Buoyant Bubbles in Intracluster Gas: Effects of Magnetic Fields and Anisotropic Viscosity
钱德拉和XMM-牛顿最近的观测表明,在星系团的核心存在复杂的结构,如空腔和细丝。一个合理的模型是射电喷流与团内介质(ICM)的相互作用。为了研究这个想法,我们使用三维磁流体动力学模拟,包括各向异性(Braginskii)粘度研究磁场的演变和形态的ICM中的浮力气泡的效果。我们调查了一系列不同的初始磁场的几何形状和强度,并研究所得到的X射线表面亮度分布的比较观察到的集群。磁张力和沿场线的粘性输运倾向于抑制平行于场线的不稳定性,但不垂直于场线。因此,气泡的演化强烈依赖于初始场的几何形状。我们发现环形场回路最初局限于内部的气泡是最好的能够再现所观察到的腔结构。
2009-09-24 astro-ph.CO
The galaxy cluster outskirts probed by Chandra
我们研究了钱德拉档案中320个团簇($0.056 <z< 1.24$,$kT>3$ keV)的样品的维里化区域中团簇内介质的物理性质。利用来自该大样本的排放测量轮廓,典型气体密度、气体斜率和气体分数可以被限制到和超过$R_{200}$。我们观察到$R_{500}$以外的密度分布变陡,在$R_{500}$处有$β\sim 0.68$,在$R_{200}$处有$β\sim 1$。通过跟踪宇宙细丝的方向近似与ICM偏心率,我们报告说,星系团偏离球对称,只有很小的差异之间的放松和扰动系统。我们也没有发现气体密度随红移的演化,证实了它的自相似演化。重子分数的值在$R_{200}$达到宇宙值:然而,由于非热压力支持和团块的系统学可能会增强测量的气体分数,导致重子预算相对于原始值的实际赤字。这一研究对理解远郊ICM物理具有重要意义。
2015-04-03 astro-ph.CO
AGN feedback in galaxy groups: a joint GMRT/X-ray study
我们提出了一个正在进行的研究18个附近的星系群,选择钱德拉和/或XMM-牛顿数据的可用性和证据AGN/热群内气体相互作用。我们已经获得了235和610兆赫的观测在GMRT的所有群体,和327和150兆赫的少数。我们讨论了两个有趣的情况下- NGC 5044和AWM 4 -这表现出不同种类的活动星系核/热气体的相互作用。借助这些例子,我们展示了如何将低频无线电数据(通过老化电子群的发射来跟踪活动星系核爆发的历史)与X射线数据(确定热气体的状态、扰动、加热和冷却)结合起来,可以提供对星系群反馈机制性质的独特见解。
2009-09-01 astro-ph.CO
Mapping the intracluster medium temperature in the era of NIKA2 and MUSTANG-2
我们目前的初步结果,从一个正在进行的计划,旨在映射的集群内介质(ICM)温度的高红移星系团的MaDCoWS样品使用的联合分析获得的浅X射线数据由$Chandra$和高角分辨率Sunyaev-Zel 'dovich(SZ)的观测实现与NIKA 2和MUSTANG-2相机。我们还提出了初步的结果,从一个正在进行的开放时间计划内的NIKA 2合作,旨在映射ICM温度的星系团在$z=0.45$从解决检测的相对论修正SZ光谱。这些研究表明,高角分辨率SZ观测将在未来十年中发挥重要作用,推动ICM动力学和非引力过程的研究,以高红移下一代X射线天文台发挥作用。
2021-11-02 astro-ph.CO
Buoyancy Instabilities in a Weakly Collisional Intracluster Medium
星系团的团内介质是一种弱碰撞的高β等离子体,其中热量和动量的传输主要沿着磁场线进行。各向异性热传导允许对流不稳定性由任一符号的温度梯度驱动,在非等温集群的外围的磁热不稳定性(MTI)和在其冷却核心的热通量浮力驱动的不稳定性(HBI)。我们采用雅典娜MHD代码来研究这些不稳定性的非线性演化,自洽包括各向异性粘性(即Braginskii压力各向异性),各向异性传导和辐射冷却的影响。我们强调了微尺度不稳定性的重要性,不可避免地伴随和调节的HBI和MTI产生的压力各向异性。我们发现,在所有的,但最内部的区域的冷核心集群,各向异性粘度显着削弱的HBI重新定向磁场线正交的温度梯度的能力。因此,虽然射电模式反馈在中心几十kpc中是必要的,但在哈勃时间的很大一部分时间内,传导可能能够抵消大部分冷核心的辐射损失。磁性排列的冷细丝然后能够通过局部热不稳定性形成。在冷暗条形成过程中的粘性耗散会产生伴随的热暗条,这可以在钱德拉对附近冷核星系团的深空观测中找到。在MTI的情况下,各向异性粘度保持磁场线的相干性超过更大的距离比在无粘的情况下,提供了一个自然的下限的规模上,该领域可以自由波动。在非线性状态下,磁场呈现折叠结构,其中场线曲率和场强度是反相关的。
2012-02-15 astro-ph.CO
Deep Chandra Observations of the Extended Gas Sloshing Spiral in A2029
最近对星系团的X射线观测表明,即使在看似松弛的星系团中,团内介质(ICM)也存在亚结构。这种子结构有时是ICM晃动的结果,这种晃动发生在冷的核心星团中,这些星团被与子星团或集团的离轴合并所干扰。我们提出了深钱德拉观测冷核心集群阿贝尔2029,其中有一个晃动的螺旋径向向外延伸从集群的中心,以约400千秒差距在其最大的程度-最大的连续螺旋观测日期。我们发现一个表面亮度过剩,温度递减,密度增强,元素丰度增强,并在该地区的螺旋平滑的压力分布。晃动的气体似乎与中央射电星系的南叶相互作用,使其弯曲,并使射电源具有广角尾(WAT)形态。这表明,瓦特可以在大规模上相对松弛的簇中产生。我们探讨加热和冷却之间的相互作用在集群的中心区域。来自活动星系核(AGN)的能量注入可能不足以抵消冷却,而晃动可能是防止大量气体冷却到非常低温度的重要机制。
2013-07-08 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
Redshift Evolution in the Iron Abundance of the Intracluster Medium
星系团提供了一个封闭的盒子,人们可以在其中确定气态重子随宇宙时间的化学演化。通过对29个星系团在红移0.3 < z < 1.3范围内的XMM-牛顿观测数据的分析,我们研究了热X射线发射重子中金属丰度的演化。单独来看,这一数据集并没有显示出显著进化的证据。然而,当我们还包括Chandra(Maughan et al. 2008)观察到的115个星系团的可比样本和XMM在z < 0.3时观察到的70个星系团的较低红移样本(Snowden et al. 2008)时,有明确的证据表明金属丰度下降。从z = 0到z \approx 1,这种降低大约是2的因子,在其上我们找到最小二乘最佳拟合线Z(z)/ Z_{\odot} =(0.46 \pm 0.05)-(0.38 \pm 0.03)z。演化中最大的不确定性来自最高红移区间中约束较差的金属丰度。
