Redshift evolution of the hot intracluster gas metallicity in the C-EAGLE cluster simulations
金属在星系团中的丰度和分布包含了有关其化学历史和演化的宝贵信息。通过观察金属丰度如何随着红移而演变，有可能限制不同的金属生产渠道。我们使用的C-EAGLE集群，一个样本的30个高分辨率（$m_{gas} \simeq 1.8\times 10^{6}$ M $_{\odot}$）集群变焦模拟，研究红移的金属丰度的演变，特别是对集群的外围。早期的富集模型，其中大部分的金属产生在核心的集群祖先在高红移，表明在集群外围的金属没有显着的演变，因为$z=2$。对于C-EAGLE样品，我们发现与早期富集模型的合理一致性，因为在整个样品的大半径处金属丰度的分散性非常小，至少达到$z=2$。唯一的例外是铁，它的金属丰度的径向依赖性被发现在低红移处演化，这是因为它主要是由Ia型超新星产生的，而Ia型超新星比核心坍缩超新星更有可能在较晚的时间形成。我们还发现了相当大的红移演化的金属丰度在核心的C-EAGLE集群，这还没有看到在其他模拟或基于观测的金属丰度研究。由于我们发现这种演化是由低金属丰度气体的吸积驱动的，这表明外流的活动星系核加热物质与周围气体之间的相互作用对于确定星系团核心丰度是重要的。
2020-05-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Multi-scale analysis of turbulence evolution in the density stratified intracluster medium
星系团内的弥漫热介质通常表现出湍流运动，其振幅随半径增加，揭示了宇宙流体动力学模拟。然而，它的物理起源仍然不清楚。这可能是由于大半径处的湍流过量注入，或者小半径处的湍流耗散更快。我们研究这一点，通过研究的时间演化的湍流在团内介质（ICM）的主要合并后，使用Omega500非辐射流体动力学宇宙学模拟。通过应用一种新的小波分析来研究ICM湍流谱的径向依赖性，我们发现，更快的湍流耗散在内部高密度区导致湍流振幅随半径的增加。我们还发现，在所有半径的ICM湍流衰减后，主要合并两个阶段：一个早期的快速衰减阶段，其次是一个缓慢的长期衰减阶段。由ICM密度分层引起的浮力效应在湍流衰减过程中变得越来越重要，如湍流弗劳德数$Fr \sim \mathcal{O}(1)$减小所揭示的。我们的研究结果表明，较强的密度分层和较小的涡旋翻转时间可能是导致湍流耗散速率较快的内部区域的集群。
2018-09-05 astro-ph.CO
Optimization and Quality Assessment of Baryon Pasting for Intracluster Gas using the Borg Cube Simulation
本文利用Borg Cube成对模拟优化重子粘贴算法，使其仅凭纯引力模拟即可在z≤2范围内以百分之几的精度重现星系团内气体压强和密度，并量化其对Y-M标度关系弥散的额外贡献小于5%。
2023-11-27 astro-ph.CO
Measurement of the intracluster light at z ~ 1
在附近的星系团中，总光球光的很大一部分被认为包含在弥散的团内光（ICL）中，ICL从星系团核心延伸了100 kpc。对ICL的研究可以揭示星系团内发生的演化历史和过程的细节，但由于它的表面亮度很低，通常很难被探测到。我们在这里提出的ICL的第一次测量的总集群光在z \sim 1使用深J波段（1.2 μm）从HawK-1的VLT成像的一部分。我们研究了6个X射线选择的星系团在0.8< z <1.2时的ICL，发现等照度线μ（J）= 22 mag/arcsec ~ 2以下的ICL占半径R_（500）内星系团总光的1-4%。这与ICL在类似红移下的模拟结果大致一致，并且与附近的观测结果相比，ICL中的总星团光的比例自z \sim 1以来增加了2 - 4倍。我们还发现，在这些红移中，Brilliant星团星系（BCG）中包含的总星系团光的比例为2.0-6.3%，在6种情况下，有5种情况下大于ICL分量的比例，与附近星系团的结果相反。这表明，在集群核心的演变涉及大量的剥离活动在后期，除了早期建立的BCG恒星质量通过合并。这些BCG在大半径处存在大量恒星光可能有助于解决最近半解析模型预测的BCG质量增长（例如De Lucia & Blaziot，2007）与观测到的BCG在高红移时的大质量和尺度大小之间的分歧。
2012-06-20 astro-ph.CO
Dust in clusters: separating the contribution of galaxies and intracluster media
我们分析了红移在0.06-0.70范围内的327个星系团的样本。使用HERSCHEL HerMES项目的地图和星表，已经获得了对它们的平均星团内尘埃发射的强约束;在每个星团中心的5弧分半径内，95%C. L。在观测频率为250、350和500 $μ$ m时，得到的极限分别为86.6、48.2和30.9 mJy。根据这些限制，并假设银河系中星际介质的典型物理参数，我们已经得到了背景星系由于星团内介质而导致的视觉消光的严格上限：$A_V$（95% C. L.）<~ $10^{-3}$ mags.强约束也得到了这样的尘埃的质量，例如使用350 $μ$米的数据，我们建立了一个95%的上限$<10^9M_\odot$内的半径为5弧分的圆集中在集群。这相当于$9.5\times 10^{-6}$星系团总质量的一小部分，表明星系团内介质中的气尘比与银河系中的气尘比相差约三个数量级。三个红移范围内星系团红外总光度的计算（0.05-0.24，0.24-0.42和0.42-0.71）和两个质量范围（$<10^{14}$和$>10^{14}M_\odot$），红移中的光度强烈演化（$L\sim z^{1.5}$），结果表明在最后一个$\sim 6$ Gyr中，恒星形成率随时间有强烈的下降。
2016-12-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing High-redshift Intracluster Medium Using SKA
National Centre for Radio Astrophysics, Tata Institute of Fundamental Research（国家射电天体物理学中心，塔塔基础研究所）；International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research（国际理论科学中心，塔塔基础研究所）
利用SKA对El Gordo星系团的多阶段观测，研究高红移星系团内介质的磁场结构和强度，检验磁场放大模型。
2026-06-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Intracluster Plasma: a Universal Pressure Profile?
