging clusters with Chandra CCD data
我们寻找大规模集群的集群内介质（ICM）的散装运动显示正在进行或最近的主要合并与空间分辨光谱{ \sl钱德拉} CCD数据的证据。我们确定了一个样本的6个合并集团与$>$ 150 ks { \sl钱德拉}曝光的红移范围$0.1 < z < 0.3$。通过对根据表面亮度选择的ICM投影区域进行X射线光谱分析，我们得到了所有这些星系团的投影红移图。在对测量的X射线红移$z_{\rm X}$的统计和系统不确定性进行了稳健的分析后，我们检查了ICM静止时的全局$z_{\rm X}$分布是否与预期的不同。在A2142和A115中，我们发现了大于3 $σ$的显著体运动的证据，在A2034和A520中，$σ$小于2 $σ$。专注于单个区域，我们确定了显着的本地化速度差异，在所有的合并集群。我们还进行了同样的分析，两个放松集群没有签名的最近合并，没有发现散装运动的迹象，正如预期的那样。我们的研究结果表明，深{ \sl钱德拉} CCD数据使我们能够确定在$0.1<z<0.3$的大规模合并集团的ICM中的$v_{\rm BM} >$ 1000\ ${\rm km\ s^{-1}}$水平的整体运动的存在。虽然CCD光谱分辨率不足以对ICM动力学进行详细分析，但{ \sl Chandra} CCD数据构成了补充未来X射线飞行任务中X射线测辐射热计的关键诊断工具。
2016-03-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy Infall by Interacting with its Environment: a Comprehensive Study of 340 Galaxy Clusters
为了系统地研究星系团中星系角幅、ICM和暗物质成分的演化，我们利用Sloan数字巡天（SDSS）和{ \it Chandra}/{ \it XMM-Newton}的全部数据，编制了340个红移为$<0.5$的星系团的光学和X射线性质。对于每个星系团，成员星系主要是通过光度红移测量确定的。径向ICM质量分布，以及总的引力质量分布，来自空间分辨的X射线数据的光谱分析。当将星系数量的径向分布归一化为ICM质量时，发现相对曲线显着依赖于星系团的红移;在较低的红移子样本中，它向外部下降得更陡。在星系-总质量分布图中也发现了同样的演化，而ICM-总质量分布图则以相反的方式变化。我们认为星系、ICM和暗物质组分在星系团形成时具有相似的角分布，而在星系团内部运动的星系相对于其他组分不断地向中心坠落，ICM相对于暗物质略有膨胀，尽管它遭受了很强的辐射损失。这种伴随ICM膨胀的宇宙学星系坍缩现象可以解释为星系在穿过ICM时与ICM发生了强烈的相互作用，这种相互作用被认为产生了从成员星系到其周围环境的$10^{44-45}$ erg $\rm s^{-1}$能量流，这种能量流预计将在宇宙学时间尺度上持续下去。
2016-02-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Spatial Distribution of Metals in the ICM: Evolution of the Iron Excess in Relaxed Galaxy Clusters
我们调查铁的空间分布在集团内介质中的选定样本的红移范围$0.05 < z < 1.03$使用{ \sl钱德拉}档案数据的41个松弛的集群。我们计算每个簇的方位平均的、去投影的$Z_{\rm Fe}$轮廓到$\sim 0.4r_{500}$，并确定铁分布中的峰值，随后是较大半径处的平坦分布。由于气体密度和丰度的陡梯度，我们发现，在$0.2r_{500}$，其中完全包括铁峰在大多数情况下，发射加权铁丰度平均$\sim$ 25\%，高于质量加权值，显示空间分辨分析和准确的deprojection是关键，研究铁富集在冷核心集群的非常中心的区域的演变。我们量化的铁分布在每个集群与归一化尺度参数$r_{\rm Fe}$，定义为半径的铁丰度过剩的一半，其峰值的程度。我们发现，$r_{\rm Fe}$增加了$\sim 3$的一个因素，从$z\sim 1$到$z\sim 0.1$，这表明，在ICM的铁的空间分布随时间而延长，可能是由于与来自中央星系的机械模式反馈的混合。我们还发现，在$0.3r_{500}$内的铁质量过剩，在同一区域内的总重子质量标准化时，没有显着的演变，这表明铁的质量组件已经建立在$z\sim 1$。
2018-08-21 astro-ph.CO
Cosmological Simulations of Isotropic Conduction in Galaxy Clusters
对星系团的模拟很难再现径向气体性质梯度和观测到的存在于星系团核心的红色中心星系。热传导被认为是一种机制，通过稳定调节气体冷却的反馈过程，可以帮助使星团核心的模拟与观测更好地保持一致，但这一想法尚未得到宇宙学数值模拟的充分验证。在这里，我们提出了十个星系团的宇宙学模拟进行了五个不同层次的各向同性斯皮策传导，改变了核心和外围的集群，但不是显着的。在核心中，传导改变了中心温度梯度，使它们接近等温，并略微降低了中心密度，但未能阻止那里的冷却灾难。传导对团簇核心外部的温度梯度几乎没有影响，因为向外的传导热流倾向于使团簇内介质（ICM）的外部膨胀，而不是提高其温度。在一般情况下，传导倾向于降低ICM中的温度不均匀性，但我们的模拟表明，这些热传导效应将是非常难以观察到的~5 keV集群。在维里半径之外，我们的传导实现降低了气体密度和温度，因为它降低了吸积激波的马赫数。我们的结论是，尽管传导改变了星系团的结构，但这些影响都不足以使传导的效率容易测量，除非它的影响在比我们模拟的更热的星系团中更明显。
2013-06-24 astro-ph.CO
Scaling relations of clusters and groups, and their evolution
本章探讨星系团和星系群ICM的X射线标度关系，介绍自相似模型预期，并分析气体冷却与非引力加热导致的偏离及测量解释中的复杂因素。
2022-02-15 astro-ph.CO
Relative velocity of dark matter and barions in clusters of galaxies and measurements of their peculiar velocities