2009-04-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
SPT-CL J0417-4748: A Deep Chandra Study of a Relaxed Galaxy Cluster Without Central Star Formation
Chulalongkorn University(朱拉隆功大学);Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University(斯坦福大学卡弗里粒子天体物理与宇宙学研究所);Department of Physics, Stanford University(斯坦福大学物理系);SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福直线加速器中心);Department of Physics and Astronomy, Rutgers University(罗格斯大学物理与天文系)
SPT J0417是首个发现无中心恒星形成活动的松弛冷核团,通过Chandra分析揭示了AGN反馈对星系团热平衡的调节作用。
2026-02-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Gas sloshing in Abell 2204: Constraining the properties of the magnetized intracluster medium
富星系团Abell 2204的X射线表面亮度边缘分别位于中心以西和以东的$\sim 65$和$35 {\rm~ kpc}$。这些边缘的存在,被解释为晃动冷锋,意味着集群内的介质最近受到了干扰。我们使用多个钱德拉观测阿贝尔2204分析了集群内介质的属性。我们发现西边缘有一个密度比$n_{\rm in}/n_{\rm out} = 2.05\pm0.05$和一个温度比$T_{\rm out}/T_{\rm in} = 1.91\pm0.27$(投影,或$1.87\pm0.56$去投影),东边缘有相应的$n_{\rm in}/n_{\rm out} = 1.96\pm0.05$和$T_{\rm out}/T_{\rm in} =1.45\pm0.15$(投影,或$1.25\pm0.26$去投影)。这些数值是星系团中冷锋的典型值。这与在星团核心观察到的螺旋模式一起,支持Abell 2204的晃动场景。沿冷锋表面没有观察到Kelvin-Helmholtz涡,表明它们被某种物理机制有效地抑制了。我们认为,抑制很可能是促进由磁场放大的晃动运动,并推断从测量的气体性质,磁场强度应大于$24\pm6$ $μ$ G和$32\pm8$ $μ$ G沿西部和东部冷锋,分别。
2017-03-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Deep Chandra Observations of Abell 2199: the Interplay between Merger-Induced Gas Motions and Nuclear Outbursts in a Cool Core Cluster
我们提出了新的钱德拉观测阿贝尔2199,显示气体晃动的证据,由于一个小的合并,以及影响的无线电源,3C 338,托管的中央星系,NGC 6166,在集群内的气体。新的数据与之前的证据一致,即距离星团中心100”的马赫数为1.46的激波,尽管仍然没有令人信服的证据来证明预期的温度跃升。对这一特征的其他解释是可能的,但没有一个是完全令人满意的。大尺度的不对称性,包括星团中心西南200”处增强的X射线辐射和中心以北50”处的低熵羽流,是约4亿年前合并子星团的核心通道引起的气体晃动的特征。不寻常的无线电脊和低熵气体之间的关联与这个特征是一致的,它是前无线电喷流的残余物,被气体晃动从活动星系核中扫走。产生100”激波所需的能量与3C 338外部射电瓣的焓之间存在很大差异,这表明这些瓣是由一次较近、较弱的射电爆发形成的。缺乏证据表明,在中央10”的冲击表明,现在的喷流的力量是约两个数量级小于当100”的冲击形成。
2013-07-30 astro-ph.CO
A detailed study of X-ray cavities in the intracluster environment of the cool core cluster Abell 3017
我们提出了一个详细的分析,冷核星系团阿贝尔3017,在一个红移=0.219,已被确定为合并与它的同伴集群阿贝尔3016。这项研究利用了X射线钱德拉,紫外(GALEX),光学(ESO/VLT),中红外(WISE)和无线电uGMRT观测这个集群。使用各种图像处理技术,如反锐化掩模,2-D拟合使用Beta模型,轮廓分箱和使用表面亮度配置文件,我们显示了一对X射线腔的存在,在一个投影距离$\sim$ 20“”(70 kpc)和$\sim$ 16“”(57 kpc),分别从核心的Abell~3017。我们还检测到位于Abell 3017中心以南25“$\sim$(88 kpc)处的过量X射线发射,这可能是由于ICM中的气体晃动或合并引起的冲压压力条纹的整体运动。我们发现,射电瓣是负责观察到的X射线腔检测在这个系统中。中红外WISE色[W1-W2]和[W2-W3]的低值表明Abell~3017的中心BCG是一个恒星形成星系。根据${\rm Hα}$和GALEX FV的光度估计,BCG中心目前的恒星形成率分别为$\sim 5.06\pm 0.78$ Msun yr $^{-1}$和$\sim 9.20\pm 0.81$ Msun yr $^{-1}$。我们发现,第一次,无线电凤凰$\sim$ 150千秒差距的无线电核心,与($α\!\leq\! -1.8$)的频谱指数。我们还报告检测$\rm~P…
2021-03-01 astro-ph.CO
Non-parametric method for measuring gas inhomogeneities from X-ray observations of galaxy clusters
本文提出了一种非参数方法,利用星系团的X射线观测测量团内介质(ICM)的不均匀性。模拟钱德拉X射线观测的模拟集群分析,我们表明,我们的新方法能够准确恢复的三维气体密度和气体聚集因子的配置文件到大半径的星系团。然后,我们将这种方法应用到钱德拉X射线观测的阿贝尔1835和目前的第一个确定的气体聚团因子的X射线集群数据。我们发现Abell 1835中的气体聚集因子随半径的增加而增加,当r= R_{200}时,聚集因子达到~2-3。这与流体动力学模拟的预测非常一致,但它显着低于最近朱雀观测推断的值。我们进一步表明,径向增加的气体聚集因子导致平坦化的ICM导出的熵分布,并影响集群气体结构的物理解释,特别是在大集群中心半径。我们的新技术有助于利用钱德拉和XMM-牛顿X射线空间望远镜提供的丰富数据集,从而有助于提高我们对星系团结构的理解,并促进将星系团用作宇宙学探测器。