在低红移z<0.2的X射线观测中，星系团中团内等离子体的压力分布有很大的变化。我们发现剖面遵循两种主要模式，在核心和郊区都具有陡峭或浅的形状。我们跟踪这些形状回到一个物理二分法的集群分为两类，标记为低熵（LE）或高熵（HE）的整个。从X射线观测和Sunyaev-Zel'dovich堆叠数据在较高的0.2<z<0.4，我们得出的证据，相对于LE的增加丰度的HEs。我们提出这构成了一个系统的趋势，向高z;具体来说，我们预测的压力分布收敛到一个真正的通用HE样模板z>0.5。我们提交我们的物理模板和收敛趋势，以进一步的观测测试，鉴于当前和即将到来的个人，堆叠和综合Sunyaev-Zel'dovich信号的测量。
2011-12-22 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
Metals in the Intracluster Medium of MS 1512.4+3647 Observed with Suzaku: Implications for the Metal Enrichment History
用朱雀望远镜对星系团MS 1512.4+3647（z=0.372）进行了270 ks的观测。在一个中等红移的星系团（z>0.3）中，除了Fe的丰度外，还首次分别测定了Mg、Si、S和Ni的丰度。MS 1512.4+3647的丰度模式与附近星团的丰度模式一致，表明该系统对附近星团的贡献与超新星Ia和SNe II相似。SNe II与SNe Ia的数量比为$\sim3$。估计的SNe II和SNe Ia的总数与气体质量的关系与附近的星团相似。MS 1512.4+3647的丰度结果与SN II速率历史大致遵循恒星形成历史的标准情景一致，该历史在1<z<2处有一个峰值，然后向$z\sim0$下降约一个数量级。Ia超新星的数量与附近的星团相似，这表明Ia超新星的速率从z=0.37到z=0急剧下降，并且/或者Ia超新星爆炸主要发生在较大的红移处。
2013-10-18 astro-ph.CO
The Fate of Dwarf Galaxies in Clusters and the Origin of Intracluster Stars. II. Cosmological Simulations
我们将N体模拟算法与星系形成、合并和潮汐破坏的亚网格处理相结合，并给出了观测到的条件光度函数Phi（L| M），在和谐LCDM模型中研究大小为（100 Mpc）^[3]的宇宙体积内银河系和河外星系光的起源和演化。该算法模拟了星系团中大尺度结构的生长和形成、星系团中星系人口的演化、星系合并和潮汐对星系的破坏以及星系团内光的演化。我们发现，在所有的红移星系合并的破坏占主导地位的破坏潮汐约一个数量级。然而，潮汐的破坏足以产生足够高的集群内光分数f_ICL，以匹配观测。团内光的大部分（60%）是由总质量为10^11 Msun-10^12 Msun的中间星系和恒星质量为6x10^8 Msun-3x10^10 Msun的恒星提供的，这些恒星被更大质量的星系潮汐摧毁。低质量星系对团内光的贡献很小，矮星系的贡献可以忽略不计，尽管从数量上看，大多数被潮汐摧毁的星系都是矮星系。通过及时跟踪集群，我们发现它们的f_ICL值往往会随着时间的推移而增加，但可能会经历突然的变化，有时是非单调的。这些变化发生在主要的合并过程中，涉及质量相当但内部光度非常不同的星系团。大多数潮汐破坏事件发生在星团的中心区域。因此，团内光比银河光更集中在中心。我们的研究结果支持潮汐破坏的中等质量的星系作为一个合理的方案的起源团内光。
2012-07-28 astro-ph.CO
Towards cosmological simulations of the magnetized intracluster medium with resolved Coulomb collision scale
本文对大质量星系团开展极高分辨率非辐射 MHD 宇宙学放大模拟，分辨 ICM 小尺度湍流发电机与磁场结构，为耦合宇宙线并研究辐射奠定基础。
2023-06-07 astro-ph.CO
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
Heating and enriching the intracluster medium
我们提出的数值模拟的星系团与随机加热的活动星系核（AGN），能够再现所观察到的熵和温度分布的非冷核（NCC）集群。我们的研究使用N体流体动力学模拟来研究恒星形成、金属产生、黑洞吸积以及超新星和活动星系核的相关反馈如何加热和富集星系团中的扩散气体。我们评估这些过程的不同实现方式如何影响簇内介质（ICM）的热和化学性质，使用高质量的X射线观测局部集群来约束我们的模型。为了这项研究的目的，我们重新模拟了从千年模拟中提取的25个大质量星系团的样本。次网格物理处理使用半解析模型的星系形成，从而保证在我们的模拟反馈源是一个人口的星系与现实的属性。我们发现，超新星反馈没有影响的ICM的熵和金属丰度结构，无论用于注入能量和金属的扩散气体的方法。通过包括活动星系核反馈，我们能够解释所观察到的熵和金属丰度的档案，以及X射线光度-温度标度关系的NCC系统。由各向异性喷流加热激发的活动星系核能量注入的随机模型-在这里首次提出-是这一成功的关键。随着金属依赖的辐射冷却的增加，我们的模型也能够产生CC集群，而不会在密集的中心区域过冷气体。
2012-10-29 astro-ph.CO
Intracluster Light Properties in a Fossil Cluster at z=0.47
星系团在星系团的星系外包含一个弥散的恒星成分，这被观测为微弱的团内光（ICL）。利用Gemini/GMOS-N深成像和多目标光谱技术对红移为$z=0.47$的大型化石星团RX J105453.3+552102（J1054）进行观测，改进了对ICL形成机制的观测约束。我们从最亮的星团星系（BCG）中提取了ICL表面亮度和颜色轮廓，达到155 kpc，检测限为28.7 mag/arcsec $^2$（1 $σ$，4.8”x 4.8”; i波段）。漫射光的颜色类似于BCG和中心明亮星系的颜色，在$\sim$ 70 kpc范围内，向外部稍微变蓝。我们发现ICL分布与成员星系的空间分布比与BCG主导的星系团光度分布更吻合。我们报告了J1054的ICL分数为$15.07 \pm 4.57 \%$，在BCG的$60 \sim 155$ kpc范围内，这似乎高于先前研究中的ICL分数红移趋势。我们的研究结果表明，星团内的恒星似乎不能用一种占主导地位的生产机制来解释。然而，J1054的ICL中有相当一部分可能是最近从坠落星系/卫星星系的外围产生的，而不是由星团早期的BCG产生的。