目前的实验，现在经常测量星系团内的热SZ效应的灵敏度越来越高，提供了希望，个别星系团的特殊速度将被测量，而很快使用运动学SZ效应。此外，下一代X射线望远镜与微量热计，承诺第一次检测的运动内集群介质（ICM）的集群。我们使用了大量的宇宙学、流体动力学模拟，这些模拟涵盖了非常大的宇宙学体积，容纳了大量丰富的星系团，以及中等体积，在这些体积中，单个星系团的内部结构可以以非常高的分辨率进行研究，重子的存在以及与之相关的物理过程，如冷却和恒星形成，星系团内部的暗物质和ICM的质量平均速度之间的系统差异。我们首次将星系团的特殊运动作为大尺度环境的函数进行了量化。我们还表明，特别是在非常大规模的系统中，ICM的相对速度相比，集群特有的速度添加显着的分散到推断的特有的速度，特别是当测量仅限于集群的中心区域。取决于所使用的孔径，当从核心（例如维里半径的百分之十）到整个簇（例如维里半径）时，这种散射在50%和20%之间变化。
2012-12-31 astro-ph.CO
Thermal and non-thermal traces of AGN feedback: results from cosmological AMR simulations
本文研究了活动星系核反馈对团内介质非热成分的影响。我们已经模拟了反馈活动星系核的宇宙学模拟与自适应网格细化代码ENZO，调查三种类型的反馈，有时被称为类星体，喷流和无线电模式。利用高分辨率模拟的一小部分星系团，模拟了宇宙射线的注入和演化，以及它们对热等离子体的影响。通过比较，无论是热气体的配置文件，从接受样品观察到的配置文件，和次级伽马射线发射的FERMI可用的上限，我们讨论了如何结合分析这两个可观的约束能量和机制的反馈模型在集群。活动星系核的反馈模式与X射线观测结果有很好的匹配，产生的次级宇宙射线产生的伽马射线光度大约低于费米研究所提供的上限。此外，我们研究了湍流运动从活动星系核注入ICM，并通过分析Fe XXIII线的谱线展宽来研究这些运动的可探测性。在不久的将来，更深入的观测/上限的非热发射从星系团将产生严格的约束力的能量和模式的活动星系核反馈，即使在早期的宇宙时代。
2012-10-12 astro-ph.CO
Euclid: Quick Data Release (Q1) -- Watching ICM-selected galaxy clusters with Euclid eyes -- prospects of Euclid data in the context of large SZ and X-ray based surveys
本研究利用Euclid Q1数据，通过改编的MCMF工具确认ICM选择的星系团，预测其在高红移（z>1）确认能力显著增强，并发现最高红移水母星系候选体等科学目标。
2025-06-24 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Witnessing the Formation of a Brightest Cluster Galaxy in a Nearby X-ray Cluster
星系团中的中央主导星系构成了宇宙中最大质量和最明亮的星系。尽管如此，这些最亮的星系团（BCGs）的形成及其对周围星系团环境的影响仍然知之甚少。在这里，我们提出了多波长观测附近的穷人X射线集群MZ 10451，在这两个过程中可以研究前所未有的细节。钱德拉对星系团核心的团内介质（ICM）的观测表明，该系统保留了一个冷的核心和一个中心金属过剩。这表明，任何合并引起的ICM加热和混合在这一阶段保持适度。潮汐剥离的恒星周围看到的任何星系可能代表一个新兴的集群内的光组件，中央ICM丰度的增强可能有显着的贡献，从原位富集提供这些恒星。较小的合并星系显示出保留了热气晕的证据，以及一些模糊的恒星形成的初步证据，这表明并非所有低红移的BCG主要合并都是完全无耗散的。这两个星系都稍微偏离了ICM发射的峰值，所有三个星系都位于一个大致与ICM大尺度伸长一致的轴上。我们的数据是一致的图片中，中央BCGs建立的合并靠近集群的核心，由星系落在径向轨道上与宇宙细丝喂养集群对齐。
2010-05-19 astro-ph.CO
Dynamical heating of the X-ray emitting intracluster medium: the roles of merger shocks and turbulence dissipation
星系团内部的扩散等离子体具有几keV的X射线发射温度。将这种团内介质（ICM）加热到这样的温度的物理机制包括星系团外围的吸积激波，合并事件驱动的激波，以及一个有点被忽视的机制--团内湍流运动的耗散。我们研究这些加热机制的相对作用，使用星系团在拉格朗日示踪粒子再模拟的Omega 500宇宙学模拟。采用了一种新的分析方法，将每一时间步的温升分解为耗散加热和绝热加热的贡献。在这些加热率的高分辨率时空图中，合并轨迹清晰可见，证明了合并事件在加热ICM中的主导作用。每个合并事件所贡献的耗散加热时间延长，也发生在稀薄区域，这表明合并引起的湍流耗散加热的重要性。定量分析表明，湍流加热，而不是直接加热合并冲击，占主导地位的ICM的温度上升，特别是在内径$r < r_{\rm 500c}$。此外，我们还发现许多合并激波可以以几乎恒定的速度传播到非常大的半径$r \gg r_{\rm 500c}$，有些甚至到达并加入吸积激波，成为ICM的外边界。总之，这些结果表明，ICM加热更多的是在一个“由内而外”的方式，而不是“由外而内”所描绘的经典平滑吸积图片。
2020-05-14 astro-ph.CO
Turbulence decay in the density-stratified intracluster medium
湍流在密度分层介质中的演化不同于Kolmogorov图像所描述的均匀各向同性湍流。我们评估的程度，这种影响在集群内介质（ICM）与流体动力学模拟。我们发现ICM密度分层引起的浮力效应对湍流能量演化、形态和密度波动-湍流马赫数关系产生了质的变化，并可能解释了先前在宇宙学模拟中发现的ICM湍流振幅的径向依赖性。浮力在动能和势能之间开辟了一条新的能量流动通道。当引力势随时间保持不变时，这种能量流使能量演化产生振荡，并导致两种能量的平衡状态，两种能量均渐近于幂律时间演化，其斜率小于均匀各向同性湍流的湍流动能。我们讨论了当引力势随时间变化时，能量演化与均匀各向同性湍流的能量演化有更大的不同。在形态上，ICM湍流可以表现出分层的垂直结构和大的水平涡涡在中心区域的密度分层最大。此外，我们还发现，由密度分层引起的线密度脉动-湍流马赫数关系中的系数一般是随位置和时间变化的变量。
2019-06-12 astro-ph.CO
Metal distribution in the ICM - a comprehensive numerical study of twelve galaxy clusters