2013-09-16 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
Using head-tail galaxies to constrain the intracluster magnetic field: an in-depth study of PKS J0334-3900
本文对位于Abell 3135中心的射电星系PKS J 0334 -3900进行了多波长研究。光谱偏振射电观测结合光谱光学和X射线数据来说明使用的头-尾射电星系,以揭示集群内介质的属性。ATCA观测在1.4,2.5,4.6和8.6 GHz的形态和光谱指数给出的物理参数,以约束星系的动力学历史的详细分析。使用这些约束条件,我们产生的PKS J 0334 -3900的模拟。我们发现,这种头-尾形态可以通过结合轨道运动,由于一个双同伴和相对运动通过ICM。本文给出了A3135的新的Chandra象,从中我们得到了团簇电子密度n_(e,0)=(1.06 +/- 0.11 x 10^(-3)cm^(-3)),全球温度为2.4 ^(+0.51)_(-0.38)keV,PKS J 0334 -3900的射电喷流功率下限为1.6 x 10^(44)erg/s。根据现有光谱数据对星系团的新红移分析显示,A3135由0.058 < z < 0.066的星系组成,并给出了一个新的平均星系团红移为0.06228 +/- 0.00015。我们还发现了0.066 < z < 0.070之间的背景亚组。使用Abell 3135的斯托克斯Q和U数据来获得沿PKS J 0334 -3900的视线的旋转测量值。使用我们的模拟,我们能够推断出喷气机之间的距离为154 +/- 16千秒差距,这与喷气机之间的旋转测量的差异…
2013-04-05 astro-ph.CO
Understanding Shape and Centroid Deviations in 39 Strong Lensing Galaxy Clusters in Various Dynamical States
本文通过测量39个强透镜星系团中BCG、ICL、ICM及核心透镜质量的形状与质心偏差,结合聚集度和不对称参数,评估不同组分在不同动力学状态下追踪暗物质晕的能力。
2023-10-27 astro-ph.CO
Lensing-Reconstructed Dark Matter-Intracluster Medium Coherence as a Probe of Cluster Dynamical State: Application to HSTFF, RELICS, and CLASH Clusters
Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室);Northeastern University(东北大学);University of Miami(迈阿密大学);Yale University(耶鲁大学);Harvard University(哈佛大学);Duke University(杜克大学);New York University(纽约大学);Carnegie Observatories(卡内基观测站)
对49个星系团样本应用傅里叶空间相干分析,测量暗物质主导的面质量密度与热重子气体间尺度相关的相干性,用相干长度诊断动力学状态,发现其对动力学状态敏感,能补充探测星系团动力学状态。
2026-07-01 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
Probing the Curious Case of a Galaxy Cluster Merger in Abell 115 with High Fidelity Chandra X-ray Temperature and Radio Maps
我们提出的合并星系团阿贝尔115的X射线和无线电研究的结果。我们使用全套的5钱德拉观测A115的日期(360 ks总积分),以构建高保真度的温度和表面亮度地图。我们还研究了在1.5 GHz的甚大阵列和在0.6 GHz的巨型米波射电望远镜的无线电数据。我们认为,高的X射线光谱温度之间的子集群的结果驱动到集群内介质的弓激波的相互作用的子集群相对于彼此的运动。我们已经确定了形态相似的情况下,恩佐数值N体/流体动力学模拟的星系团在宇宙学的背景下。此外,A115中的巨型射电遗迹特征,具有弧形结构和相对平坦的光谱指数,可能与其他大质量星系团中与冲击波相关的巨型射电遗迹一致。我们提出了一个动力学的方案,是一致的结构的X射线气体,集群之间的热区,和无线电遗迹功能。
2018-04-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spectacular X-ray tails, intracluster star formation and ULXs in A3627
我们提出了壮观的双X射线尾巴与ESO 137 -001和一个可能加热的X射线尾巴与ESO 137 -002,在最近的丰富集群阿贝尔3627晚型星系的发现。钱德拉对ESO 137 -001的深度观测使我们能够第一次详细研究这种X射线尾的空间和光谱特性。除了已知的从ESO 137 -001延伸到约80 kpc的明亮尾巴外,还令人惊讶地发现了一个长度相似的较暗和较窄的次级尾巴。沿着两个尾部的温度变化很小。我们还发现了6个X射线点源,它们可能是L(0.3-10 keV)高达2.5 × 10^40 erg s^-1的簇内ULX射线。还提供了ESO 137 -001下游星团内HII区域的双子光谱,以及这些HII区域的速度图,显示了ESO 137 -001的磁盘旋转的印记。我们第一次明确地知道,活跃的恒星形成可以发生在被ICM冲压压力剥离的冷ISM中,它可能贡献了大量的星团内光。我们还报道了在A3627中发现的另一个晚型星系ESO 137 -002的40 kpc X射线尾。它的X射线尾部似乎很热,约为2 keV(与ESO 137 -001的尾部约为0.8 keV相比)。我们认为这两个星系周围的高压环境对它们明亮的X射线尾和星系团内恒星的形成是重要的。
2009-12-02 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Chandra and optical/IR observations of CXOJ1415.2+3610, a massive, newly discovered galaxy cluster at z~1.5