2021-09-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Intracluster light in clusters of galaxies at redshifts 0.4<z<0.8
对团内光的研究可以帮助我们理解星系团的形成机制，并对团簇形成历史和物理性质进行约束。然而，由于ICL发射的内在模糊性，大多数对ICL的搜索和详细研究都局限于红移z<0.4。我们在ESO遥远星系团巡天（EDisCS）探测到的红移0.4<z<0.8的10个星系团的子样本中搜索ICL，这也是我们DAFT/FADA巡天的一部分。我们分析了ICL通过应用OV WAV包，基于小波的技术，深HST ACS图像中的F814 W过滤器和V波段VLT/FORS 2图像的三个集群。检测水平作为漫射光源表面亮度的函数使用模拟进行评估。在F814 W滤波器图像中，我们在所有星系团中检测到漫射光源，其典型大小为几十kpc（假设它们处于星系团红移）。通过叠加10张F814 W图像检测到的ICL显示，在源中心的8 sigma检测范围约为50 x50 kpc 2，在F814 W滤波器中的总绝对星等为-21.6，相当于每个星系团约有两个L* 星系。我们发现ICL的总F814 W绝对星等与星系团的速度、色散和质量之间存在弱相关。团簇质光比（M/L）和ICL的量之间没有明显的相关性，也没有证据表明ICL源分布中存在任何优先取向。我们发现在z=0和z=0.8之间ICL的量没有强烈的变化。此外，我们发现小波检测紧凑的对象（WDCOs）在三个集群中的两个波段的数据是可用的，这些对象可能是非常微弱的紧凑的星系，在某些情况下，各自…
2011-09-19 astro-ph.CO astro-ph.IM
Cosmic evolution of the Faraday rotation measure in the intracluster medium of galaxy clusters
本研究利用弱碰撞发电机模型模拟了星系团内介质中法拉第旋转量至红移1.5的演化，发现其标准差和绝对平均值随星系团质量增加而增加，且径向剖面与红移无关，模型结果与观测数据吻合，可用于生成射电望远镜的模拟偏振观测。
2024-09-27 astro-ph.CO
Evolution of vorticity and enstrophy in the intracluster medium
在构造形成过程中，大尺度运动产生的湍流影响了团内介质热组分和非热组分的演化。由于涡度拟能是涡度大小的量度，本文通过分析涡度拟能的拉格朗日历史来研究湍流的产生和演化。为此目的，我们结合了宇宙学模拟进行ENZO代码与我们的拉格朗日后处理工具CRaTer。这样，我们就能够量化星系团吸积到星系团的过程中各个源项的拟能。在这里，我们专注于红移范围从$z=1$到$z=0$。最后，我们测量了湍流的耗散率，并估计了由此产生的集群内磁场的放大。我们发现，压缩和斜压运动是涡度拟能的主要来源，而拉伸运动和耗散影响了随后的涡度拟能演变。湍流耗散率能够维持团内磁场放大到观测水平。
2017-07-27 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
On the injection spectrum of relativistic electrons in high-redshift radio galaxies
我们指出，高红移射电星系的超陡射电光谱的显着线性反映了以前报道的一般趋势，强大的射电星系，根据该光谱曲率较小的源具有陡峭的光谱（近静止帧1 GHz测量）。我们认为，现有的理论和观测证据的基础上，这是过早的结论，粒子加速机制在源具有直，超陡的无线电频谱引起辐射电子的超陡注入频谱。在经验支持，我们表明，估计的注入光谱指数，可用于35个紧凑的陡谱（CSS）射电源的代表性样本是不相关的与他们的休息帧（固有）的旋转措施，这是已知的是典型的大，表明一个密集的环境，也是高$z$射电星系的情况。
2011-10-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gravitational Redshifts in Clusters and Voids
研究了宇宙学物体中引力红移的相对论效应。通过发展简单的理论模型，研究了星系团中卫星星系、团内气体以及与空洞有关的星系的引力红移测量中可能的特征。在卫星星系的引力红移的分析中，我们发展了一个非常简单的分析模型的卫星星系维里化的晕，这使我们能够评估的信号依赖于星系的晕占据分布的属性。我们得到的结果与最近的结果一致，虽然我们的结果仅限于维里半径内的卫星星系。在对团内气体的分析中，我们发展了一个简单的分析模型，其中包括气体的随机运动的影响，并假设这些气体产生非热压力。我们证明了气体的随机运动对引力红移的可能贡献。我们还调查了一个可能的签名的引力红移测量星系与空隙，第一次，据我们所知，利用一个简单的分析模型。我们表明，二阶哈勃项，它出现在一个空洞的中心周围的比例因子的扩展，可能会作出显着的贡献，这取决于星系样本的分析方式。
2018-02-14 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the intracluster pressure profile from the thermal SZ power spectrum