我们提出了一个模拟装置，用于研究团内介质（ICM）的动力学和化学演化，并分析了12个星系团的样本，这些星系团在动力学（合并前，合并，维里化）和总质量（M vir = 1.17 x 10^14 - 1.06 x 10^15 M）上都是不同的。我们分析了ICM中金属质量分数与红移的函数关系，并讨论了径向趋势以及投影的2D金属丰度图。该装置结合了高质量分辨率的N体模拟与半解析的星系形成模型Galacticus的亚网格物理（如星系风和冲压压力剥离）在宇宙流体动力学模拟一致的治疗。讨论了Galacticus和ICM的FLASH水模拟之间的接口，相对于恒星形成率的历史，径向恒星形成的趋势，在星系团，在不同的红移和金属丰度的观测。作为对风模型鲁棒性的测试，我们比较了三种不同方法的处方。对于直接从银河系的风模型，我们发现平均ICM金属丰度在0.2 - 0.8Z之间的内部1 Mpc在z = 0。对金属质量分数的主要贡献来自星系风。流出的有效地混合在ICM，导致稳定的均匀化的金属，直到冲压压力剥离成为有效的低红移。我们发现在冷核心的内部~ 200 kpc内，金属质量分数有一个非常特殊但又很常见的下降，这是由于我们的模型中外部压力对风的抑制以及这些密集区域形成后缺乏混合的综合作用。
2014-07-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Fractional polarization and magnetic fields in the ICM
本工作的目的是研究团簇内介质（ICM）磁场的平均性质，并寻找ICM热性质和团簇射电辐射之间可能的关联。我们从最高X射线通量的星系团样本中选取了39个大质量星系团，利用北方VLA巡天资料分析了距星系团中心10个核半径范围内射电源的部分偏振。继Murgia等人（2004）之后，我们研究了不同的磁场强度如何影响观测到的位于离星系团中心不同投影距离的源的极化发射。此外，统计测试进行调查的分数极化趋势在不同的热和非热性质的集群。我们发现分数极化随团簇碰撞参量的变化趋势是，分数极化在团簇外围增加，向团簇中心减小。这种趋势可以用中心值为几个$μ$ G的磁场模型来再现。logrank统计检验表明，在有射电晕和无射电晕的星系团中，源的去极化趋势没有差异，而在有冷核和无冷核的星系团中，源的去极化趋势有显著差异。具有高温度和低温度的集群之间的比较不产生显著差异。虽然气体密度的作用应该得到更好的解释，但这些结果为需要ICM磁场的作用来解释星系团中冷核和射电晕的存在的模型提供了重要的指示。
2011-03-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Physical and numerical stability and instability of AGN bubbles in a hot intracluster medium
虽然来自活动星系核（AGN）的反馈是星系团中心的一个重要热源，但反馈能量是如何注入到星系团内介质（ICM）中的以及不同的数值方法所起的作用仍不清楚。在这里，我们比较了四个流体动力学方案在理想化模拟的上升气泡膨胀AGN反馈在热分层ICM：（传统的）平滑粒子流体动力学（TSPH），SPH（PSPH）的压力味，无网格有限质量（MFM）计划，以及自适应网格细化的欧拉代码。在没有磁场的情况下，气泡在足够短的时间尺度上是Kelvin-Helmholtz不稳定的，以使其完全溶解在ICM中，这被MFM和RAMSES模拟捕获，而在TSPH模拟中，气泡存活。当ICM是湍流时，气泡与ICM的混合被加速。如果数值格式能够很好地捕捉到不稳定性，就会出现这种情况。气泡演化的差异对ICM的热结构的影响令人惊讶地小。然而，在MFM和RAMSES的模拟中，气泡破裂导致ICM的湍流搅拌，这在SPH中被抑制。在后者中，热能保持被捕获在气泡中并被输送到大半径。我们讨论了流体动力学方案的选择是否会导致宇宙学模拟结果的系统差异。
2018-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
AGN feedback with the Square Kilometer Array (SKA) and implications for cluster physics and cosmology
活动星系核反馈被认为是星系团中一个重要的非引力过程，它对大尺度结构的形成提供了有用的约束。它改变了团簇内介质（ICM）的结构和能量，因此，为了将团簇用作高精度宇宙学探针，对它的理解是至关重要的。在这种情况下，特别是记住即将到来的高质量的无线电数据预计从无线电调查，如SKA具有更高的灵敏度，高空间和光谱分辨率，我们审查我们目前的了解活动星系核反馈，其宇宙学的影响，SKA可以有革命性的了解活动星系核反馈的大尺度结构。本文讨论了活动星系核爆发的最新发展及其对星系团和星系团热大气中过剩熵的可能贡献、它与ICM中反馈能量的相关性、冷却流的淬灭以及冷核星系团和射电微晕之间的可能联系。我们描述了目前的主要问题，活动星系核的反馈及其对周围介质的影响建模。关于活动星系核反馈研究的未来，我们研究了可能的突破，可以预期从SKA观测。在集群宇宙学的背景下，例如，我们指出的SKA观测集群质量校准的重要性，注意到大多数的$z>1$集群发现的eROSITA X射线任务，可以预期将通过1000小时SKA-1中期计划跟进。此外，在$z<0.6$处，SKA 1和SKA 2还可能探测到近似$1000$射电迷你晕和$\sim 2500$射电晕，并可作为星系团的示踪剂和确定星系团选择函数。
2017-10-17 astro-ph.CO
Searching for rotation in X-COP galaxy clusters
本研究通过分析X-COP星系团样本的ICM热力学剖面，构建了旋转ICM轴对称模型，发现大质量星系团ICM中存在不可忽略的旋转，并指出Abell 2255是XRISM可探测的旋转候选体。
2025-03-17 astro-ph.CO
An X-ray selected catalog of extended galaxy clusters from the ROSAT All-Sky Survey (RXGCC)