(Abridged) We report the discovery of CXO J1415.2+3610, a distant (z~1.5) galaxy cluster serendipitously detected in a deep, high-resolution Chandra observation targeted to study the cluster WARP J1415.1+3612 at z=1.03. This is the highest-z cluster discovered with Chandra so far. Moreover, the total exposure time of 280 ks with ACIS-S provides the deepest X-ray observation currently achieved on a cluster at z>1.5. We perform an X-ray spectral fit of the extended emission of the intracluster medium (ICM) with XSPEC, and we detect at a 99.5% confidence level the rest frame 6.7-6.9 keV Iron K_αl…
2013-01-10 astro-ph.CO
Enrichment of the hot intracluster medium: observations
四十年前,在英仙座星团的X射线光谱中,铁-钾发射特征的坚定探测揭示了铁在其热的星团内介质(ICM)中的存在。在过去20年里,随着更先进的任务的成功发射,这一发现已经扩展到许多其他金属和许多其他星系团、星系群和巨大椭圆星系的热大气层,作为生命的元素砖--由恒星和超新星合成--在宇宙的最大尺度上也被发现的证据。由于ICM发射X射线,处于碰撞电离平衡,其元素丰度原则上可以精确测量。反过来,这些丰度测量对于限制Ia型和核心坍缩超新星的物理和环境条件是有价值的,这些超新星在整个星团体积内爆炸并富集了ICM。另一方面,整个ICM的金属的空间分布构成了一个显着的签名的化学历史和演化的集群,集团和椭圆。在这里,我们总结了ICM中测量元素丰度的最重要成就,从最初的尝试到XMM-牛顿,钱德拉和朱雀的时代,以及Hitomi获得的前所未有的结果。我们还讨论了目前这些测量系统的局限性,以及未来的任务XRISM和雅典娜将如何进一步提高我们目前对ICM浓缩的认识。
2019-02-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
X-ray Observations of Complex Temperature Structure in the Cool-core cluster Abell 85
利用X射线观测研究了冷核星系团Abell 85的复杂温度结构。温度特征可以提供合并事件的证据,这些合并事件使星团内的气体受到冲击加热。根据\textit{Chandra}和\textit{XMM-Newton}观察结果绘制温度图。新的长曝光\textit{XMM}观测和改进的温度图分箱技术相结合,产生了迄今为止A85的最高保真度温度图。在\textit{Chandra}和\textit{XMM}的温度图中,在南部和西南部的子星系团附近都检测到了热区。这些结构的存在意味着A85没有松弛。热区域可能表明存在冲击。热点位置的马赫数估计为$\sim$ 1.9。观测效应往往会系统地减少温度跃变,因此测得的马赫数可能会被低估。这两张温度图都没有显示出在西南子星团附近假定的射电遗迹附近有地震的证据。然而,不能排除弱冲击的存在。这两种仪器测得的温度之间存在矛盾。
2014-05-09 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
The X-ray spectrum of the cooling-flow quasar H1821+643 : A massive black hole feeding off the intracluster medium
我们提出了一个深朱雀观测H1821+643,一个非常罕见的例子,一个强大的类星体托管的中央大质量星系的丰富的冷却核心星系团。通过以前的钱德拉星系团的研究,我们实现了从活动星系核(AGN)和星系团内介质(ICM)的发射光谱分离。有了高度的信心,我们确定的X射线反射/后处理的冷和缓慢移动的物质在活动星系核的直接环境的签名。这种物质的铁丰度被发现是显著低于太阳(Z~0.4Zsun),这对于强大的活动星系核来说是一个不寻常的发现,但与这个类星体是通过康普顿诱导的冷却流从ICM馈送的想法一致。我们还发现了一个微妙的软过剩,可以描述为现象学(与额外的黑体组件)或电离X射线反射的内部区域的高倾角(i=57度)吸积盘周围的旋转(a>0.4)黑洞。我们描述了如何电离状态的吸积盘可以用来限制爱丁顿分数的源。将这些参数应用到我们的光谱中,意味着爱丁顿分数为0.25-0.5,与之相关的黑洞质量为3- 6 × 10^9兆太阳。
2014-08-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A Chandra view of SPT-CL J0217-5014: a massive galaxy cluster at a cosmic intersection at z=0.53
Masaryk University(马萨里克大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Tsinghua University(清华大学);University of Kentucky(肯塔基大学);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);SRON Netherlands Institute for Space Research(荷兰空间研究所)
钱德拉望远镜观测发现SPT-CL J0217-5014是一个位于宇宙交汇处的庞大星系团,其ICM显示扰动特征,表明合并活动可能破坏原有冷却核,并存在持续的丝状结构吸积。
2025-12-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cooling rate and turbulence in the intracluster medium of the cool-core cluster Abell 2667
该研究分析冷却核星系团Abell 2667的ICM热X射线辐射,结合多望远镜数据探测低温气体并估算冷却速率与湍流展宽上限,发现其与低红移冷却核星系团相似,大湍流上限暗示显著ICM加热可能抑制冷却。