热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应的角功率谱对宇宙学参数sigma_8和Omega_m高度敏感，但在模拟星系团和星系团的气体压力分布时，天体物理的不确定性阻碍了它作为精确宇宙学探测的应用。在本文中，我们假设，相关的宇宙学参数是准确地知道，并探讨当前和未来的tSZ功率谱测量的能力，以约束内的气体压力或气体的质量分数，f_气体的演变。我们使用的CMB波段功率测量从南极望远镜和贝叶斯马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法来量化偏离标准，通用的气体压力模型。我们探讨分析模型的扩展，使tSZ电源的预测与实验数据相一致。我们发现，一个陡峭的压力分布在集群的外围或不断发展的f_gas与实验数据或模拟有轻度到严重的冲突。在压力模型中改变一个以上的参数会导致强烈的退化，不能打破目前的观测限制。我们使用来自未来tSZ调查实验的模拟带功率，特别是一个可能的2000 deg^2 CCAT调查，以表明未来的观测可以提供几乎一个数量级的精度相同的模型参数。例如，这将使我们能够打破当前参数简并，并同时对气体压力分布及其红移演化进行约束。
2015-08-25 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
The XMM Cluster Survey: Evidence for energy injection at high redshift from evolution of the X-ray luminosity-temperature relation
利用XMM星系团巡天第一次数据发布（XCS-DR 1）中的光谱红移数据，测量了211个偶然发现的星系团的样本自z~1.5以来的X射线亮度-温度（L_X-T）关系的演化。这是第一次使用单一的，大的，均匀的集群样本跨越这个红移范围的研究。使用正交回归技术，我们发现没有证据的斜率或内在的散射的关系，因为z~1.5的演变，发现这两个是一致的，与以前的测量z~0.1。然而，可以看到归一化相对于自相似期望负向演化：我们发现E（z）^{-1} L_X = 10^{44.67 +/- 0.09}（T/5）^{3.04 +/- 0.16}（1+z）^{-1.5 +/- 0.5}，其在零演化情况的2 sigma内。当使用平分线回归技术时，我们看到相对于自相似的温和但仍然是负面的进化。我们将我们的结果与数值模拟进行比较，在数值模拟中，我们使用与XCS数据相同的方法拟合模拟集群样本。我们的数据支持这样的模型，即解释L_X-T关系的斜率所需的大部分过剩熵是在高红移处注入的。模拟活动星系核的反馈实施从目前的半解析星系形成模型的处方预测积极的发展的规范化，并不同于我们的数据在5西格玛以上。这表明，在高红移更有效的反馈可能需要在这些模型。
2012-07-04 astro-ph.CO
Magnetic fields in the intracluster medium with TNG-Cluster: properties, morphology, and tangential anisotropy
Universität Heidelberg, Zentrum für Astronomie（海德堡大学天文学中心）；Universität Heidelberg, Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen（海德堡大学跨学科科学计算中心）；Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；Centre de recherche en astrophysique du Quebec (CRAQ)（魁北克天体物理学研究中心）
研究揭示冷却核心团簇中磁场呈现切向各向异性，归因于内部重力波的捕获作用。
2025-07-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
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
Magnetic Energy Injection in GRB 080913
GRB 080913的光谱红移为z=6.7，是最近发现的伽马射线暴GRB 090423（红移约为8.2）之前最遥远恒星天体的记录保持者。逐渐积累的高红移伽玛暴样品为宇宙再电离期伽玛暴的起源和物理提供了新的线索。本文对GRB 080913光学余辉的多波长数据进行了详细的数值拟合，并对它的环爆环境和其他模型参数进行了约束。我们的结论是，晚光学/X射线平台约一天，因为爆发是由于坡印廷通量占主导地位的注入从中央引擎，这很可能是一个巨大的旋转黑洞与超强磁场。
2009-07-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
X-ray Observations of the Chemical Abundances in the Intra-Cluster Medium
星系团是我们宇宙中最大的明确定义的物体，是研究比氢和氦重的最丰富的化学元素分布及其生产历史的理想实验室。星系团的环境使我们不仅可以研究星系内部的元素丰度，而且可以研究星系际空间，即星系团内的介质。由于星系团内的介质被加热到数千万度的温度，我们可以通过X射线光谱学来研究这种介质的化学成分。到目前为止，X射线光谱学已经探测到了13种重元素。在X射线光谱中最容易检测到的元素是铁。在大质量的星系团中，我们发现团内介质中的重元素质量比星系中的大。因此，考虑团内介质对于理解重元素核合成的完整历史至关重要。观测到的所有比氮重的元素的丰度可以用两种类型的来源粗略地模拟：核心坍缩超新星和Ia型超新星。所谓的冷核星系团在星系团中心显示出更大的重元素丰度，似乎主要由Ia型超新星的产物富集。观测到重元素丰度随红移而演化的证据仍然具有中等的意义。
2014-03-20 astro-ph.CO
Life cycle of cosmic-ray electrons in the intracluster medium
模拟了中心射电星系注入小星系团介质中的相对论电子的演化过程，研究了初始喷流功率对射电等离子体扩散和辐射特性的影响。通过将被动示踪粒子耦合到自适应网格宇宙学MHD模拟中，我们研究了宇宙射线电子如何作为输入喷流功率的函数分散。我们还研究了后者如何影响的热和非热性质的集群内介质，与差异可辨别的$\sim$陀螺仪开始后的射流。我们发展了宇宙射线电子的能谱，受到同步加速器和逆康普顿发射以及通过冲击波和湍流再加速的能量增益为主的能量损失。我们发现，在没有重大合并的情况下，宇宙射线电子经历的再加速量不足以产生长寿命的可检测的无线电发射。然而，对于所有的模拟，再加速过程的作用是至关重要的，以保持一个显着的和体积填充水库的化石电子（$γ\sim 10^3$）的几个陀螺后，第一次注入射流。这对解释最近发现的星系团的辐射和其他射电现象很重要。