从主宇宙微波背景得到的宇宙学参数约束和从星系团样本得到的宇宙学参数约束之间存在着一种已知的张力。一种可能的解释是，某些类型的星系群或星系团在过去被遗漏了。我们的目标是寻找星系群和集群特别是扩展的表面亮度分布，通过创建一个新的X射线选择目录的扩展星系团从ROSAT全天巡天，使用专用的算法优化扩展源。通过大量的模拟，检测效率和样品纯度进行了研究。星系团的识别利用了以前的X射线和其他波段的星表，以及星系的光谱和光度红移。本文报道了一个基于ROSAT全天巡天的高银纬星系团星表，命名为RXGCC，包括944个星系团和星系团。其中，641个星团以前通过ICM发射被识别（青铜），154个已知的光学和红外星团首次被检测为X射线星团（银），149个首次被识别为星团（金）。在200次模拟的基础上，ICM发射识别为团簇的探测器的污染率为0.008，而在以前的工作中识别为光学和红外团簇的探测器的污染率为0.100。与青铜样品相比，金+银样品的亮度较低，质量较轻，表面亮度曲线较平坦。具体而言，金+银和青铜样品在[0.1-2.4]keV波段的中位通量分别为2.496 e-12 erg/s/cm ^2和4.955 e-12 erg/s/cm ^2。金+银和青铜样品的团簇分布的中位斜率分别为0.76和0.83。整个示例可在https://github.com/wwxu/rxgcc.github.io/blob/m…
2021-10-28 astro-ph.CO
nIFTy Galaxy Cluster simulations VI: The dynamical imprint of substructure on gaseous cluster outskirts
星系团外围标志着从轻度非线性宇宙网到高度非线性、维里化的星系团内部的过渡区域。正是在这个过渡区，星系团内介质（ICM）开始影响吸积星系和星系团的性质，因为冲压压力影响星系的冷气含量和随后的恒星形成率。相反，在这个过渡区的ICM的物理性质也应该感受到吸积子结构（即星系和集团）的影响，其通过可以驱动冲击。在本文中，我们使用一套宇宙学流体动力学变焦模拟的一个单一的星系团，从NIFTY比较项目，研究如何从宇宙网吸积的子结构的动力学影响的ICM在集群的外围的物理性质。我们演示了如何在ICM（如气体密度和温度）的径向配置文件中明显的功能可以链接到强冲击，瞬态和短暂的性质，驱动通过的子结构。在我们的比较中，天体物理学代码和星系形成模型的范围在它们的预测中大体上是一致的（例如，在冲击发生的时间和地点上是一致的，但在冲击的强度上是不同的）;这是我们对由大尺度引力动力学和强的、低效的辐射冲击驱动的过程的预期。这表明，在一个集群的外围ICM映射这样的冲击结构（通过例如无线电同步辐射）可以提供一个补充措施，其最近的合并和吸积的历史。
2019-11-14 astro-ph.CO
The eventful life journey of galaxy clusters. II. Impact of mass accretion on the thermodynamical structure of the ICM
Università di Bologna（博洛尼亚大学）；Universitat de València（瓦伦西亚大学）
研究通过模拟发现，质量吸积显著影响星系团内介质的热力学结构，揭示了吸积对ICM密度和熵分布的关键作用。
2025-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Integrated cosmological memory: A dark-siren method to probe dark energy
University of Virginia（弗吉尼亚大学）；Indian Institute of Technology Bombay（孟买印度理工学院）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics（亚太理论物理中心）
该研究提出集成宇宙学记忆（ICM）方法，通过单次双致密星并合的引力波瞬变与ICM打破距离-红简并，建立无需星系目录的暗信号源框架，有望缓解哈勃常数张力以探测暗能量。
2026-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
MHD Simulations of AGN Jets in a Dynamic Galaxy Cluster Medium
本文对从高分辨率宇宙学模拟中提取的星系团中央活动星系核（AGN）间歇喷流进行了一对三维磁流体动力学模拟。选定的星团被选为一个明显相对宽松的系统，在近7 Gyr没有经历过重大合并。尽管有这种特征和历史，集群内介质（ICM）包含相当活跃的“天气”。我们探讨了这种ICM天气的AGN喷流和叶的形态演化的影响。在两个模拟中，射流的方向是不同的，因此它们探测ICM结构和动力学的不同方面。我们发现，即使这个集群，可以被描述为放松的观测标准，大规模的，散装ICM运动可以显着扭曲的射流和叶。对模拟的合成X射线观测表明，喷流产生了复杂的空腔系统，而合成射电观测揭示了类似于广角尾（WAT）射电源的喷流和叶的弯曲。在2600万年的周期内，使用50%的占空比，对喷射器进行开关循环。这导致了类似于“双-双”射电星系的形态特征。虽然射流和ICM磁场在模拟中通常太弱而不能在动力学中起主要作用，但麦克斯韦应力仍然可以在局部变得显著。
2012-03-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Remarkable Similarity of Massive Galaxy Clusters From z~0 to z~1.9
我们给出了在南极望远镜2500 deg^2巡天中对8个z>1.2的最大质量星系团进行钱德拉X射线巡天的结果。我们将这个样本与先前发表的Chandra观测结果相结合，其中包括49个0<z<0.1的大质量X射线选择集群和90个0.25<z<1.2的SZ选择集群，以限制集群内介质（ICM）在过去~10 Gyr的演化。我们发现，在这里探测的整个红移范围内，ICM的大部分都是自相似地演化的，在r>0.2R500处的ICM密度与E（z）^2相似。在团簇的中心（r<0.1R500），我们发现了与自相似性的显著偏离（n_e ~ E（z）^{0.1+/-0.5}），与没有红移依赖性相一致。当我们隔离具有过密核心的集群时（即，冷核），我们发现平均过密度轮廓并没有随着红移而演变-也就是说，冷核在过去的9-10 Gyr中没有改变大小，密度或总质量。我们表明，不断发展的“尖”的集群在X射线，报告了以前的几项研究，可以理解的背景下，一个冷的核心与固定的属性嵌入在一个自我相似的不断发展的集群。我们没有发现可测量的大质量星系团的X射线形态的演变，似乎与宇宙学模拟预测的快速上升（红移）的主要合并率的紧张局势。我们表明，如果我们假设合并后的弛豫时间与交叉时间成正比，这两个结果可以达成一致，因为后者与H（z）^（-1）成正比。
2017-02-16 astro-ph.CO
X-ray Spectroscopy of Galaxy Clusters