2025-02-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Metallicity of the Intracluster Medium Over Cosmic Time: Further Evidence for Early Enrichment
我们使用钱德拉X射线数据测量的245个大质量星系团的簇内介质(ICM)的金属丰度从X射线和Sunyaev-Zel'dovich(SZ)效应调查,跨越红移$0<z<1.2$。金属丰度测量在三个不同的径向范围内,通过他们的郊区跨越集群核心。我们探索这些测量的趋势作为集群红移,温度和表面亮度“峰值”(集群中心的气体冷却效率的代理)的函数。在大半径(0.5- 1 $r_{500}$)的数据与恒定的金属丰度一致,而在中等半径(0.1-0.5 $r_{500}$),我们看到富集的后期增加,与预期的金属在簇核中的产生和混合一致。在集群中心,有强烈的趋势,金属与温度和峰值,反映了增强的金属生产在最低熵气体。在冷核/尖锐的峰值集群人口,有一个大的内在分散在中央金属丰度和没有整体的演变,表明显着的天体物理变化的富集效率。表面亮度分布平坦的星系团中心金属丰度较低,内禀散射较小,但红移越低,中心金属丰度越高。我们的结果是一致的,与其他最近的测量ICM金属丰度的红移的函数。他们加强了附近星系团外围均匀金属分布的观测所暗示的画面,其中ICM的大部分富集发生在团簇形成之前,随着中央星系的恒星星族的演化,后期的显著富集只发生在星系团中心。
2017-09-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Three-dimensional thermodynamic structures of the intracluster medium across edges in the X-ray surface brightness of massive, bright, dynamically-active galaxy clusters
本研究利用钱德拉X射线天文台,通过扩展的正向建模方法分析4个动力学活跃星系团的X射线数据,明确了不同星系团边缘的冷锋/激波锋性质及相关热力学特征,验证了激波加热瞬时平衡模型假说。
2024-07-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
Galaxy Cluster Scaling Relations between Bolocam Sunyaev-Zel'dovich Effect and Chandra X-ray Measurements
我们提出的综合Sunyaev-Zel'dovich效应(SZE)的信号,$Y_{\rm SZ}$,其X射线模拟,$Y_{\rm X}\equiv M_{\rm gas}T_{\rm X}$,和总质量,$M_{\rm tot}$之间的标度关系,为45个星系团的Bolocam X射线-SZ(BOXSZ)样品。所有参数都集成在$r_{2500}$中。$Y_{2500}$值是使用Bolocam收集的SZE数据测量的,Bolocam在加州理工学院亚毫米波天文台(CSO)以140 GHz工作。温度,$T_{\rm X}$,和质量,$M_{\rm gas,2500}$,的集群内的介质是使用X射线数据收集钱德拉,和$M_{\rm tot}$是来自$M_{\rm gas}$假设一个恒定的气体质量分数。我们的分析占了几个潜在的偏差来源,包括:选择效应,从无线电点源的污染,和SZE信号的损失,由于噪声滤波和光束平滑效应。我们测量的$Y_{2500}$ - $Y_{\rm X}$缩放有一个幂律指数为$0.84\pm0.07$,和一个分数的内在分散在$Y_{2500}$的$(21\pm7)\%$在固定的$Y_{\rm X}$,这两者都是与以前的分析一致。我们还测量了$Y_{2500}$和$M_{2500}$之间的缩放,发现$1.06\pm0.12$的幂律指数和在$(25\pm9)\%$的固定质量下$Y_{2…
2015-04-27 astro-ph.CO
Hot Gas Halos in Early-Type Field Galaxies
本文利用Chandra和XMM-牛顿方法研究了一个场早型星系样品中的热气体含量。我们发现,场星系的L_X-L_K关系比星系团和星系团中的类似星系要陡。LK <Lstar的场星系的低热气含量表明,低质量星系的内部过程,如超新星驱动的风或活动星系核反馈驱逐热气。这样的机制可能是不太有效的组和集群中的组内或集群内介质的存在下,可以限制流出的材料。此外,星系群和星系团中的星系可能能够从周围介质中吸积气体。虽然在保留热气晕的星系群和星系团中存在着大量的L_K < L_恒星星系,但在这些丰富环境中的一些星系,包括更明亮的星系,基本上没有热气。在这些情况下,热气体晕很可能已经通过冲压压力汽提去除。这表明,在丰富的环境中,星系的群内/群内介质和热气晕之间存在着非常复杂的相互作用,环境介质在某些情况下有助于限制甚至增强晕,而在其他情况下则有助于去除气体。相比之下,更孤立的星系的热气含量主要是星系质量的函数,更大质量的星系能够保持它们的晕,而在较低质量的系统中,热气会在外流风中逃逸。
2010-04-29 astro-ph.CO
A method to search for bulk motions in the ICM with {\sl Chandra} CCD spectra: application to the Bullet cluster
本文提出了一种基于{ \sl Chandra} CCD数据在合并星系团的团内介质(ICM)中搜索体运动的策略。我们的目标是从$K_α$线发射的质心得到的ICM投影区域的平均红移的鲁棒测量。我们深入探讨了视线方向上未知温度结构的影响,以准确评估系统不确定性对ICM红移的影响。我们把我们的方法应用到“子弹星系团”(1 E ~0657-56)。我们直接确定23个独立的区域的表面亮度轮廓的基础上,并测量的红移平均沿视线在每个ICM。我们发现,在这些地区的红移分布是轻微的不一致的零假设,一个恒定的红移或没有散装运动的ICM,在约$2\, σ$的置信水平。我们尝试性地确定了最可能受整体运动影响的区域,并发现沿视线的最大速度梯度约为$(46\pm 13)$ $\rm km~s^{-1}~kpc^{-1}$,沿“子弹”路径的尺度为$\sim 260 $ kpc。“我们将其解释为一个重要的ICM质量沿着垂直于合并的方向被推开的可能特征。这一初步结果是有希望的系统搜索的基础上空间分辨光谱分析的{ \sl钱德拉} CCD数据的明亮,中等红移星系团的整体运动。这一初步结果是有希望的系统搜索的基础上空间分辨光谱分析的{ \sl钱德拉} CCD数据的明亮,中等红移星系团的整体运动。
2015-08-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