2022-10-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A giant Ly$α$ nebula in the core of an X-ray cluster at $z=1.99$: implications for early energy injection
利用Keck/LRIS窄带成像技术在$z=1.99$的X射线发射星团CL~ J 1449 +0856的核心发现了一个巨大的100 kpc Ly $α$星云。这一发现将Ly $α$星云与宇宙过密区域之间的已知关系扩展到$5-7\times10^{13}$ M $_{\odot}$星团的致密核心。最有可能为星云提供能量的候选者是两个Chandra探测到的活动星系核主星团成员，而从X射线阶段冷却和宇宙学冷流是不受欢迎的，主要是因为高Ly $α$与X射线的光度比（$L_{\mathrm{Lyα}}/L_{\mathrm{X}} \approx0.3$，$\gtrsim10-1000\times$高于本地冷核星团）和目前的模型。考虑到Ly $α$发射气体的物理条件以及可能与X射线相位的相互作用，我们认为，如果不以$\gtrsim1000$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$的速率持续补充冷气体，Ly $α$星云将是短命的（$\lesssim10$ Myr）。我们调查的可能性，星系团通过外流提供所需的气体，我们表明，它们的总质量流出率相匹配的补给维持星云。这种情况直接意味着从星系中提取能量并将其沉积在周围的星系团内介质中，这是解释局部星系团热力学性质所必需的。我们估计的能量注入的顺序为$\thickapprox2$千电子伏每粒子在一个$2$陀螺仪间隔内的集群介质。在我们的基线计算中…
2016-07-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Intracluster Light at the Frontier II: The Frontier Fields Clusters
多波长深度观测是理解星系团中漫射光起源的关键工具：星系团内光（ICL）。为此，我们利用哈勃前沿场巡天研究了ICL中6个大质量中等红移（0.3<z<0.6）星团的恒星星族的性质。我们进行这种分析，到一个径向距离~120千秒差距的最明亮的星系团星系。结果表明，ICL的平均金属丰度为[Fe/H] ~-0.5，与银河系外围的值一致。ICL的平均恒星年龄在2到6 Gyr之间，比星团中最大的星系年轻。这些结果表明，这些大质量（> 10^15 Msol）星系团的ICL是由在z<1时吸积的类MW天体剥离而形成的，与目前的模拟一致。我们没有发现任何显着增加的ICL与宇宙时间的光的分数，虽然红移范围内探索是狭窄的，得出任何强有力的结论。在探索恒星质量密度剖面的斜率时，我们发现HFF星系团的ICL遵循其底层暗物质晕的形状，这与ICL是近代星系剥离的结果的观点一致。
2017-10-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Toward mapping turbulence in the intracluster medium III. Constraints on the turbulent power spectrum with Athena/X-IFU
本研究利用 Athena/X-IFU 模拟观测，通过结构函数与 MCMC 方法约束星系团内介质湍流功率谱参数，在有利假设下以优于15%的1σ不确定性恢复注入尺度、速度弥散和谱斜率。
2024-03-18 astro-ph.CO
Non-linear saturation and energy transport in global simulations of magneto-thermal turbulence in the stratified intracluster medium
本研究通过IDFIX代码进行2D和3D数值模拟，探讨了星系团介质中磁热不稳定性（MTI）湍流的饱和机制与能量传输，发现MTI通过势能注入与耗散平衡实现饱和，并能在ICM外围提供约15%的非热压支撑。
2024-11-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A Phenomenological Model for the Intracluster Medium that matches X-ray and Sunyaev-Zel'dovich observations
星系团的宇宙学流体动力学模拟仍然面临着挑战，以产生一个模型的内集群介质，匹配当前的X射线和Sunyaev Zel 'dovich观测的各个方面。为了促进与未来模拟的这种比较，并使现实的集群人口研究能够用于建模，例如，非热发射过程中，我们构建了一个唯象模型的集群内的介质是基于观察到的X射线集群的代表性样本。我们创建了一个模拟的星系团目录的基础上大型碰撞N体模拟MultiDark，通过分配我们的气体密度模型，每个暗物质集群晕。根据动力学扰动参数将团簇分为冷核和非冷核。我们证明，我们的气体模型匹配的各种观察到的Sunyaev Zel 'dovich和X射线的标度关系，以及X射线光度函数，从而能够建立一个可靠的模拟目录目前的调查和预测未来的实验。在另一篇论文中，我们应用我们的星表计算了星系团的非热射电和伽马射线辐射。我们通过MultiDark数据库（www.multidark.org）公开和免费在线提供我们的宇宙学完整的多频模拟目录，用于不同红移的（非）热团簇发射。
2015-12-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Energy Injection And Absorption In The Cosmic Dark Ages