星系团是宇宙中体积最大、结构清晰的天体，是研究星系团内介质和星系团星系群演化的理想实验室。对于被加热到X射线辐射温度的ICM，X射线光谱学是深入了解星系团结构和天体物理学的最重要工具。在这篇综述中，我们回顾了解释热的、稀薄的等离子体的X射线光谱的基本原理，并举例说明了X射线光谱的广泛的科学应用。星系团质量的测定对宇宙学非常重要，它的关键在于精确的ICM光谱温度测定。ICM的热结构研究为我们提供了一个非常有趣的星系形成和演化过程中能量释放的化石记录。ICM的温度和压力分布为我们了解星系团的合并过程以及合并能量以湍流形式的耗散提供了重要的信息。中心的冷却核心是有趣的实验室，可以研究气体冷却，恒星和黑洞形成以及能量反馈之间的相互作用，这是通过X射线光谱学进行诊断的。由ICM的X射线谱推算的元素丰度提供了不同超新星对重元素核合成贡献的宇宙历史记录，其空间分布部分反映了ICM中重要的输运过程。一些讨论等离子体诊断条件的热平衡和展望未来的前景X射线光谱簇研究完成我们的评论。
2009-07-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
Linking a universal gas density profile to the core-excised X-ray luminosity in galaxy clusters up to z ~ 1.1
我们调查的规律性星系团气体密度分布和核心切除的光度，LXC，和质量之间的关系从Yx代理，MYx，为93个大小选择对象。样品的质量跨度为M500=[0.5 - 20] x 10 e14 Msun，红移为0.05<z<1.13。使用XMM-牛顿观测，我们得到了一个平均ICM密度轮廓的SZ选择系统，并确定其标度与质量和红移。该平均轮廓演化比自相似略强（a_z = 2.09+/-0.02），并且具有对质量的显著依赖性（a_M = 0.22 +/-0.01）。偏离平均尺度与半径表明不同的演变为核心地区和散装。我们测量的径向变化的内在散射，发现轻微的红移的演变。SZE选择系统的平均轮廓描述了低红移下X射线选择系统的平均轮廓。缩放的核心属性是积极的倾斜在以后的时间，这表明在较低的红移中心峰值对象的发病率增加。LXc和MYx之间的关系具有13%的内在离散度。使用模拟，我们调查的影响，选择效应，内在的散射，和协方差对这种关系。斜率对选择和量之间的内在分散不敏感;然而，分散非常依赖于LXc和Yx之间的协方差。考虑到我们使用Yx代理来确定质量，我们估计相对于22%的真实质量的固有散射的上限。我们探讨了密度分布中的散射与LXc-M关系中的散射之间的联系。我们的研究结果表明，ICM散装演变近似自相似，与核心地区分别发展，表明气体含量与质量的变化，并表明LXC有一个紧密的关系，以底层质量。
2023-02-07 astro-ph.CO
Probing cosmology with weak lensing selected clusters II: Dark energy and f(R) gravity models
正在进行的和未来的宽视场星系巡天可以单独通过宇宙剪切测量来定位一些星系团。利用弱透镜选择星系团的统计数据研究宇宙学模型的约束。我们扩展了我们以前的理论框架来模拟宇宙学模型的变体以及标准的$Λ$ CDM模型中的集群的统计特性。弱透镜选择的集群不依赖于传统的假设，如光度和质量之间的关系和/或流体静力平衡，但一些观测效果妥协鲁棒的识别。我们利用大量的模拟弱透镜星表和解析模型，对Hu和Sawicki提出的两个相互竞争的宇宙学模型$w$ CDM模型和$f(R)$模型进行了Fisher分析和预测.我们发现，即使在存在星系形状噪声和掩蔽区的情况下，弱透镜选择星系团与宇宙剪切功率谱相结合时，也是宇宙学的极好探针。利用弱透镜选择星系团的信息，对$w$ CDM模型和$f(R)$模型的宇宙学参数估计精度分别提高了$\sim1.6$和$\sim8$倍.在$1250$平方度的天空覆盖范围内，Hyper Suprime-Cam巡天可以将暗能量$w_{0}$的状态方程约束在$Δw_0 \sim0.1$能级上。当考虑宇宙微波背景测量的约束时，它还可以在$|f_{R0}| \sim5\times10^{-6}$水平上约束$f(R)$模型中附加的标量自由度。未来的弱透镜巡天覆盖范围为$20,000$平方度，即使没有宇宙微波背景测量，也将对$w_{0}$和$|f_{R0}|$施加更严格的约束。
2015-11-04 astro-ph.CO
X-ray scaling relations from a complete sample of the richest maxBCG clusters
我们使用一个完整的样本的38个最富有的maxBCG星系团的研究ICM星系的标度关系和晕质量选择属性的maxBCG算法，基于X射线和光学观测。这些团簇是从普朗克叠加工作中光学丰度最大的两个仓中选择的，具有maxBCG丰度$N_{200} \geq 78$。我们分析了他们的Chandra和XMM-牛顿数据，导出了ICM的X射线性质。然后，我们使用$P(X|N)$的分布，$X=T_X,\ L_X,\ Y_X$，来研究maxBCG的质量选择$P(M|N)$。与以前的作品的基础上，整个丰富度的样本，一个显着的分数的混合系统与提高丰富度是偏斜到这个最丰富的样本。混合晕的一部分由redMapPer拾取，redMapPer是一种更新的红色序列聚类发现算法，具有较低的质量散射。此外，所有的光学混合晕被分解为单独的X射线晕，以下建立的$L_X-T_X$和$L_X-Y_X$的关系。我们进一步讨论了ICM-星系标度关系之间的差异，特别是对于未来的盲叠加，可以来自几个因素，包括偏心，投影，低质量系统的污染，质量偏差和协方差偏差。我们还评估了在我们的样品中的放松和冷却核心集群的分数。两者均小于SZ或X射线选择样品的结果。此外，受干扰的集群显示出更高水平的质量偏差比放松集群。
2019-01-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mid-Infrared Selection of AGN with the Wide-Field Infrared Survey Explorer. I. Characterizing WISE-Selected AGN in COSMOS