A large-scale shock surrounding a powerful radio galaxy
我们报告钱德拉探测到一个大规模的冲击,规模为200千秒差距,在集群周围的强大的射电星系3C 444(PKS 2211-17)。我们的20-ks钱德拉观测使我们能够确定一个清晰的表面亮度下降周围的射电星系的外缘,这可能是对应于一个球状冲击传播到集群内介质。我们测量到表面亮度下降的温度跃变因子约为1.7,这对应于马赫数约为1.7。由于在测量激波后气体的温度时需要在相当大的区域上求平均值,所以这可能是一个低估值。我们还检测到明确的腔对应的位置的射电叶,这只是第二次这样的检测与FRII射电星系。我们估计,传递到环境中的总能量至少为8.2 x 10^60尔格,对应于大于2.2 x 10^45尔格·s^-1的喷流功率(假设时间尺度基于测量的激波速度)。我们还比较了在各种假设下作用在叶片上的外部压力与内部压力,并得出结论,质子的显着贡献是必需的。
2010-11-29 astro-ph.CO
Tracing Structure: Shape and Centroid Deviations in 39 Strong Lensing Clusters as a Test of Cluster Formation Predictions
研究通过分析39个强引力透镜团簇的形状和质心偏差,测试ΛCDM宇宙学中集群形成预测的准确性,发现ICL与DM晕最匹配,且ICL和CLM比ICM和BCG更椭圆。
2025-11-27 astro-ph.CO
Two-Phase ICM in the Central Region of the Rich Cluster of Galaxies Abell 1795: A Joint Chandra, XMM-Newton, and Suzaku View
基于对X射线明亮星系团Abell 1795的高质量Chandra,XMM-牛顿和朱雀数据的详细分析,我们报告了两相团内介质(ICM)结构的明确证据,它由一个很酷的(具有温度T = 2.0- 2.2keV)和热(T = 5.0- 5.7keV)分量共存,并且至少在中心80 kpc中主导X射线发射。第三个弱发射分量(T = 0.8千电子伏)也检测到在最里面的144千秒差距,并归因于一部分的cD星系的星际介质(ISM)。解投影谱分析揭示了热相和冷相组分的平坦径向温度分布。这些结果与Xu等人(1998)报道的ASCA测量结果一致,并且类似于先前对半人马座星系团的发现(例如,Takahashi等人,2009年)。通过分析从Chandra数据创建的发射测量比率和气体金属丰度图,我们发现在50-100 kpc区域,冷相组分比热相组分更富集金属,这与M87中发现的结果一致(Simionescu et al. 2008)。冷相和热相ICM的共存不能仅通过活动星系核(AGN)的气泡抬升来实现。相反,两相ICM特性与cD电晕模型更好地协调(Makishima等人,2001)。(节录)
2012-02-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
ZWCL 1856.8 : A rare double radio relic system captured within NuSTAR and Chandra field of view
本文利用 NuSTAR 与 Chandra 首次同时观测罕见双射电遗迹星系团 ZWCL 1856.8,发现弱激波及两处逆康普顿发射证据,并提出互补分析方法。
2023-12-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
Baryon Content of Massive Galaxy Clusters at z=0-0.6
我们研究了星系团中的两个主要重子成分,即星系中的恒星和团内介质(ICM)中的电离气体之间的关系,使用了94个红移范围为0-0.6的星系团。精确测量的总质量和ICM质量来自钱德拉观测,恒星质量来自宽视场红外巡天探测器和两微米全天巡天,使我们能够以自洽的方式追踪星团重子含量的演化。我们发现,在r_{500}中,ICM质量-总质量关系的演化符合自相似模型的预期,而恒星质量-总质量关系中没有红移演化的证据.这表明星团内部的恒星质量和ICM质量的演化是不同的。
2011-12-07 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
The Planck clusters in the LOFAR sky. III. LoTSS-DR2: Dynamic states and density fluctuations of the intracluster medium
LoTSS-DR 2的足迹覆盖了309个PSZ 2星系团,其中83个拥有射电晕,26个拥有射电遗迹。它为我们提供了一个很好的机会,统计研究的性质,扩展集群无线电源,特别是它们与合并活动的联系。我们的目标是量化集群的动态状态,调查它们与扩展射电源的发生关系。我们还寻找集群内介质(ICM)湍流和非热特性的无线电晕在LoTSS-DR 2之间的连接。我们分析了XMM-牛顿和钱德拉档案X射线数据和计算浓度参数和质心位移,表明集群的动态状态。我们还进行了功率谱分析的X射线表面亮度(SB)的波动,调查大规模的密度扰动和估计的湍流速度色散。功率谱分析结果表明,散射密度起伏幅度较大。因此,我们只发现了一个边缘的密度涨落和集群弛豫状态之间的相关性,我们没有发现密度涨落和无线电晕功率之间的相关性。然而,注入的功率从湍流耗散计算粒子加速与无线电晕功率,其中最适合的单位斜率支持湍流(再)加速的情况。两种不同的加速度模型,渡越时间阻尼和绝热随机加速度,不能区分,由于大的离散估计的湍流马赫数。我们引入了一个新的量$[kT\cdot Y_X]_{r_\mathrm{RH}}$,它与假定马赫数不变的湍流加速功率成正比。这个量与射电晕功率密切相关,斜率也是1。
2022-10-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
Feedback through multiple outbursts in the cluster 2A 0335+096
我们研究的核心X射线明亮的星系团2A 0335+096使用深钱德拉X射线成像和空间分辨光谱,包括新的无线电观测。在星团核心的一组大约8个X射线明亮的斑点,看起来像鸟巢中的鸡蛋,包含多相气体,从~0.5到2 keV。在0.5 keV的温度下,最冷的X射线发射气体的形态与该星团中已知的围绕中央星系的Halalpha发射星云相似。XMM-Newton光栅光谱证实了这些温度下材料的存在,与Chandra发射测量结果非常一致。在80至250 kpc的尺度上,有一个低温,高金属丰度,在其他集群中看到的集群内介质的漩涡。在核心中,我们发现了另外三个X射线腔的证据,除了先前发现的两个。1.5 GHz无线电发射的增强与X射线腔相关。与空腔相关的总4PV焓约为5x10^59 erg。这一能量足以加热冷却区约5 × 10^7年。我们发现一个最大的压力不连续的26%(2西格玛)的表面亮度边缘的西南集群核心。这相当于冷核心相对于其周围环境的马赫数的上限为0.55。