暗物质湮灭或去激发、亚稳态物质的衰变或其他新的物理学可以在复合期间和复合之后将高能电子和光子注入光子-重子流体。当这些粒子冷却时，它们将能量分成大量有效电离的电子和光子，这反过来又改变了电离历史。最近的工作提供了一个简单的方法来约束任意的能量沉积的历史，使用宇宙微波背景（CMB），在这份说明中，我们目前的结果描述的能量沉积的历史，光子和电子作为初始能量和注入红移的函数。利用这些结果，可以立即计算出任何注入任意谱的电子、正电子和/或光子的过程的CMB边界，这些谱具有任意的红移依赖性。
2012-11-01 astro-ph.CO hep-ph
Intracluster Medium Fluctuations on Scales up to 1 Mpc: A Combined eROSITA and SPT/Planck Analysis of Abell 3266
California Institute of Technology（加州理工学院）；University of Chicago（芝加哥大学）；Max-Planck-Institut fur extraterrestrische Physik (MPE)（马克斯·普朗克地外物理研究所）；University of Michigan（密歇根大学）；NASA Jet Propulsion Laboratory（美国宇航局喷气推进实验室）；Sapienza University of Rome（罗马智慧大学）；INAF – IRA（意大利国家天体物理研究所-博洛尼亚天文台）
研究通过eROSITA和SPT/Planck观测分析阿贝尔3266团簇，测量压力和密度波动，计算功率谱和三维振幅，探讨团簇内部介质能量注入和传输机制。
2026-02-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
On the correlation between dark matter, intracluster light and globular cluster distribution in SMACS0723
本文通过JWST观测的SMACS0723自由形式透镜模型，研究暗物质与团内光及球状星团分布的相关性，发现总质量轮廓比两者浅1 dex，与冷暗物质模拟一致。
2023-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Deep Redshift Survey of the Perseus Cluster: Spatial Distribution and Kinematics of Galaxies
利用MMT/Hectospec观测的1447个星系样本及新开发的CausticSNUpy软件，研究英仙座星系团运动学，发现其无旋转、无亚结构、弛豫且近期未并合。
2024-03-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Resolved magnetic dynamo action in the simulated intracluster medium
法拉第旋转和河外射电源的同步辐射提供了证据的存在磁场延伸超过~Mpc尺度。然而，这些领域的起源仍然难以捉摸。利用新的高分辨率网格模拟，我们研究了大质量星系团中磁场的增长，该星系团在几个方面与后发座星系团相似。我们研究的模型中，磁场起源于原始种子场与0.1 nG的红移z=30。模拟显示了显著的磁场放大的证据。在最好的空间分辨率（3.95千秒差距），我们能够解决的规模，磁张力平衡的磁力线弯曲的湍流。这使我们能够观察到小规模发电机的最后生长阶段。据我们所知，这是第一次在星系团内介质的宇宙学模拟中看到。我们的模拟观测法拉第旋转提供了一个很好的匹配观察后发座星系团。然而，磁场的分布显示出强烈的偏离一个简单的麦克斯韦分布，这表明在真正的集群磁场的三维结构可能是显着不同的，通常假设时推断磁场值从旋转测量观测。
2017-11-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
The uncommon intracluster medium features of the first massive clusters selected independently of their baryon content
本研究利用弱引力透镜选出的4个中等红移大质量星系团样本，发现其ICM罕见特征数量远多于同质量ICM选星系团，揭示了传统ICM选样本在星系团热力学性质研究中存在根本性偏差。
2025-01-13 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
Spectroscopic confirmation of a mature galaxy cluster at redshift two
星系团是宇宙中质量最大的维里化结构，是在宇宙时间内通过物质的引力吸积形成的。一个红移z=2的演化星系团的发现，对应于104亿年的回顾时间，提供了一个研究其性质的机会。星系团XLSSC 122最初在XMM大尺度结构巡天中被发现为一个微弱的扩展X射线源，并被发现与光度红移为1.9 +/- 0.2的致密星系相一致。随后在毫米波长的观测发现，沿着XLSSC 122的视线，Sunyaev-Zel'dovich递减，从而证实了热的星团内气体的存在，而欧洲航天局的X射线多镜任务的深层成像光谱学（XMM-牛顿）揭示了一个扩展的，X射线明亮的气态大气，维里温度为6000万开尔文，富集金属的程度与局部团簇相同。在这里，我们报告的休息框架光学光谱观测XLSSC 122和确定37个成员星系的平均红移为1.98，对应于104亿年的回顾时间。我们使用测光来确定平均无尘恒星年龄为29.8亿年，这表明这些星系中的恒星形成开始于平均红移为12的时候，当时宇宙只有3.7亿年。推断的形成红移的全部范围，包括尘埃的影响，涵盖了从7到13的区间。这些观测结果证实了XLSSC 122是一个非常成熟的星系团，其成员星系中既有演化的恒星星族，又有组成团内介质的炽热富金属气体。