宽视场红外巡天探测器（WISE）是一种非常有能力和效率的黑洞发现者。我们提出了一个简单的中红外颜色标准，W1-W2 \geq 0.8（即，[3.4]-[4.6] \geq 0.8，Vega），它识别出61.9个\pm 5.4个活动星系核候选者/度2，深度为W2 = 15.0。这意味着一个更大的人口普查的发光活动星系核比发现典型的广域调查，归因于事实，即中红外线选择识别两个unobscured（类型1）和模糊（类型2）活动星系核。光学和软X射线测量本身只高度偏向于未被遮蔽的活动星系核，而这种简单的WISE选择可能识别出即使是严重遮蔽的、康普顿厚度的活动星系核。使用深，在COSMOS领域的公共数据，我们探索的WISE选择的活动星系核候选人的属性。在考虑的中红外深度，160 uJy在4.6微米，这个简单的标准确定78%的斯皮策中红外活动星系核候选者根据斯特恩等人（2005年）的标准和可靠性是95%。我们探讨的人口统计，多波长特性和红移分布的WISE选择AGN候选人在COSMOS领域。
2012-05-03 astro-ph.CO
Evolution and Distribution of Magnetic Fields from AGNs in Galaxy Clusters. I. The Effect of Injection Energy and Redshift
我们提出了一系列的宇宙磁流体动力学（MHD）模拟，同时跟踪星系团的形成和活动星系核（AGN）的磁场喷射的演化。具体地说，我们研究了活动星系核的历元（z $\sim$ 3-0.5）和活动星系核的能量（$\sim$ 3 $\times$ 10 $^{57}$ - 2 $\times$ 10 $^{60}$尔格）对相对大质量星系团（M $_{vir}$ $\sim$ 10 $^{15}$ M $_\odot$）最终磁场分布的影响.我们发现，只要活动星系核磁场在星系团形成历史中的主要合并之前被喷射出来，磁场就可以在星系团中传输，并在星系团形成过程中被分级合并引起的星系团内介质（ICM）湍流进一步放大。团簇中的总磁能可达$\sim$ $10^{61}$尔格，微高斯场分布在$\sim$ Mpc尺度上。ICM湍流对总磁能的放大可能是显著的，在某些情况下高达$\sim$ 1000倍。因此，即使活动星系核产生的磁场很弱，也可以用来将星系团磁化到观测水平。ICM中的最终磁能由ICM湍流能量决定，对活动星系核注入能量的依赖性很弱。我们讨论了整个集群的磁场和合成法拉第旋转测量地图，他们产生的属性。我们还表明，在大部分的集群的磁性区域的高空间分辨率是非常重要的捕获小尺度发电机过程，并保持在我们的模拟磁场结构。
2010-10-29 astro-ph.CO
Radio continuum observations of new radio halos and relics from the NVSS and WENSS surveys
射电晕和遗迹是在星系团中发现的弥散射电源，在X射线波长处显示出重要的子结构。这些来源提供了有关ICM中发生的非热过程的重要信息。到目前为止，只有几十个遗迹和光环是已知的，而模型预测，这些来源存在的数量要多得多。本文介绍了在星系团中寻找新的漫射射电源的广泛观测活动的结果。我们发现了6个新的射电遗迹，包括一个可能的双遗迹系统和2个射电晕。此外，我们还证实了四个星系团中存在弥散射电辐射。通过构建35个射电遗迹样本，我们发现遗迹大多沿着ICM的X射线发射主轴发现，而他们的方向是垂直于这个轴。这与遗迹追踪合并冲击波的情景一致。与NORAS-REFLEX样本相比，有遗迹的ICM样本的长短轴比分布也更宽。我们比较了X射线光度和红移分布的集群与文物的X射线选择样本的NORAS和反射调查。我们发现了初步的证据，集群的遗迹分数与X射线光度和红移的增加。[删节]
2011-07-27 astro-ph.CO
Stability of Cool Cores During Galaxy Cluster Growth: A Joint $Chandra$/SPT Analysis of 67 Galaxy Clusters Along a Common Evolutionary Track Spanning 9 Gyr
我们提出的$Chandra$ X射线和南极望远镜（SPT）SZ观测的联合分析的结果，针对$0.3 < z < 1.3$的第一个样本的星系团，被选为祖先的研究附近的集群的基础上，他们的预期吸积率。我们开发了一个新的程序，以解决分析的挑战，是估计的低质量和高红移集群与${\sim}150$ X射线计数的集群内介质（ICM）的属性。用具有这样的浅X射线数据的标准X射线分析估计的ICM密度分布上的不确定性的主要来源之一是由于与通过背景主导的X射线谱的分析获得的ICM温度相关联的系统不确定性。我们发现，我们可以减少密度分布的不确定性的一个因素${\sim}5$与联合deprojection的X射线表面亮度剖面测量$Chandra$和SZ集成康普顿参数可在SPT集群目录。我们将这种技术应用于整个样本的67个集群，以跟踪的ICM核心密度的演变过程中集群的增长。我们确认，气体密度分布的演变是很好地模拟了一个固定的核心和自相似的演变非冷核心配置文件的组合。我们发现，在这个样品中的冷芯的分数是非常稳定的红移，虽然集群已经获得了一个因素${\sim}4$的总质量在过去的${\sim}9$陀螺仪。这种新的样品结合我们新的X射线/SZ分析程序和广泛的多波长数据将使我们能够解决我们目前在$z > 1$上对簇形成和演化的理解中的根本缺陷。
2020-12-29 astro-ph.CO
Length Scales and Turbulent Properties of Magnetic Fields in Simulated Galaxy Clusters
除了标准流体动力学之外，还需要更多的物理学来完全模拟团内介质（ICM）;然而，随着我们转向更复杂的模型，考虑磁场的作用和流体近似的破裂方式是很重要的。本文通过描述星系团的宇宙学模拟中磁场的统计特性，为发展ICM的自洽模型迈出了第一步。我们发现，等离子体条件在很大程度上是均匀的范围内的集群质量和弛豫状态。我们还发现，磁场长度尺度是分辨率依赖的，而不是基于任何特定的物理过程。能量传递机制和规模也被确定，并暗示存在小规模发电机行动。小尺度发电机的尺度是分辨率有限的，并且由数值电阻率和粘性驱动。
2016-08-03 astro-ph.CO
Metal enrichment of the intra-cluster medium by thermally and cosmic-ray driven galactic winds
利用一种新的质量外流解析近似，研究了星系风和宇宙线驱动的星系风对团内介质金属富集的效率和时间依赖性。金属的空间分布使用径向金属丰度剖面和模型集群的2D金属丰度图进行研究，因为它们可以通过XMM-牛顿等X射线望远镜进行观察。从伯努利方程导出了由热压力和宇宙线压力驱动的星系风质量损失的解析近似，并结合N体/流体动力学宇宙学模拟和半解析星系形成模型进行了计算.可观测的数量，如平均金属丰度，金属丰度配置文件，和2D金属地图的模型集群来自模拟。我们发现，银河风本身不能解释所观察到的ICM的金属丰度。在红移$z=0$的模型集群的金属丰度起源于银河风，几乎是一个因素，比观测值低10。对于大规模的，放松的集群，我们发现，在以前的研究中，由于周围ICM的压力抑制银河风的金属丰度中心下降。结合冲压压力剥离和银河风，我们发现径向金属丰度的模型集群，同意定性与观察到的配置文件。只有在大质量星系团的内部，观测到的轮廓比模拟中的要陡。此外，银河风和冲压压力剥离的组合产生太低的ICM金属丰度值。模拟中平均金属丰度的红移演化斜率与最近的观测结果相当吻合。
2009-07-22 astro-ph.CO
AGN contamination of galaxy-cluster thermal X-ray emission: predictions for eRosita from cosmological simulations
在这项研究中，我们提出了一个模型的X射线发射模拟SMBH内的宇宙流体动力学Magneticum Pathfinder模拟，以研究所产生的X射线活动星系核（AGN）人口的统计特性和预期的贡献星系团的X射线通量。模拟再现了观测到的活动星系核未被吸收的辐射光度函数（LF）的演化，直到红移z~2，与以前的工作一致。此外，我们研究的演变的LF在软（SXR）和硬（HXR）X射线波段的合成X射线数据产生的PHOX模拟器，其中包括一个观测动机的建模的非固有吸收成分，模仿环面周围的活动星系核。当康普顿厚度的活动星系核被假定为一个额外的遮蔽分数时，重建的SXR和HXR活动星系核LF在z~2处与观测数据有显著的一致性，尽管在z=2.3处SXR LF仍然存在差异。通过这种方法，我们还生成了完整的eROSITA模拟观测，以预测由于AGN的簇内介质（ICM）X射线发射的污染水平，这可能会影响簇检测，特别是在高红移。我们发现，在z~1-1.5范围内，对于20-40%的M_（500）> 3e_（13）Msun/h的星系团，SXR波段的活动星系核计数超过ICM的2倍以上。
2018-09-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Observable Thermal and Kinetic Sunyaev-Zel'dovich Effect in Merging Galaxy Clusters
利用Sunyaev-Zel'dovich效应（SZE）对星系团进行高分辨率成像的出现，为研究团内介质（ICM）的天体物理学提供了一个独特的途径。为了研究星系团合并对分辨率SZE图像的影响，我们使用TreeSPH代码ChaNGa对1.5E15 M_sun绝热星系团进行了高分辨率宇宙学模拟。这个巨大的星系团经历了10：3：1的三重合并，伴随着其综合康普顿-Y的急剧上升，在z = 0.05处达到峰值。通过模拟热SZE（tSZ）和动力学SZE（kSZ）的宇宙微波背景（CMB）在这个红移与相对论修正的光谱失真，我们产生各种模拟图像的集群的频率和分辨率与当前的高分辨率SZE仪器。这两个引力约束的合并子星系团分别占主星系团综合康普顿-Y的10%和1%，并且在我们的模拟图像中可见的背景ICM中具有扩展的合并激波特征。我们表明，沿着某些投影和特定的频率，kSZ CMB强度失真可以占主导地位的tSZ由于大的视线速度的子团气体和独特的频率依赖性，这些影响。我们估计，一个单一的速度假设估计的视线速度的合并子集团从kSZ引起的偏差~ 10%。这种速度偏差相对于观测中的其他不确定性来源来说是很小的，部分原因是由于合并引起的背景ICM中有帮助的整体运动。我们的研究结果表明，高分辨率的SZE观测，最近检测到强大的kSZ信号的合并系统的子集群，可以强大的探测动力学以及热状态的ICM。
2013-04-22 astro-ph.CO
Gas rotation and turbulence in the galaxy cluster Abell 2029
Alma Mater Studiorum – Università di Bologna（博洛尼亚大学）；INAF, Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio（意大利国家天体物理研究所空间科学天文台）；SRON Netherlands Institute for Space Research（荷兰空间研究所）；INFN, Sezione di Bologna（意大利国家核物理研究所博洛尼区分部）；University of Arkansas（阿肯色大学）；MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research（麻省理工学院卡弗里天体物理学与空间研究所）；The University of Alabama in Huntsville（阿拉巴马大学亨茨维尔分校）
通过动力学平衡模型和最新X射线数据集，研究Abell 2029星系团内星团介质的旋转与湍流支撑，揭示湍流与总压力比及旋转与速度 dispersion比，验证模型对热力学量径向分布的拟合能力。
2026-03-24 astro-ph.CO
Characterisation of SCUBA-2 450um and 850um-selected Galaxies in the COSMOS Field
我们将介绍利用詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜（JCMT）上的SCUBA-2仪器对COSMOS场中一个面积为394弧分^[2]的大面积均匀覆盖区域进行的450 μ m和850 μ m深度的观测。在450um和850um处，我们实现了4.13mJy和0.80mJy的均方根噪声值。的差异和累积数计数，并与以前类似的作品。单个点源在> 3.6sigma显著性下被识别，该阈值对应于3 - 5%的样品污染率。在450 μ m和850 μ m处分别识别出78个和99个源，其通量密度分别为S450 = 13 - 37mJy和S850 = 2 - 16mJy。只有62 - 76%的450um源是850um检测和61 - 81%的850um源是450um检测。450微米的位置不确定性很小（1 - 2.5 "），因此可以精确识别多波长对应物，而不依赖于24微米或射电波长的探测;我们发现只有44%的450微米选定星系和60%的850微米源有24微米或射电对应物。450微米选定星系的峰值在= 1.95 +-0.19，850微米选定星系的峰值在= 2.16 +-0.11。<z><z>这两个样本在红移和光度上占据了相似的参数空间，而它们的SED峰值波长中值相差约10 - 50 μ m（转换为δ T dust = 8 - 12 K，其中450 μ m的星系更温暖）。450 um和850 um星群的相似性，但它们之…
2013-09-04 astro-ph.CO
Simulating the effect of AGN feedback on the metal enrichment of galaxy clusters
利用流体动力学模拟研究了活动星系核反馈对金属富集和团内介质热性质的影响。宇宙学模拟进行了一组集群使用版本的TreePM-SPH小工具代码，以下化学动力学演化占不同的恒星星族的金属富集。除了运行不包括任何有效的形式的能量反馈，我们进行模拟，包括：（一）动力学反馈的形式，由超新星爆炸引发的星系风;（二）AGN反馈气体吸积到超大质量黑洞（BH）;（三）AGN反馈，其中包括一个'无线电模式'。我们发现活动星系核反馈能够抑制z<4的最亮星系团中的恒星形成，并在星系团的中心区域提供正确的温度分布。然而，它的效果不足以在大规模的星系团中创造出冷却的核心。活动星系核反馈在星系团外围产生了广泛的富集，这要归功于它在相对高的红移下将富集气体从星系晕转移到星系间介质的效率。铁丰度剖面与观测结果更吻合，在群集维里区域周围和之外的ICM具有更原始的富集。从硅和铁的相对丰度的模式，我们得出结论，ICM富集在模拟中的一个显着的部分是由集群内恒星的扩散人口。我们的模拟还预测了Z_Si/Z_Fe丰度比的分布至少不会增加到0.5R_vir。我们的研究结果清楚地表明，不同来源的能量反馈留下了不同的印记，在丰富的模式的ICM，这是更明显的集群外部区域时。
2009-09-03 astro-ph.CO
Testing X-ray Measurements of Galaxy Cluster Outskirts with Cosmological Simulations
随着X射线和微波等新观测手段的出现，对星系团外围的研究已成为河外天体物理学和宇宙学研究的新领域之一。然而，这种扩散和方位不对称的组分的热力学性质和化学富集的团内介质（ICM）仍然没有得到很好的理解。这项工作首次系统地探讨了这些地区潜在的观测偏差。为了评估X射线测量的星系团属性在大半径（$>{R}_{500c}$），我们使用模拟钱德拉宇宙学星系团模拟分析。管道与Chandra观测所用的管道相同，但本文中讨论的偏差与${R}_{500c}$之外的所有X射线观测相关。结果表明：（1）在$R_{200c}$中，灯丝区对发射的贡献与$50\%$相当，（2）多温ICM中模拟X射线谱的X射线温度和金属丰度分别达到$10\%$和$50\%$的水平;（3）得到的密度分布在$10\%$到$R_{200c}$之间变化，气体质量、总质量和重子分数都在几个百分点之内变化;（4）从比真实金属丰度高五倍外推的金属丰度的偏差导致总质量测量值被$20\%$偏高，总气体测量值被$10\%$偏低;（5）团簇的投影和动力学状态的差异可导致气体密度斜率测量值分别相差$15\%$和$30\%$的因子。所呈现的结果可以部分地解释最近在星团外围的一些气体剖面测量，例如，朱雀。我们的研究结果是有关未来的X射线宇宙学约束从集群的郊区。
2014-10-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
A large thermal energy reservoir in the nascent intracluster medium at a redshift of 4.3
University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；Dalhousie University（达尔豪斯大学）；National Research Council, Herzberg Astronomy and Astrophysics（国家研究委员会赫茨伯格天文学与天体物理学研究所）；Universidad Diego Portales（迭戈帕托莱斯大学）；Universidade de São Paulo（圣保罗大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；University of Florida（佛罗里达大学）；University of the Witwatersrand（威特沃特斯兰德大学）；University of Pretoria（比勒陀利亚大学）
在红移4.3处的新生星团中发现异常强的tSZ效应，表明其内部存在巨大的热能库，挑战了现有理论对星团形成过程的理解。
2025-09-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
RASS-MCMF: A full-sky X-ray selected galaxy cluster catalog
本研究发布了迄今最大的ICM选星系团星表RASS-MCMF，覆盖25000平方度天区，含8465个星系团，纯度90%，并预测其与DES联合可对宇宙学参数实现较高精度约束。
2023-08-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
A GMRT Narrowband vs. Wideband Analysis of the ACT-CLJ0034.4+0225 Field Selected from the ACTPol Cluster Sample
对星系团的低频射电观测，通过观测射电晕和遗迹等弥散射电辐射，是对非热星系团内介质（ICM）的一种有用的探索。目前的形成理论不能完全解释这种发射的一些观察到的性质。在这项研究中，我们专注于发展的干涉技术提取扩展，微弱的漫反射发射存在明亮，紧凑的来源，在宽视场和宽带连续成像数据。我们的目标是将这些技术应用于无线电晕，遗迹和无线电迷你晕的研究，使用统一选择的和完整的星系团的样本选择通过Sunyaev-Zel 'dovich（SZ）效应的阿塔卡马宇宙望远镜（ACT）项目，及其偏振扩展（ACTPol）。我们使用升级后的巨型米波射电望远镜（uGMRT）有针对性的无线电观测样本的40个集群。我们提出了我们的样品的概述，确认检测到的射电晕在ACT-CL J0034.4 + 0225，并比较窄带和宽带分析结果，这个集群。由于ACT-CL J0034.4 + 0225字段的复杂性，我们使用三个流水线来处理宽带数据。我们的结论是实验的垃圾邮件宽带管道产生最好的结果，为这个特定的领域。然而，由于该领域中的严重的伪影，需要进一步的分析，以提高图像质量。
2021-12-10 astro-ph.CO