2009-04-08 astro-ph.CO
Model-Independent Limits on the Line-of-Sight Depth of Clusters of Galaxies Using X-ray and Sunyaev-Zel'dovich Data
我们推导出了星系团中热等离子体最小视线范围的独立于模型的表达式。唯一的输入是1-5 keV X射线表面亮度和来自Sunyaev-Zel'dovich(SZ)数据的康普顿化。不需要关于平衡或几何的先验假设。当X射线发射材料的温度在0.3千电子伏和20千电子伏之间,金属丰度在0到两倍太阳能之间时,该方法适用--几乎所有的簇内等离子体都满足这些条件。使用这种方法,联合APEX-SZ和钱德拉X射线天文台对子弹星团的数据产生了400 +/- 56千秒差距的主要组成部分的半压深度的下限,限制它至少是球形的,如果不是雪茄形的主要沿视线。
2011-06-11 astro-ph.CO
The Outer Limits of Galaxy Clusters: Observations to the Virial Radius with Suzaku, XMM, and Chandra
星系团的外围,靠近维里半径,仍然是相对未被探索的领域,但对我们理解星系团的生长,结构和质量至关重要。在本报告中,我们展示了一个程序的第一个结果,以约束状态的外部团内介质(ICM)在一个大样本的星系团,利用三个互补的X射线天文台的优势:朱雀(低,稳定的背景),XMM-牛顿(高灵敏度)和钱德拉(良好的空间分辨率)。通过仔细结合从星团核心到r_200以外的观测,我们能够识别和减少系统的不确定性,这些不确定性会阻碍我们使用单个望远镜进行空间和光谱分析。我们的样本包括9个星系团,在z ~ 0.1-0.2完全覆盖的方位角超过r_200,我们的分析表明,ICM是不是在流体静力平衡的集群外围,我们看到明确的方位角变化的温度和表面亮度。在其中一个集群中,我们能够测量远超过r_200的漫射X射线发射,并且我们发现熵分布和气体分数与理论和数值模拟的预期一致。这些结果与最近的研究相反,这些研究指出气体在郊区聚集;集群环境或仪器效应因素的差异在多大程度上导致这种差异仍不清楚。从更广泛的角度来看,该项目将产生一个相当大的基准数据集,用于与高分辨率数值模拟进行详细比较。
2011-11-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Chandra study of Abell 795 -- a sloshing cluster with a FR0 radio galaxy at its center
我们提出了第一个X射线专门研究的星系团A795和Fanaroff-Riley型0托管在其最明亮的星系团星系。利用存档的30 ks \textit{Chandra}观测资料,我们研究了星系团内介质的动力学状态和冷却特性,并研究了周围环境是否阻止了射电星系的生长。我们发现,A795是一个弱冷的核心集群,与观察到的质量沉积速率$\lessapprox 14\,$ M $_{\odot}$年$^{-1}$在冷却区(中央$\sim$ 66千秒差距)。在内部$\sim$ 30 kpc,我们确定了两个假定的X射线腔,我们揭示了两个突出的冷锋的存在,在$\sim$ 60 kpc和$\sim$ 178 kpc的中心,位于沿冷ICM螺旋功能。中心星系距离X射线峰值17.7千秒差距,被平均密度为$n_{\text{e}} = 2.14 \times 10^{-2}$ cm $^{-3}$的多温气体包围。我们发现在74-227兆赫的扩展无线电发射集中在集群,超过了预期的流量从无线电星系外推在低频。我们建议,晃动是负责的螺旋形态的气体和冷锋的形成,环境本身不能解释的射电星系的紧凑性。我们认为,两个空腔的功率和晃动的动能可以减少和抵消冷却。考虑到扩展射电辐射的光谱和形态特征,我们将其归类为一个候选的射电小晕。
2021-03-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
A deep learning view of the census of galaxy clusters in IllustrisTNG
星系团多样性的起源仍然是大尺度结构形成和星系团演化的一个未解释的方面。我们提出了一种新的方法,使用X射线图像来识别冷核(CC),弱冷核(WCC)和非冷核(NCC)星系团,这是由他们的中心冷却时间定义。我们使用卷积神经网络ResNet-18来对聚类进行分类,该网络通常用于图像分析。我们产生模拟钱德拉X射线观测的样本318大规模集群从IllustrisTNG模拟。该网络使用低分辨率的模拟Chandra图像进行训练和测试,覆盖我们样本中集群的中心1 Mpc正方形。在没有任何光谱信息的情况下,深度学习算法能够识别CC、WCC和NCC聚类,分别达到92%、81%和83%的平衡准确度(BAcc)。该性能优于使用中心气体密度的常规方法的分类,平均BAcc = 81%,或表面亮度浓度,给出BAcc = 73%。我们使用类激活映射来定位分类决策的判别区域。从这个分析中,我们观察到网络已经利用从聚类中心到r~300 kpc和r~500 kpc的区域分别识别CC和NCC聚类。它可能已经认识到的功能,在集群内的介质,是与活动星系核的反馈和破坏性的主要合并。
2020-08-25 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
X-ray investigation of the remarkable galaxy group Nest200047
本研究利用钱德拉和XMM-牛顿的X射线数据,分析了星系群Nest200047的群内介质热力学性质、中心黑洞特性,发现其存在显著过剩能量与重子丰度偏低等特征,属于过热星系群,为研究AGN反馈提供了重要观测依据。
2025-06-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
A very deep Chandra observation of Abell 1795: The Cold Front and Cooling Wake