2020-01-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Study of the Intracluster and Intergalactic Medium in the Sculptor Supercluster with Suzaku
我们用朱雀号研究了z=0.108的玉夫座超星系团方向的高温等离子体。朱雀号于2005年11月对超星系团A2811、A2811偏移、A2804、A2801区进行了四次观测。12月，包括这些簇的维里半径之外的区域。这项研究需要精确的背景估计，因为测量到的红移线的强度，特别是那些来自氧的红移线，受到银河系发射的强烈影响。在成员星系团维里半径以外的区域拍摄的光谱被用作背景，其中包括银河和宇宙X射线背景（CXB）分量。我们还使用了在玉夫座超星系团附近拍摄的背景数据。根据团簇的维里半径确定了温度和金属丰度分布，并在团簇维里半径以外的区域寻找氧谱线发射。结果，星系团的温度向维里半径方向下降，而暗条区域的光谱拟合除了银河系和CXB分量外，不需要额外的分量。我们将O VII和O VIII谱线的强度分别限制在8.1和5.1光子cm^-2 s^-1 arcmin^-2以下，作为2 σ的上限。O VII的强度表明n_H < 1.6e-5 cm^-3（Z/0.1 Z_solar）^-1/2（L/25 Mpc）^-1/2，这对应于超密度δ < 60（Z/0.1 Z_solar）^-1/2（L/25 Mpc）^-1/2。
2010-10-25 astro-ph.CO
Importance of intracluster scattering and relativistic corrections from tSZ effect with Cosmic Infrared Background
本文重新研究了CIB在星系团中的散射效应，发现考虑团内散射和相对论性温度修正后，全天CIB畸变被低估约1.5倍，且单星系团信号存在可用于宇宙学分析的红移依赖性。
2023-03-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Witnessing the intracluster medium assembly at the cosmic noon in JKCS041
本研究利用MUSTANG-2的28小时SZ观测，分析了z=1.803星系团JKCS041的星系团内介质，发现其SZ信号微弱且峰值偏移，揭示了其正处于合并组装早期阶段，并预测其压力剖面将在未来10 Gyr显著增长。
2023-05-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
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$\rm~P…
2021-03-01 astro-ph.CO
The enrichment history of the intracluster medium: a Bayesian approach
本文通过对130个星系团在0.1<z<1.3时的数据进行严格分析，测量了星系团中铁含量的演化。由于a）丰度测量的低信噪比和上限，b）可能的选择效应，c）参数空间的边界，d）非高斯误差，e）研究对象的内在多样性，以及f）丰度系统学，使得这项任务变得困难。我们引入贝叶斯模型来同时解决所有这些问题，从而允许串扰（协方差）。在模拟数据上，贝叶斯拟合恢复了输入富集历史，这与标准分析不同。在考虑了可能依赖于X射线温度、金属丰度系统学和研究对象的内在多样性之后，我们发现，无论是在高红移还是低红移，都没有达到现今的金属含量，而是随着时间的推移逐渐增加：在数据采样的7 Gyr中，铁丰度增加了1.5倍。因此，金属丰度的反馈不会在高红移处结束。进化是建立在中等数量的证据，19比1的赔率对更快或更慢的金属富集的历史。我们第一次量化了金属丰度的内在分布，18+/-3%，在校正了演化，X射线温度和金属丰度系统学的影响之后。最后，我们还提出了一个解析近似的X射线温度和金属丰度的似然函数，这是有用的其他回归拟合涉及这些参数。文中提供了130个聚类的数据和随机计算的代码。
2012-09-04 astro-ph.CO astro-ph.HE physics.data-an
A new era of intracluster light studies with JWST
仍然在很大程度上未被探索，星系团中的漫射光追踪了这些巨大结构的过去和正在进行的积累。利用JWST早期释放观测首次对星系团SMACS-J 0723.3-7327（z=0.39）的团内光进行了全面的研究。这些深和高空间分辨率的图像，使高信噪比的ICL的径向距离为$\sim400$千秒差距的研究，两倍远，相对于以前的HST研究的中间红移集群。这开辟了探索正在构建ICL的丰富混合过程的可能性。我们发现，内部部分（R $<$ 100 kpc）是通过一个主要的合并，而外部部分（R $>$ 100 kpc）主要是由银河系类卫星的潮汐剥离。我们还发现，该集群（$α_{3D} = -2.47\pm0.13$）的ICL的恒星质量密度径向轮廓的斜率密切遵循预测的暗物质晕斜率（$α_{3D\mathrm{,DM}} = -2.6$到$-2$），支持的想法，这两个组件有一个类似的形状，从而使用ICL作为星系团中的暗物质分布的示踪剂的潜力。未来JWST对ICL的研究将彻底改变我们对团簇形成的理解，并将对改善这些结构的引力透镜质量图至关重要，从而准确地解释第一个星系的性质。
2022-08-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Rich structure of non-thermal relativistic CMB spectral distortions from high energy particle cascades at redshifts $z\lesssim 2\times 10^5$
一般认为，对于复合前的能量注入，所有注入的能量在重子光子等离子体中以热的形式耗散，从而在CMB谱中产生$y$型、$i$型和$μ$型畸变。我们表明，这种假设是不正确的，当能量注入的形式充满活力（即能量远大于背景CMB温度）的粒子。我们进化的电磁级联，从注入的高能粒子，在膨胀的宇宙，并遵循CMB光谱失真的非热分量的电磁簇射与背景光子，电子和离子的相互作用所产生的。在簇射中的粒子的能量已经退化到足够低的能量以使它们可以与背景等离子体热化之前，电磁簇射将其能量的相当大一部分损失到CMB光谱失真。这种光谱畸变是簇射中的非热高能电子与CMB相互作用的结果，因此具有与$y$型或$i$型畸变基本不同的形状。最终的\emph{non-thermal relativistic}（$ntr$型）CMB光谱畸变的形状取决于注入的电子、正电子和光子的初始能谱，因此具有关于能量注入机制的信息，例如衰变或湮灭的暗物质粒子的衰变或湮灭通道。光谱畸变的形状对能量注入的红移也很敏感。我们的计算打开了一个新的窗口，在$z\lesssim 2\times 10^5$的能量注入，这是不简并，并可以区分从低红移热$y$型扭曲。
2019-03-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The history of chemical enrichment in the intracluster medium from cosmological simulations
金属在星系团团内介质（ICM）中的分布为研究其形成和演化、与宇宙恒星形成的关系以及不同气体过程的影响提供了有价值的信息。通过分析一个模拟的星系团样本，我们研究了ICM的化学富集，它的演化，以及它与模拟中的物理过程和核心的热性质的关系。这些模拟，包括重新模拟的29个拉格朗日区域进行了升级版本的SPH GADGET-3代码，已经运行，包括两个不同的重子物理：一个帐户的辐射冷却，恒星形成，金属富集和超新星（SN）的反馈，另一个进一步包括反馈的影响，从活动星系核（AGN）。与观测结果相一致，我们发现了熵和金属丰度之间的反相关性在集群核心，和类似的径向分布的重元素丰度和丰度比大集群中心的距离（~R180）。在外围，即~0.2R180之外，我们发现金属丰度分布非常均匀，由SNIa或SNII产生的元素几乎是平坦的。我们研究了这一现象的起源，发现这是由于早期（z>2-3）活动星系核强烈爆发对小的高红移晕的作用，广泛地置换了富金属气体。我们的研究结果还表明，该样品的热气体的固有金属丰度在整个径向范围内，在z=2和z=0之间平均一致，没有演变。
2017-01-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the small scale turbulent dynamo in the intracluster medium: A comparison to dynamo theory
我们目前的非辐射，宇宙学的放大模拟星系团的形成与磁场和（各向异性）的热传导的一个非常巨大的星系团的质量在红移为零，对应于$M_\mathrm{vir} \sim 2 \times 10^{15} M_{\odot}$。我们在三个分辨率水平（1X，10 X，25 X）上运行集群，从$2 \times 10^8M_{\odot}$的有效质量分辨率开始，随后增加粒子数量以达到$4 \times 10^6M_{\odot}$。在模拟中获得的最大空间分辨率是有限的重力软化达到$ε=1.0$ kpc的最高分辨率水平，允许解决非常精细的结构的层次组装。所有的模拟，已经进行了SPMHD代码小工具-3与大量更新的SPMHD处方。主要研究团簇内介质（ICM）中的磁场放大。结果表明，在重联扩散极限下，主要的放大机制是小尺度湍流发电机。在我们的两个最高分辨率的模型中，我们开始解决由这个过程驱动的磁场放大，我们明确量化这与磁功率谱和磁张力，限制与发电机理论一致的磁场线的弯曲。此外，我们调查的$\nabla \cdot \mathbf{B}=0$约束在我们的模拟，并表明，我们实现了可比的结果，以国家的最先进的AMR或移动网格技术，如恩佐和Arepo的代码中使用。我们的研究结果表明，第一次在一个完整的宇宙学模拟的星系团，发电机的行动可以解决的框架内的现代拉格朗日磁流体动力学（MHD）方法，一项研究，目前在文献中…
2021-08-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dynamical properties and detectability of the magneto-thermal instability in the intracluster medium
本文研究了星系团介质中磁热不稳定性（MTI）湍流的统计性质，通过标度律估算和MHD数值模拟评估其可观测特征，发现MTI驱动的湍流信号较弱，难以被未来的X-IFU直接探测，但若涨落更强则可能被观测到。
2024-04-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
Confirmation of Hostless Type Ia Supernovae Using Hubble Space Telescope Imaging
我们提出了深哈勃太空望远镜成像的位置，潜在的无宿主，长期褪色的Ia型超新星（SNe Ia）的低红移，丰富的星系团，在多时代附近的集群调查中确定。假设星系团光度函数（$α_d=-1.5$）有一个陡峭的暗端斜率，我们的数据包括了星系团中除$\lesssim0.2\%$以外的所有恒星质量（$\lesssim0.005\%$和$α_d=-1.0$），比我们的地面成像好10倍。四个Ia型超新星中的两个仍然没有可能的宿主星系（$M_R>-9.2$）与之关联，这证实了它们的祖先属于星团内的恒星星族。第三个Ia超新星出现在一个暗淡的盘状星系（$M_V=-12.2$）附近，它有相对较高的机会排列。一个与第四个Ia超新星爆炸位置（$M_V=-8.4$）重合的微弱的红色点源可能是一个球状星团（GC）或微弱的矮星系。我们估计了GC和矮星的局部表面密度，以表明GC更有可能，由于接近椭圆星系，但两者都不能排除。这个微弱的宿主意味着矮星系或GC中的超新星Ia速率可能会增强，但仍在以前的观测限制范围内。我们表明，我们的研究结果并不排除使用超新星Ia作为明亮的示踪剂的团内光在较高的红移，但它将是必要的，首先细化的限制，他们的速度在矮星和GC深成像的低红移，显然没有主机的超新星Ia较大的样本。
2015-05-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