我们提出了一个新的分析非常深的钱德拉观测的星系团阿贝尔1795。利用近750千秒的净ACIS成像,我们能够解决的热力学结构的集群内介质(ICM)的长度尺度为1千秒差距附近的冷核心。我们发现了几个以前未解决的结构,包括一个高压功能的BCG北部,似乎是从阿贝尔1795年的冷核心的批量运动。在冷核心的南部,我们发现低温(~ 3千电子伏),扩散ICM气体延伸的距离为~ 50千秒差距空间上与先前确定的灯丝的H-α发射相一致。在没有任何H-α发射的邻近区域中也检测到类似温度的气体。与H-α灯丝重合的X射线气体在光谱上的冷却速率约为1太阳质量/年,这与从紫外线观测推断的该区域恒星形成速率的测量结果一致,表明根据其H $α$和紫外线辐射推断的该灯丝中的恒星形成可以追溯到致密的X射线发射气体的快速冷却。然而,H-α灯丝并不是较冷ICM的唯一位置,因为在H-α灯丝的西边观察到了与H $α$发射不共空间的相似温度和更高金属丰度的ICM,这表明它可能是被Abell 1795的中央活动星系抬升的。冷核晃动和活动星系核反馈相互协同作用的进一步模拟将是必要的,以了解这样一个动态的冷核区域可能是如何产生的,以及为什么尽管有灾难性冷却流的证据,H-α发射相对于冷X射线气体如此局部化。
2014-06-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Feeding and feedback processes in the Spiderweb proto-intracluster medium
本文结合 Chandra X 射线与 ALMA SZ 观测,首次导出 z>2 蜘蛛网原星系团 ICM 的温度轮廓,揭示其强冷核及高达 250-1000 太阳质量/年的质量沉积流,用于解释中心黑洞供给、恒星形成与即将到来的活动星系核反馈。
2024-11-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Deep Chandra observation and numerical studies of the nearest cluster cold front in the sky
我们提出了一个非常深的(500千秒)钱德拉观测的结果,随着定制的数值模拟,最近的,最好的解决集群冷锋在天空中,这是90千秒差距(19弧分)西北的M 87。锋面的北部看起来最尖锐,宽度小于2.5千秒差距(1.5库仑平均自由路径;置信度为99%)。沿着锋面的每一处,温度不连续性都窄于4-8 kpc,金属丰度梯度窄于6 kpc,表明扩散、传导和混合在界面上受到抑制。这样的传输过程可以被与冷锋对齐的磁场自然地抑制。有趣的是,磁流体动力学模拟的比较表明,为了保持所观察到的尖锐的密度和温度的不连续性,传导也必须抑制沿磁场线。然而,冷锋的西北部被观察到有一个非零的宽度。虽然其他的解释是可能的,扩大是与存在的开尔文-亥姆霍兹不稳定性(KHI)的长度尺度上的几个千秒差距一致。基于与模拟的比较,KHI的存在将意味着集群内介质的有效粘度被抑制超过一个数量级的各向同性斯皮策式温度依赖性粘度。在冷锋下,我们观察到比周围气体亮约10%的准线性特征,并且在投影中彼此分离约15 kpc。与定制的数值模拟的比较表明,观察到的现象可能是由于气体在冷锋下方的宽层中晃动而放大了磁场,其中磁压达到热压力的约5- 10%,从而降低了明亮特征之间的气体密度。
2015-11-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
AGN feedback and iron enrichment in the powerful radio galaxy, 4C+55.16
我们提出了一个详细的X射线分析4C+55.16,一个不寻常的和有趣的射电星系,位于一个冷的核心星系团的中心。4C+55.16是X射线明亮(L(星团)~10^45 erg/s),射电强大,并显示出与周围星团内介质相互作用的明显迹象。通过结合深钱德拉(100 k s)和1.4 GHz VLA观测,我们发现了活动星系核中心多次爆发的证据,提供了足够的能量来抵消ICM的冷却(P_bubbles= 6.7 × 10^44 erg/s)。此外,4C+55.16有一个不寻常的集群内铁分布,显示出丰富的Fe-L发射,沿着X射线腔之一运行的羽毛状功能。与羽流有关的过量铁约为10^7 M_sol。金属丰度与太阳相似,表明SNIa和SNII都有助于富集。羽流和南部的空洞形成了一个冷的富含金属的气体区域,在这个区域的边缘,温度(从kT~2.5 keV到kT~5.0 keV)、金属丰度(从~0.4太阳能到0.8太阳能)和表面亮度分布有明显的不连续性,这与冷锋造成的不连续性一致。然而,我们也认为,这种不连续性可能是由冷的富含金属的气体被提升从中央AGN沿其X射线腔之一。
2011-04-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Astrophysical limits on very light axion-like particles from Chandra grating spectroscopy of NGC 1275
轴子/类轴子粒子(ALP)是标准模型的一个很好的扩展,在弦论中是通用的。星系团中团内介质(ICM)的X射线透明度是光ALP(质量为$<10^{-11}\,{\rm eV}$)的有力探测器;当来自嵌入源或背景源的X射线光子通过磁化ICM传播时,它们可能经历能量依赖的量子力学转换为ALP(反之亦然),在X射线光谱上留下扭曲的印记。我们目前的钱德拉数据的活动星系核NGC 1275在英仙座星系团的中心。采用490 ks高能透射光栅(HETG)曝光,我们获得了高质量的1- 9 keV光谱无光子堆积和ICM污染。除了铁谱带的特征,光谱是由一个幂律连续描述,在$<3\%$水平的任何光谱失真。我们计算光子的生存概率作为ALP质量$m_a$和ALP光子耦合常数$g_{aγ}$的ICM磁场模型系综的函数,然后使用NGC 1275光谱约束的$(m_a, g_{aγ})$ -平面。相对于磁场实现,99.7%可信区域将ALP-光子耦合限制为质量为$m_a<1\times 10^{-12}\,{\rm eV}$的$g_{aγ}<6-8\times 10^{-13}\, {\rm GeV}^{-1}$(取决于磁场模型)。这是迄今为止对这些光ALP的$g_{aγ}$最严格的限制,并且已经达到了下一代日光镜和光照射穿透墙壁实验的灵敏度限制。我们强调了这些研究与下一代X射线天文台雅典娜和山猫的潜力,但注意到这些未来的…
2020-12-18 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A deep dive: Chandra observations of the NGC 4839 group falling into the Coma cluster
本文利用深度 Chandra 观测研究落入后发座星系团的 NGC 4839 星系群,发现其头部存在冷锋和弓形激波,并通过尾迹表面亮度涨落功率谱揭示热传导受抑制、小尺度湍流得以长期存在。
2023-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE