Double radio relics and radio halo in the high redshift galaxy cluster El Gordo with the Upgraded GMRT
利用升级版GMRT对高红移星系团El Gordo的射电观测,结合X射线数据,研究了湍流在弥散射电辐射中的作用,发现其性质与低红移星系团一致,支持湍流再加速机制。
2025-03-24 astro-ph.CO
SoUthern Cluster sCale Extended Source Survey (SUCCESS): A GMRT and MeerKAT study of nine massive galaxy clusters
我们的目标是对普朗克卫星和南极望远镜探测到的由20个大质量(M $_{500} > 5\times10^{14}$ M $_{\odot}$)、近(红移$<0.3$)和南($-50^{\circ} < δ< -30^\circ$)星系团组成的太阳系星系团扩展源巡天(SUCCESS)样本进行射电研究。在这里,我们报告有针对性的GMRT观测(325/610 MHz)的子样本的9个集群。我们还使用MeerKAT星系团遗产调查(1283 MHz)的第一个数据发布的这九个集群中的五个。给出了RXC J0528.9-3927中的小晕、A3322中的一个候选小晕、A3399中的射电晕和候选双遗迹以及RXC J0232.2-4420中的射电晕的性质。我们还报告了在距离RXC J0232.2-4420中心1和1.9 Mpc的候选射电遗迹的检测。A3399的东南遗迹符合射电遗迹的射电功率-质量标度关系,而RXC J0232.2-4420周围的候选遗迹是异常值。这表明RXC J0232.2-4420附近的候选遗迹的起源与该星团无关,而A3399遗迹的起源是星团合并激波。在这个星团子样本中,1/9拥有射电晕和双重遗迹,1/9拥有射电晕,2/9拥有迷你晕。基于X射线形态学的动力学状态表明,A3399是一个受扰的星系团;然而,射电晕星系团RXC J0232.2-4420是松弛的,而迷你晕星系团具有中间形态,增…
2022-06-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
An upgraded GMRT and MeerKAT study of radio relics in the low mass merging cluster PSZ2 G200.95-28.16
本文利用升级版GMRT和MeerKAT数据研究低质量并合星系团PSZ2 G200.95-28.16中的三个射电遗迹,测定其尺度、偏振和激波马赫数,并结合Chandra X射线数据讨论并合情景,发现Seahorse和R3偏离已知功率-质量相关关系,并发现一个奇异射电圈候选体。
2024-11-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Imaging results from the legacy GMRT Galaxy Cluster Key Project
我们已经使用档案GMRT数据的图像和研究39个星系团。这些观测是在2001年至2004年期间作为关于星系团的GMRT关键项目的一部分进行的。本样本中的观测结果包括14个610 MHz的观测结果,29个325 MHz的观测结果和3个244 MHz的观测结果,覆盖了0.02到0.62的红移范围。对8个集群进行了多频观测。我们使用SPAM处理软件分析了星团,并首次在星团RXC J 0510 -0801和RXC J2211.7-0349中检测到射电晕发射的存在。我们还证实了存在的扩展发射在11个集群,这是已知的文献。在没有检测到光晕的集群中,使用我们自己的半自动程序设置上限。我们绘制我们的检测和未检测的经验$L_X-P_{1.4}$和$M_{500}-P_{1.4}$关系在射电晕集群和讨论的结果。最佳拟合遵循$L_{500} \propto P_{1.4}^{1.82}$和$M_{500} \propto P_{1.4}^{3.001}$形式的幂律,这与文献中的最佳估计值一致。
2021-08-06 astro-ph.CO
Low-frequency radio study of MACS clusters at 610 and 235 MHz using the GMRT
研究表明,大质量星系团的合并会在星系团内部介质中产生冲击和湍流,这可能是产生射电遗迹和射电晕的事件。在这里,我们提出的GMRT双波段(235和610兆赫)的射电观测的四个这样的集群从大规模集群调查(MACS)目录。本文报道了在星团MACSJ0152.5-2852中发现的一个非常微弱的、弥散的、细长的射电源,其投影大小约为0.5~Mpc。我们还证实了在MACSJ0025.4-1222星系团中存在一个类似于射电遗迹的源(约0.4Mpc,以前报道的频率为325 MHz)。在这两个星团中发现的遗迹显然是在维里半径内,而不是通常的外围位置,同时没有检测到无线电晕。这些高红移星系团($z=0.584$和$0.413$)是最早被星系团无线电辐射探测到的合并系统之一。在MACSJ 1931 -2635星系团中,我们发现了一个射电小晕和一对有趣的高度弯曲的射电喷流。此外,我们在这里提出了一个新的研究低频(GMRT $235\;\&\;610$ ~MHz)频谱和形态特征的一个以前已知的无线电集群MACSJ 0014.3 -3022(Abell~2744)。这个星团拥有一个相对平坦的光谱($α^{610}_{235}\sim -1.15$),巨大的($\sim 1.6$ ~Mpc each)晕遗迹结构和一个近距离的高速($1769\pm^{148}_{359}$ ~km~s)合并激波($^{-1}$),…
2019-07-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Extended GMRT Radio Halo Survey I: New upper limits on radio halos and mini-halos
一小部分星系团拥有分散的射电源,称为射电晕、射电遗迹和迷你晕。我们提出的样本和第一个结果,从扩展的GMRT无线电晕调查(EGRHS)-扩展的GMRT无线电晕调查(GRHS,文丘里等。2007年,2008年)。这是一个系统的射电巡天的星系团选自反射和eBCS X射线目录。本文分析了12个星系团在610/ 235/ 325 MHz的巨磁共振观测数据。我们报告在610 MHz的集群RXJ1532.9+3021中检测到一个新发现的迷你晕。在星团Z348中怀疑有一个小规模的遗迹(约200千秒差距)。我们没有检测到集群规模的扩散发射在11个集群。确定了检测1兆秒差距大小的射电晕的鲁棒上限。我们还提出了上限的检测的小晕在一个子样本的冷核心集群。在射电功率-X射线光度平面上绘出了射电晕和小晕的上限,并讨论了它们之间的相关性。扩散扩展发射,不相关的目标集群,但作为副产品中的两个集群领域(A689和RXJ0439.0+0715)的敏感图像检测报告。基于关于射电晕存在的信息(或上限),在67个集群(EGRHS+GRHS)的总样本中的48个集群上可用,我们发现~23%的集群有射电晕。当只考虑X射线光度>8x10^44 erg/s的星团时,射电晕的比例上升到31%。在大约50%的冷核星系团中发现了小晕。定性检查的X射线图像的集群没有弥漫性的无线电发射表明,这些集群中的大多数不显示极端的动态干扰,并支持合并发…
2013-06-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
Tracing the merger history of MACS clusters using the GMRT
星系团合并激波通过扩散激波加速有效地加速周围的电子,并通过压缩团间介质来放大磁场。因此,这类天体会产生大量的同步辐射。射电晕和Mpc尺度的外围射电遗迹有助于我们追溯团簇形成的历史。为了研究星系团的动力学状态及其与合并情景的关系,作为试点项目,我们从MACS(大规模星系团巡天)星系团样本中观察到了四个合适的候选者。观测同时进行了610和235兆赫的GMRT。我们观察到一个罕见的现象,在集群MACSJ0014.3-3022,它的主机既外围壮观的无线电遗迹和一个异常平坦的频谱中央巨射电晕的尺寸超过1.5兆秒差距。我们还报告说,另一个星团MACSJ0152.5-2852可能显示出最早和年轻的合并系统之一的迹象,我们在星团外围看到了一个微弱的0.5Mpc射电遗迹。
2014-11-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Extended GMRT Radio Halo Survey II: Further results and analysis of the full sample
团内介质包含宇宙射线和磁场,它们通过大尺度同步辐射源显现出来,称为射电晕、遗迹和小晕。扩展的巨米波射电望远镜射电晕巡天计划(英语:Extended Giant Metrewave Radio Telescope,简称:GMRT射电晕巡天计划)是GMRT射电晕巡天计划(英语:Giant Metrewave Radio Halo Survey,简称:GRHS)的一个扩展计划,旨在利用GMRT 610/235 MHz的观测来寻找射电晕。GRHS+EGRHS由64个红移范围为0.2 - 0.4的星系团组成,它们在0.1 - 2.4 keV波段的X射线光度大于5 × 10^44 erg/s,在REFLEX和eBCS X射线星系团星表中的赤纬大于-31度。在该系列的第二篇论文中,介绍了最后一批11个星系团的GMRT 610/235 MHz数据和完整样本的统计分析。在RXJ2129.6+0005中发现了一个新的小晕,在Z5247、A2552和Z1953中发现了候选的扩散源。这次调查的一个独特之处是对1百万秒差距大小的射电晕的探测上限;这里提出了4个新的,使调查中的总数达到31个。在样本中,58个具有足够敏感的无线电信息的聚类被用来获得迄今为止最准确的发生率。在我们所选的X射线样品中,射电晕的出现率约为22%,小晕的出现率约为13%,遗迹的出现率约为5%。给出了射电晕和小晕的射电功率-X射线光度图…
2015-03-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
153 MHz GMRT follow-up of steep-spectrum diffuse emission in galaxy clusters
本文介绍了利用153 MHz高灵敏度巨型米波射电望远镜对Abell 521、Abell 697、Abell 1682等星系团中的弥散陡谱星系团射电源进行的跟踪观测。Abell 521拥有一个遗迹,与Abell 697一起,它还拥有一个巨大的非常陡峭的频谱无线电光环。Abell 1682是具有候选陡谱漫射发射的更复杂系统。我们以153 MHz的频率拍摄了这些星团中的漫射无线电发射,并提供了该频率下所有源的通量密度测量结果。我们新的通量密度测量,加上现有的数据在更高的频率,使我们能够研究的总频谱的晕和遗迹在至少一个数量级的频率。我们的图像证实了Abell 1682中存在一个非常陡峭的“漫射分量”。我们发现Abell 521中残留物的频谱在153 MHz ~ 5 GHz范围内可用$α=1.45\pm0.02$的单一幂律拟合。此外,我们还证实了Abell 521和Abell 697中的晕具有非常陡峭的光谱,分别具有$α=1.8-1.9$和$α=1.52\pm0.05$。即使包含153 MHz的通量密度信息,也不可能区分幂律谱和弯曲谱,因为它们来自均匀湍流再加速。后者的青睐的基础上简单的能量参数,我们预计LOFAR将最终揭开100兆赫以下的无线电晕的频谱的形状,从而提供他们的起源线索。
2013-02-04 astro-ph.CO
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
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
A Joint GMRT/X-ray study of galaxy groups
我们目前的结果结合低频无线电和X射线研究附近的星系群。我们考虑两个主要领域:首先,从螺旋形为主的,HI丰富的集团,以椭圆形为主的系统与热,X射线发射气体晕的演化过程;其次,AGN反馈的机制,似乎平衡的热晕的辐射冷却演化集团。无线电和X射线观测的结合为这些研究提供了一个强有力的工具,可以检查热相和冷相的气体,以及冲击加热和活动星系核爆发的影响。低频无线电数据在探测较老和能量较低的电子群方面是有效的,因此对于确定这些事件的能量和历史至关重要。我们目前的结果,从我们正在进行的研究斯蒂芬的五重奏,一个螺旋丰富的组中,潮汐相互作用和冲击加热似乎是在星系中的HI转化为一个弥漫的X射线发射晕,并显示活动星系核反馈的例子,从我们的样本的椭圆形为主的群体,多波段低频无线电数据已被证明是特别有用的。
2009-06-30 astro-ph.CO
Low frequency observations of radio relics and halos
星系团以射电晕和遗迹形式发出的弥散射电辐射是星系团内部介质中激波和湍流的示踪物。支配它们起源和演化的物理过程的印记可以在它们的射电形态和光谱中找到。温和的相对论性电子布居的作用可能是加速机制有效工作的关键。利用望远镜进行低频观测,可以在宽范围的低频($< 2$ GHz)上对扩展源进行成像,为研究这些源提供了最佳工具。我将回顾巨米波射电望远镜(GMRT)在过去几年中的观测,导致:i)大样本的星系团的统计研究,ii)在低质量星系团的发现空间的开放和iii)跟踪种子相对论电子的光谱使用升级的GMRT。
2018-08-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Discovery of radio halos and double-relics in distant MACS galaxy clusters: clues to the efficiency of particle acceleration
我们已经进行了323兆赫的观测与巨型米波射电望远镜的最有前途的候选人从MACS目录中选择。这项工作的目的是将我们对射电晕和遗迹群的认识扩展到z>0.3,即大质量星系团形成的时代。在MACSJ1149.5+2223和MACSJ1752.1+4440中发现了两个具有射电晕的双遗迹系统,在MACSJ0553.4-3342中发现了射电晕。档案甚大天线阵观测和韦斯特博克综合射电望远镜观测已被用来研究偏振和光谱指数的性质。MACSJ1149.5+2223中的射电晕具有迄今为止在这些天体中发现的最陡峭的频谱(α> 2)。MACSJ1149.5+2223中的双重遗迹位置特殊,与主合并轴不重合。在MACSJ1149.5+2223和MACSJ1752.040+44中,遗迹的极化率分别达到30%和40%。在这两种情况下,磁场大致与遗迹的主轴对齐。MACSJ1752.040+44遗迹的光谱向星团中心变陡,与模型预期一致。MACSJ0553.4-3342的X射线数据表明,这个星团正在经历一次大合并,合并轴接近天空平面。被破坏的星系团的核心刚刚相互通过,但在这个系统中没有检测到无线电遗迹。如果湍流是无线电发射的原因,我们认为它必须在核心通道之前发展。双遗迹加晕系统与宇宙学模拟的比较允许同时估计冲击(产生遗迹)和湍流(产生晕)的加速效率。
2012-06-26 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
The very steep spectrum radio halo in Abell 697
本文对Abell 697星系团中的巨射电晕进行了详细的研究,旨在探讨其起源及其与星系团动力学的联系。我们在325 MHz进行了高灵敏度的GMRT观测,结果表明,与以前的610 MHz观测相比,射电晕在这个频率下更亮,更大。为了获得325 MHz-1.4 GHz频率范围内的综合频谱,我们重新分析了1.4 GHz的VLA档案数据,并利用了610 MHz的专有GMRT数据。{Our多频分析表明,A,697巨射电晕的总射电频谱非常陡峭,具有$α_{\rm~325 MHz}^{\rm~1.4 GHz} \approx 1.7-1.8$ . % \pm 0.1$。由于能量的争论,这种陡峭的光谱不利于晕的强子起源。在发射电子被湍流加速的情况下,合并星系团中的光谱晕被预测为非常陡峭,即将到来的低频阵列的观测将能够测试这些预期。
2010-04-09 astro-ph.CO
Possible Relic Lobes in Giant Radio Sources
我们目前的低频观测与三个巨大的无线电源(J0139+3957,J0200+4049和J0807+7400)与宽松的弥漫叶,没有热点和喷流的证据。其中最大的J0200+4049在西叶中心有一个凹陷,而J0139+3957和J0807+7400则分别被Klein等人和Lara等人认为是遗迹射电源。我们估计了这些裂片的光谱年龄。所有三个源都有紧凑的无线电核心。虽然无线电核心表明这些源目前是活跃的,但我们认为这些源中的叶可能是由于早期的活动周期。
2009-05-04 astro-ph.CO
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
Diffuse steep-spectrum sources from the 74 MHz VLSS survey
星系团通过与其他星系团和星系群的一系列合并而成长。在这些合并过程中,激波和/或湍流会在团内介质(ICM)中产生。在这个过程中,粒子可以被加速到高度相对论性的能量。来自这些粒子的同步辐射以射电遗迹和晕的形式被观测到,这些遗迹和晕通常具有陡峭的射电频谱指数。冲击也可以从活动星系核活动的前一幕中复活化石射电等离子体,创造出所谓的射电凤凰。在这里,我们提出了从74 MHz VLSS调查中选择的弥散陡谱射电源的多频射电观测。以前的GMRT观测表明,其中一些源具有细长的形态,这是预期的无线电遗迹。我们进行了无线电连续观测325兆赫与GMRT。VLA和WSRT的观测是在1.4 GHz的全极化模式下进行的。射电源周围的光学图像是用WHT和INT望远镜拍摄的。在我们的样本中,大部分的来源包括来自小星系团中活动星系核的古老射电等离子体。这些辐射源可分为活动星系核遗迹和射电凤凰。大多数射电源的光谱指数显示出很大的变化。我们的结论是,漫陡谱射电源不仅存在于大质量X射线发光的星系团,但也在较小的系统。未来的低频巡天将发现大量与活动星系核活动有关的陡谱射电遗迹。[删节]
2011-01-20 astro-ph.CO
Low-frequency radio observations of the galaxy cluster CIZA J2242.8+5301
一些受干扰的星系团拥有分散的细长射电源,也被称为射电遗迹。有人认为,这些遗迹的痕迹冲击波在集群内介质(ICM)。在由星系团合并事件产生的冲击波中,粒子被加速到相对论能量,并且在磁场存在的情况下将发射同步辐射。CIZA J2242.8+5301是一个受扰的星系团,拥有复杂的漫射射电辐射,包括所谓的双射电遗迹。在这里,我们提出了新的巨型米波射电望远镜(GMRT)的无线电观测CIZA J2242.8+5301在325和150兆赫。我们在150和325兆赫探测到双射电遗迹。非常深的150 MHz图像显示了两个射电遗迹之间存在大规模的扩散发射。
2011-02-03 astro-ph.CO
Brightest Cluster Galaxies in the Extended GMRT radio halo cluster sample. Radio properties and cluster dynamics
Brilliant Cluster Galerkin(BCGs)在整个电磁波谱范围内显示出特殊的性质。它们在星系团中心的特殊位置提出了环境对其无线电特性的作用的问题。为了解耦的星系质量和环境中的统计无线电特性的影响,我们调查的可能依赖的发生无线电响度和分数射电光度函数的动态状态的托管集群。我们研究了扩展GMRT射电晕巡天(EGRHS)中BCGs的射电性质。我们获得了59个BCGs的统计样本,根据宿主星系团的动力学状态,将其分为两类,即合并(M)和松弛(R)。在59个BCG中,28个是收音机大声的,31个是收音机安静的。射电强源位于松弛星系团(71%),而射电静源则相反,主要位于合并星系团(81%)。BCGs的分数射电光度函数(RLF)是相当高的弛豫集群中的BCGs,其中的射电响度的总分数达到近90%,相比之下,合并集群的$\sim$ 30%。对于松弛的集群,我们发现BCGs的无线电功率和冷核心的强度之间存在正相关关系,这与以前对本地样本的研究一致。我们的研究表明,BCGs的射电响度强烈依赖于集群动力学,他们的分数是相当高的放松集群。我们比较了我们的结果与类似的调查,并简要地讨论了他们在活动星系核反馈的框架。
2015-06-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Diffuse radio emission in the merging cluster MACS J0717.5+3745: the discovery of the most powerful radio halo
结构形成的层次模型预测,星系团通过较小的星系团和星系群的合并以及气体的不断吸积而成长。MACS J0717.5+3745是一个X射线明亮且复杂的合并星团,红移为0.55。在这里,我们提出了巨型米波射电望远镜(GMRT)在610兆赫的这个集群的无线电观测。观测的主要目的是寻找与正在进行的合并有关的星系团MACS J0717.5+3745内的漫射无线电发射。这些GMRT观测得到了1.4、4.9和8.5 GHz甚大阵列(VLA)档案观测的补充。我们在MACS J0717.5+3745星系团中发现了一个射电晕,其大小约为1.2Mpc。P_1.4 GHz的射电功率为5 × 10^25 W/Hz,这使其成为迄今为止已知的最强大的射电晕。一个700千秒差距的无线电结构,我们归类为无线电遗迹,位于系统的合并子结构之间。这个遗迹的位置大致与钱德拉所显示的温度显著升高的星系团内介质(ICM)区域相吻合。遗迹的长轴也大致垂直于合并轴。这表明遗迹可能是合并相关冲击波的结果,其中粒子通过扩散冲击加速(DSA)机制加速。另一种可能是,遗迹可能是西南方向一个大规模星系细丝的吸积激波。在4.9 GHz和610 MHz之间,发现集群内无线电发射的全球频谱指数为-1.24 +/-0.05。我们推导出无线电晕位置的均分磁场强度值为5.8微高斯。[abridged].
2009-08-11 astro-ph.CO
Common origin for radio relics and halos: galaxy cluster-wide, homogeneous cosmic-ray distribution, and evolving magnetic fields
一些星系团以外围遗迹(迄今为止归因于初级、冲击(再)加速电子)或中心晕的形式显示出弥散的无线电发射。通过分析文献中的射电和X射线数据,我们发现了晕和遗迹之间的新联系,例如它们的峰值射电亮度与气柱密度之间的普遍线性关系。我们的研究结果表明,在一个集群中的晕,遗迹,和晕遗迹桥,都产生于相同的,均匀的宇宙线(CR)离子(CRI)分布。我们解析地推导了强子CRI碰撞中产生的次级电子和正电子(CREs)在任意磁场演化下的同步辐射特征。在我们的模型中,平坦的光谱晕(包括巨晕和迷你晕)来自稳态磁场,而遗迹和陡峭的晕反映了最近或不规则的磁场增长。这很自然地解释了晕、遗迹以及它们之间的联系的性质,而没有引起弱冲击或湍流中的粒子(再)加速。我们发现CRI的能量密度在u_p~10^-[12.4,13.3]erg cm^-3的范围内,谱指数s_p=-2.20+-0.05,并在一些晕和遗迹后面的距离星团中心2 Mpc的地方确定了~0.1的磁能分数。CRI的均匀性表明存在很强的CR扩散,D(100 GeV)>~ 10^32 cm ^2s ^-1。在弱激波(效率<10^-4)和湍流中,强磁化对大于10 GeV的CRE(再)加速施加了严格的上限;事实上,每一个弱激波都会略微降低平坦CRE的能量分数。
2010-11-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Massive Cluster at z = 0.288 Caught in the Process of Formation: The Case of Abell 959
最大的星系团仍在通过主要的星系团合并形成,经常显示出观测特征,如射电遗迹和巨大的射电晕。使用LOFAR两米巡天数据,我们提出了新的检测无线电晕(与光谱指数$α_{143}^{1400}=1.48^{+0.06}_{-0.23}$)和可能的无线电遗迹在阿贝尔959,一个巨大的集群在红移z=0.288。使用一个样本的集群与巨大的无线电晕的文献(共80),我们表明,无线电晕在A959在于合理的系统的热功率和非热功率之间的标度关系。此外,我们发现的证据表明,陡峭的光谱晕往往驻留在集群与高X射线光度相对于那些预期从集群LM标度关系,这表明这样的系统可能优先位于合并的早期阶段,符合理论,一些陡峭的光谱晕低湍流合并的结果。最后,我们发现,含有无线电遗物的晕系统往往位于较低的X射线光度,相对于集群LM标度关系的预期,对于一个给定的晕无线电功率比那些没有遗物,这表明遗物的存在表明合并的后期阶段,与模拟一致。
2019-05-24 astro-ph.CO
Radio Relics Tracing the Projected Mass Distribution in CIZA J2242.8+5301
我们提出了一个弱透镜分析的合并星系团,CIZA J2242.8+5301,托管双射电遗迹,使用三波段斯巴鲁/Suprime-Cam成像($Br'z'$)。由于碰撞成团的暗物质晕的寿命比发射X射线的气体晕的寿命长,弱透镜分析是一个强有力的方法来约束合并动力学。使用干净的背景星表的二维剪切拟合表明,该星系团经历了质量比约为2:1的合并。主晕位于南部地区的气核周围,而没有集中的气核与北部的副晕。我们发现,投影集群质量分布产生的不等质量合并是非常吻合的曲线形状的两个无线电文物和整体的X射线形态,除了缺乏北部的气体核心。由于没有显著的射电晕,我们可以通过平衡加速时间和通过堆芯后的时间或冷却时间,并假设共振加速是二阶费米过程,将$(δB/B)^2<\mathcal{O}(10^{-6})$的磁流体动力学湍流的分数能量限制在共振波数上。
2015-08-19 astro-ph.CO
First X-ray evidence for a shock at the Coma relic
后发座星系团是离我们最近的星系团之一,也是第一个发现射电晕和外围遗迹的星系团。虽然它的晕和团内介质的中心部分已被广泛研究,但对其遗迹附近等离子体的X射线观测却很少。在这里,我们提出了一个22-ks档案XMM-牛顿观测重新分析的结果。穿过遗迹,我们探测到一个马赫数约为2的激波。这排除了先前提出的遗迹是由湍流形成的假设。此外,多波长观测和数值模式不支持昏迷遗迹处的激波是传出的星团合并激波的假设。相反,我们的研究结果支持了这样一种观点,即遗迹与NGC 4839群沿着宇宙细丝落入星团时形成的坠落激波阵面相吻合。
2012-11-14 astro-ph.CO
The "toothbrush-relic": evidence for a coherent linear 2-Mpc scale shock wave in a massive merging galaxy cluster?
一些合并中的星系团拥有弥散的射电辐射,即所谓的射电晕和遗迹。在这里,我们提出了一个新的无线电选择的星系团1 RXS J0603.3+4214(z=0.225)之间的147 MHz和4.9 GHz的观测。在RASS中,星团也被探测为扩展的X射线源。它拥有一个巨大的明亮的1.9 Mpc射电遗迹,一个细长的~2 Mpc射电晕,和两个较小的射电遗迹。大射电遗迹具有独特的线状形态。对于这个遗迹,我们观察到一个明确的光谱指数梯度,在对集群中心的方向。我们在1.2和1.7 GHz之间进行旋转测量(RM)合成。结果表明,在大遗迹的西部,部分法拉第旋转是由ICM引起的,而不仅仅是由于银河系前景。我们还对这一射电遗迹进行了详细的光谱分析,并制作了射电彩色图。我们发现:(i)注入谱指数为-0.6 ~-0.7;(ii)激波后区域谱指数变陡,谱曲率增大;(iii)在74 MHz ~ 4.9 GHz之间,总的幂律谱α=-1.10 \pm 0.02。来自不同光谱年龄区域的射束中发射的混合可能是决定无线电光谱形状的主要因素。磁场、总电子含量或绝热增益/损耗的变化不起主要作用。一个模型中,粒子(再)加速在一阶费米过程中的前面的遗物提供了最好的匹配所观察到的光谱。我们推测,在激波后区域,当遗迹和射电晕连接时,粒子被合并引起的湍流重新加速,形成射电晕。1 RXS J0603.3+4214的合并可能比被认为会产生对称双射…
2012-09-14 astro-ph.CO
GMRT observations of the Ophiuchus galaxy cluster
在1477兆赫的甚小望远镜观测显示,蛇夫座星系团中微弱的中心点状射电源周围存在一个无线电小晕。在这项工作中,我们提出了一个研究的无线电发射从这个星系团在较低的射频。我们在153,240和614 MHz的GMRT观测蛇夫座星系团。在153和240 MHz处清楚地检测到微晕,而在610 MHz处未检测到微晕。在低频率下,最显著的特征是位于星团中心东南约5'处的一片弥漫的陡谱发射。结合1477 MHz的图像,我们得到了小晕的光谱指数。从全球来看,小晕的低频谱指数为alpha_240^153 ~1.4 +/- 0.3,高频谱指数为alpha_1477^240 ~ 1.60 +/- 0.05。此外,我们测量到高频光谱指数随半径的系统性增加:α_1477 ^240的方位角径向平均值从星团中心的1.3左右增加到小晕外围的2.0左右。观测到的射电光谱指数与模拟该星系团非热硬X射线辐射得到的一致。我们假定X射线分量是由宇宙微波背景的光子和一群各向同性分布的非热电子之间的逆康普顿散射引起的,这些非热电子的能谱是指数为p的幂律。我们推导出电子能谱应该从最小洛伦兹因子γ_min < 700一直延伸到最大洛伦兹因子γ_max = 100。3.8 x 10^4,指数p=3.8 +/- 0.4。完全无序的团簇内磁场的体积平均强度为B_V ~0.3 +/-0.1 micro-G。
2010-02-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
The scaling relations and the fundamental plane for radio halos and relics of galaxy clusters
星系团中的弥散射电辐射与星系团的质量和动力学状态有关。我们从文献中收集了一个星系团样本的射电晕、遗迹和小晕的观测通量,并计算了它们的射电功率。然后,我们从以前的观测中获得的集群质量或质量代理的值,也得到了这些星系团的各种动力学参数的光学和X射线数据。遗迹,晕,和迷你晕的无线电功率与集群的质量或质量代理,发现由以前的作者,与相关性有关的巨型无线电晕,在一般情况下,最强的。我们发现,包括动力学参数作为第三维可以显着减少数据的散射的标度关系,特别是无线电晕。因此,我们认为,星系团X射线图像中的子结构和成员星系光学亮度的不规则分布可以用来定量表征导致粒子再加速产生所观测到的漫射射电辐射的星系团内介质中的激波和湍流。射电晕和遗迹的功率与星团质量代理和动力学参数以基本面的形式相关。
2015-11-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Radio halos and relics from extended cosmic-ray ion distributions with strong diffusion in galaxy clusters
本文提出联合强子模型,以统一解释星系团中迷你晕、巨晕和遗迹等弥散射电现象,并指出其源于同一宇宙射线离子群体,无需更复杂解释。
2023-11-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
A double radio relic in the merging galaxy cluster ZwCl 0008.8+5215
一些合并中的星系团拥有分散的细长射电源,也被称为射电遗迹。有人建议,这些无线电遗迹跟踪冲击波在集群合并事件期间创建的集群内介质。在冲击波中,粒子被加速到相对论能量,并且在磁场存在的情况下,将发射同步辐射。在这里,我们提出了一个新的双重遗迹的星系团ZwCl 0008.8+5215的GMRT和WSRT观测。用INT拍摄了星系团的V、R和I波段的光学图像,用WHT拍摄了光谱,以确定星系团的红移。我们的观测表明在星系团ZwCl 0008.8+5215中存在一个双射电遗迹,我们从其中一个cD星系的光谱中发现了它的光谱红移z = 0.1032 \pm 0.0018。这两个遗迹的光谱指数向聚类中心向内变陡。对于部分文物,我们测量到的偏振分数在~ 5- 25%的范围内。ROSAT的X射线图像显示了一个拉长的ICM,星系的大规模分布揭示了两个星系团核心,都指向一个二元星系团合并事件。射电遗迹相对于星团的X射线中心对称地位于拟议的合并轴上。遗迹的线性范围为1.4 Mpc和290 kpc。这种线性尺寸的五倍差异不同于先前已知的双遗物系统,对于双遗物系统,尺寸的差异不超过两倍。我们的结论是,在ZwCl 0008.8+5215的双遗迹是最好的解释由两个向外移动的冲击波,其中粒子(再)加速槽的扩散冲击加速(DSA)机制。[删节]
2011-02-10 astro-ph.CO
The Coma cluster at LOFAR frequencies II: the halo, relic, and a new accretion relic
本文给出了后发座星系团144MHz的低频阵列射线观测结果。这个星团拥有一个最著名的射电晕,一个遗迹和一个低表面亮度的桥。我们检测到的新功能,使我们能够向前迈出一步,在集群中的粒子加速的理解。射电晕延伸超过2Mpc,这是有史以来报道的最大范围。在星团的东北部,在后发座维里半径之外,我们发现了一个弧形射电源,可以追踪被吸积激波加速的粒子。在晕的西面,与X射线中检测到的冲击相一致,我们确认了射电锋的存在,相对于晕的其余部分具有不同的光谱特性。我们检测到径向陡峭的无线电晕光谱指数之间的144 MHz和342 MHz,在$\sim 30^{\prime}$从集群中心,这可能表明一个非恒定的再加速时间在整个体积。我们还检测到一个温和的陡峭的光谱指数对集群中心。对于第一次,径向变化的斜率的无线电X射线相关性被发现,我们表明,这样的变化可能表明宇宙射线与热能密度在集群外围的比例增加。最后,我们调查了NGC 4789的遗迹和源之间的发射的起源,我们认为,NGC 4789可能已经越过了它的尾巴和遗迹之间可见的无线电发射的冲击。
2022-03-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Radio spectral study of the cluster of galaxies Abell 2255
对晕、遗迹和射电星系的光谱指数研究提供了关于它们的起源和与合并过程的联系的有用信息。本文介绍了星系团Abell 2255在25 cm、85 cm和2 m波段的WSRT多波长观测。光谱指数图像使我们能够研究的综合光谱晕和遗迹,并调查属于该集群的海狸头-尾射电星系的物理性质。在射电晕中,光谱指数在中心处较陡,在射电灯丝的位置处较平坦,在25厘米处清晰地检测到。在遗迹中,光谱指数随距离的增加而增大,远离聚类中心。对于海狸射电星系,由于相对论粒子的能量损失,光谱从头部到尾部严重陡峭。在2米的地图,这是在文献中提出的第一个高灵敏度的图像,在这样一个长的波长,一个新的百万分之一大小的发射区之间的已知的无线电晕和西北遗迹检测。在更灵敏的85厘米观测中没有检测到这一特征意味着它必须具有非常陡峭的光谱(α <= -2.6)。射电晕的观测性质表明,要么我们看到的是在星团中心投影中看到的不同结构(前景中的细丝加上背景中的真实晕)的叠加,要么晕本身就是独特的。新发现的扩展区域的西北晕可以被认为是一个不对称的扩展晕本身。然而,由于无线电晕在文献中被称为显示规则形态的结构,新功能可以代表陡峭的Mpc大小的扩散结构(MDS)的第一个例子,在非常低的频率下在集群周围检测到。
2009-09-28 astro-ph.CO
A multifrequency study of possible relic lobes in giant radio sources
我们目前的低频观测与巨型米波射电望远镜(GMRT)的三个巨大的无线电源(GRSs,J0139+3957,J0200+4049和J0807+7400)与宽松的弥漫叶,没有热点和喷流的证据。其中最大的J0200+4049在西叶中心有一个凹陷,而J0139+3957和J0807+7400则分别被Klein等人和Lara等人认为是遗迹射电源。我们估计了脑叶的年龄。我们还介绍了J0807+7400核心的甚大天线阵(VLA)观测,并确定了所有三个源的核心无线电频谱。虽然无线电核心表明,目前的来源是活跃的,我们探讨的可能性,在这些来源的叶是由于早期的活动周期。
2009-01-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
Low-frequency integrated radio spectra of diffuse, steep-spectrum sources in galaxy clusters: palaeontology with the MWA and ASKAP
人们发现星系团中有一系列弥散的非热辐射成分,通常具有陡峭的幂律谱。在这项工作中,我们报告的检测和后续的无线电晕,遗迹,残余的射电星系,和其他化石射电等离子体在南天星系团使用默奇森宽场阵列和澳大利亚平方公里阵列探路者。我们利用两个无线电干涉仪之间的频率覆盖范围-从88到$\sim 900$ MHz -在这个频率范围内,这些源的集成频谱。样本中的亮点包括在Abell 3186中检测到双遗迹系统,在RXC J0137.2-0912中检测到小型光晕,在Abell 3399中检测到候选光晕和遗迹,以及在Abell 3164中检测到复杂的多幕头尾射电星系。我们比较这种选择的来源和候选人的文献样本,找到符合既定的无线电功率集群质量标度关系的来源。最后,我们使用低频综合光谱指数,$α$($S_ν\propto ν^α$),检测样品的集群残留物和化石源进行比较,与已知的晕,遗迹,遗迹和化石的样品,以调查它们的电子种群之间可能存在的联系。我们发现$α$的分布与起源于化石或残余源的种子电子产生的遗迹和晕发射是一致的。然而,目前的样本量不足以排除其他情况。
2021-08-20 astro-ph.CO
A merger mystery: no extended radio emission in the merging cluster Abell 2146
本文报道了合并星系团Abell 2146的400 ksChandra X射线观测和325 MHz的GMRT射电观测。钱德拉的观测揭示了与主要合并事件相关的详细结构,包括位于致密子团核心前方的M=2.1+/-0.2弓形激波和第一个已知的上游激波(M=1.6+/-0.1)。令人惊讶的是,在325 MHz的深GMRT观测没有检测到任何与冲击波阵面相关的扩展无线电发射。所有其他合并的星系团,包括子弹星系团、Abell 520、Abell 754和Abell 2744,以及具有候选激波锋面的星系团,都探测到了与激波一致的射电遗迹或射电晕边缘。我们考虑了几个可能影响射电遗迹形成的因素,包括冲击强度和存在的预先存在的电子人口,但没有找到一个有利的解释这一结果。我们计算了一个3 σ上限为13 mJy的扩展无线电发射,这是显着低于预期的无线电功率所观察到的P_{radio} - L_{X}相关合并系统。Abell 2146中没有扩展的射电晕可能是由于相对于大多数合并的星系团而言,星系团的质量较低。
2011-07-11 astro-ph.CO
GMRT observations of the radio source 4C 35.06: precessing jets from a cD galaxy under assembly?
本文报道了位于星系团Abell 407中心的一个射电强活动星系核4C 35.06的GMRT观测结果。在610兆赫的射电图揭示了一个引人注目的,螺旋扭曲的喷流系统从一个光学微弱的活动星系核主机发出。射电形态非常类似于银河系微类星体SS 433的旋进喷流。中央区域的光学SDSS图像显示了一个复杂的集合体的9个星系凝聚在1角分,嵌入在一个微弱的,弥漫的恒星晕。该系统为研究星系团中心巨型椭圆星系(cD)的形成提供了一个独特的案例。
2014-11-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Radio Relics and Halo of El Gordo, a Massive $z=0.870$ Cluster Merger
我们提出了610 MHz和2.1 GHz的成像的大规模的SZE选择的z=0.870集群合并ACT-CL J 0102 -4915(埃尔戈多),获得与GMRT和ATCA,分别。我们检测到两个复合体的无线电遗迹分离3.4'(1.6兆秒差距)沿系统的西北到东南碰撞轴,具有高集成极化(33%)和陡峭的光谱指数,符合创建通过费米加速的冲击ICM。根据残骸的谱指数,计算出其马赫数为2.5^{+0.7}-0.3},激波速度为2500^{+400}-300} km/s。利用我们的ATCA数据,我们计算了横跨NW遗迹的法拉第深度,发现平均值为11 rad/m^2,标准差为6 rad/m^2。通过新的Chandra观测得出的综合视线气体密度,我们的法拉第深度测量表明星系团外围的B_parallel~0.01 μG。遗迹中极窄的激波宽度(<23 kpc)使我们无法使用冷却时间参数对|B|施加有意义的约束。除了遗迹外,我们还探测到一个大的(1.1 Mpc半径),强大的(log L_1.4[W/Hz]= 25.66+-0.12)具有子弹状形态的射电晕。晕的光谱指数图显示,同步辐射光谱在遗迹附近、沿碰撞轴和高T_气体区域最平坦,所有这些位置都与最近的能量注入有关。晕发射和集群X射线属性之间的空间和光谱相关性支持初级电子过程,如湍流再加速作为晕生产机制。该晕的610 MHz至2.1 GHz的综合光谱指数为1.2…
2014-03-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
A $\mathcal{M}\gtrsim3$ shock in `El Gordo' cluster and the origin of the radio relic
我们提出了一个X射线和无线电研究著名的'戈多',一个巨大的和遥远的($z=0.87$)星系团。在钱德拉的深度(340千秒)观测中,该星团呈现出细长的彗星状形态,这是其当前合并状态的标志。在610 MHz的GMRT射电观测揭示了一个射电晕的存在,它与X射线团发射明显重叠,并连接了一对射电遗迹。我们检测到一个强烈的冲击($\mathcal{M}\gtrsim3$)在集群的西北边缘,同空间定位与无线电遗迹。这是最遥远的($z=0.87$),也是星系团中检测到的最强烈的冲击之一。这项工作支持残余冲击连接,并允许调查这些无线电源的起源在一个不寻常的制度$\mathcal{M}\gtrsim3$。对于这个特殊的情况下,我们发现,冲击加速从热池仍然是一个可行的可能性。
2016-08-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Newly-Discovered Radio Halo in Merging Cluster MACS J2243.3-0935
我们报告了在大规模合并星团MACSJ2243.3-0935中发现的射电晕,以及一个新的射电遗迹候选者,使用巨型米波射电望远镜和KAT-7望远镜。射电晕与星团的X射线辐射一致,最大线性尺度约为0.9 Mpc。我们在610 MHz测量射电晕的流量密度为$10.0\pm 2.0$ mJy。我们讨论了团簇磁场的均分估计,并将其限制在1 $μ$ G的量级。遗迹的候选人被检测到的簇维里半径的细丝满足集群。遗迹候选者在610 MHz处的通量密度为$5.2\pm 0.8$ mJ y。我们讨论了可能的起源的遗迹候选人的排放,并得出结论,候选人是一致的坠落遗迹。
2016-02-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
A study of halo and relic radio emission in merging clusters using the Murchison Widefield Array
我们利用Murchison宽场阵列(MWA)研究了九个合并星系团中的射电晕和遗迹。用于本研究的图像是从银河系和银河系外全天空MWA(GLEAM)调查中获得的,该调查在5个频率下进行,即88,118,154,188和215 MHz。我们在其中8个星团中探测到弥散射电辐射。我们已经估计了这些集群中的晕和遗物的频谱在80-1400 MHz的频率范围内,第一次这样的尝试,以估计它们的频谱在低频率。光谱符合幂律,晕的平均值为$α= -1.13\pm0.21$,遗迹的平均值为$α= -1.2\pm0.19$,其中,$S \propto ν^α$。我们将其中两个星系团源重新归类为射电星系。因此,低频谱是确认团簇源性质的独立手段。九个星团中有五个拥有无线电光环。对于剩下的四个集群,我们把上限的无线电功率的可能晕在他们。这些上限比根据$L_{\rm X}-P_{\rm 1.4}$关系式预期的上限低2-20倍。这些限制是有史以来获得的最低限度和这些限制的强子模型的晕发射的影响进行了讨论。
2017-01-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Neutrino Halos in Clusters of Galaxies and their Weak Lensing Signature
我们研究了残余中微子对成团和大尺度结构发展的非线性引力效应是否可以通过弱引力透镜观测到。我们计算了星系团球形模型中残余大质量中微子的密度分布,给出了几种中微子质量方案和星系团质量。残余中微子对质量分布增加了一个小的扰动,使其在外部更加扩展。原则上,这种非线性中微子扰动可以在全天空弱透镜巡天(如EUCLID)中检测到,方法是对宇宙中大部分可见质量星系团的切变剖面进行平均,或者从其在一般弱透镜功率谱或其与星系的交叉谱中的签名中检测到。然而,正确地模拟重子和冷暗物质的质量分布,并将任何系统误差抑制到检测中微子扰动所需的精度,这是一个严峻的挑战。
2011-04-25 astro-ph.CO
Halo Shape and Relic Density Exclusions of Sommerfeld-Enhanced Dark Matter Explanations of Cosmic Ray Excesses
暗物质与索末菲增强湮灭已被提出来解释观测到的宇宙射线正电子过剩在10 GeV至TeV的能量范围。我们表明,所需的增强意味着热遗迹密度太小,是所有的暗物质。我们还表明,暗物质是足够的自我相互作用,椭圆星系暗物质晕的观测排除大索末菲增强轻力载体。共振索末菲增强并没有改变这些结论,解决这些差异所需的天体物理学的提升是不利的,特别是当显着的自相互作用抑制晕子结构。
2010-03-20 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Merger relics of cluster galaxies
上下文Sheen及其合作者最近发现,在重星系团中,令人惊讶的是,大部分(38%)的大质量早型星系显示出强烈的合并相关扰动特征。这与大质量星系团是星系合并的不利环境的一般理解相矛盾。考虑到合并在星系演化中的重要性,理解这一点很重要。目标。我们的目标是提出一个理论基础,解释星系合并的大规模集群。方法.我们使用N体模拟技术进行宇宙体积模拟,并推导出暗晕合并树。然后,我们使用半解析建模技术来填充每个星系晕。我们对星系合并进行了流体动力学模拟,以估计Sheen及其合作者使用的成像条件下合并特征的寿命。我们将此合并功能生命周期应用于我们的半分析模型。最后,我们计算了重模型星系团中的大质量早型星系,这些星系将显示出强烈的合并特征。结果虽然仍然有很大的不确定性,我们的初步结果非常接近所观察到的星系合并功能的部分。成功的关键因素是双重的:第一,暗晕中的晕下运动已被准确追踪,第二,合并功能的寿命已被正确估计。因此,合并功能预计将在集群环境中持续很长时间。因此,重星系团中的许多大质量早型星系显示出合并特征,并不是因为它们在当前的星系团中经历了合并,而是因为它们仍然携带着来自先前晕环境的合并特征。结论.研究星系团的合并遗迹具有潜在的重要性,因为它独特地允许我们回溯晕合并的历史。
2013-05-30 astro-ph.CO
Detecting neutral hydrogen in emission at redshift z ~ 1
我们使用一个大的N体模拟来研究在红移z ~ 1的发射中HI的可探测性,以及当前观测对该时期星系中性氢质量函数的约束。我们考虑三种不同的模型填充暗物质晕HI,旨在包括在这个红移的不确定性。这些模型与最近在z ~ 0.8的发射中检测HI的观察结果一致。虽然检测21厘米的发射从个人晕需要极长的集成与现有的无线电干涉仪,如巨米射电望远镜(GMRT),我们表明,堆叠的21厘米信号从大量的晕可以很容易地检测到。然而,叠加过程需要精确的星系红移。我们表明,在观测时间适中的情况下,对DEEP 2光谱星系红移巡天的射电观测应该能够在5-12 σ水平上探测到质量范围为10^(11.4)M_sun/h < M_halo < 10^(12.5)M_sun/h的HI质量函数。假设对应于GMRT的预期噪声的上限的较大噪声水平,HI质量函数的检测显著性仍处于1.7-3西格玛水平。我们发现,光学未检测到的卫星星系增强HI发射轮廓的母晕,导致更广泛的翅膀以及更高的峰值信号的堆叠配置文件中的大量的晕。我们表明,它是在原则上可以辨别未检测到的卫星的总HI信号的贡献,即使宇宙方差的限制,使我们的一些模型的挑战。
2010-12-14 astro-ph.CO
Observational properties of diffuse radio sources in Galaxy Clusters. Current knowledge and open questions
星系团中的弥散射电源是宇宙中星系团聚集的独特标志。在过去的十年里,我们对它们的观测特性的了解有了很大的提高,关于它们的起源和稀有性的长期问题现在开始得到一些答案。现在已经相当确定,大规模的集群合并是解释晕和遗迹起源的关键因素。越来越多的光环和遗迹发现,现在允许得出显着的统计相关性。已经表明,星系团可能是无线电响亮或无线电-安静相对于无线电晕的存在。此外,射电晕和遗迹只存在于非弛豫星系团中,而在弛豫系统中从未发现过这样的源。此外,还发现了射电晕同步加速器谱的谱指数的大分布,并发现了超陡晕。尽管如此,仍有一些观测问题有待解决。定义明确的无线电频谱,从~ 100 MHz到GHz的频率和良好的频谱成像仅适用于少数晕和遗迹,这些信息对于详细了解它们的起源至关重要。目前尚不清楚具有超陡频谱射电晕的星系团与那些拥有“经典”射电晕的星系团之间是否存在基本差异,也不知道能量较低的合并是否会导致射电波段的观测特征。随着LOFAR和SKA探路者的即将到来,我们将很快能够观察星系团,在无线电灵敏度和频率覆盖范围方面有重大改进,我们预计很快能够解决其中一些紧迫的问题。
2011-02-08 astro-ph.CO
GMRT 610 MHz observations of galaxy clusters in the ACT equatorial sample
我们提出了巨大的米波射电望远镜610兆赫观测14阿塔卡马宇宙望远镜(ACT)集群,包括9个新的数据。该样本包括73%的ACT赤道星系团与$M_{500} > 5 \times 10^{14}\;M_\odot$。我们在其中三个探测到了漫发射(27 $^{+20}_{-14}$ \%):我们在$z=0.8$的ACT-CL J0022.2 $-$ 0036中检测到一个无线电小晕,使其成为已知的最高红移的小晕;我们在ACT-CL J0014.9 $-$ 0057中检测到潜在的无线电遗迹发射($z=0.533$);我们证实了低质量星团ACT-CL J 0256. 5 +0006中存在射电晕,流量密度为$S_{610} = 6.3\;\pm\;0.4$ mJy。我们还在ACT-CL J0045.9 $-$ 0152($z=0.545$)中检测到残留漫发射,我们无法最终对其进行分类。对于缺乏漫射无线电发射的系统,我们确定无线电晕上限的两种方式,并通过生存分析发现,这些限制并不显着影响无线电功率标度关系。几个集群没有漫发射检测是已知的或可疑的合并,档案X射线和/或光学措施的基础上,由于我们的观察灵敏度有限,这些受干扰的系统需要更深入的观察,以排除存在的漫发射符合已知的标度关系。与我们的漫发射结果平行,我们提出了个别射电源的目录,包括一些有趣的扩展源。我们的研究代表了探测高红移($z\gtrsim…
2019-03-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Deep uGMRT view of the ultra steep spectrum radio halo in Abell 521
基于uGMRT射电和X射线数据,首次详细分析了Abell 521星系团中超陡谱射电晕,探测到更大范围(约1.3 Mpc)的射电晕及新遗迹延伸,谱指数为-1.86±0.12,并发现射电与X射线表面亮度亚线性相关及谱指数径向变陡。
2023-11-16 astro-ph.CO
The spectacular cluster chain Abell 781 as observed with LOFAR, GMRT, and XMM-Newton
一些正在合并的星系团显示出与团内介质(ICM)有关的大尺度射电辐射的存在。这些同步辐射源一般分为射电晕和射电遗迹。虽然人们普遍认为合并在射电晕和遗迹的形成中起着至关重要的作用,但并不是所有的合并星团都显示出巨大的漫射射电源的存在,这提供了有关当前模型的重要信息。阿贝尔781复合体是一个壮观的系统,由天空中明显的星团链组成。它的主要组成部分正在经历合并,并拥有被归类为候选射电遗迹和有争议的射电晕的外围发射。我们使用新的低频ARay(LOFAR)在143 MHz的观测和档案巨米波射电望远镜(GMRT)在325和610 MHz的观测,研究无线电发射的非热成分的ICM的Abell 781。补充信息来自XMM-牛顿数据,这使我们能够研究与热发射及其复杂形态的联系。周边发射的起源仍然不确定。我们推测这与头-尾射电星系与激波的相互作用有关。然而,目前的数据只允许我们把这个假定激波的马赫数的上限定为$\mathcal{M} < 1.4$。相反,我们成功地观测到了Abell 781主星系团中的一个激波和两个冷锋的表面亮度和温度跳跃。他们的立场表明,合并涉及三个子结构。我们没有发现任何证据的无线电晕无论是在该系统的中心或在其他集群的链。我们把一个上限的弥漫性无线电发射在主集群的阿贝尔781是一个因素,2低于目前的无线电功率质量关系的巨型无线电晕。
2018-11-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Radio fossils, relics, and haloes in Abell 3266: cluster archaeology with ASKAP-EMU and the ATCA
阿贝尔3266是一个巨大而复杂的合并星系团,具有重要的子结构。我们提出了新的,高灵敏度的无线电连续观测阿贝尔3266与澳大利亚平方公里阵列探路者(0.8 $-$ 1.1 GHz)和澳大利亚望远镜紧凑型阵列(1.1 $-$ 3.1 GHz)。这些深入的观察提供了新的见解,最近报道的扩散非热现象与集群内的介质,包括一个“错误的方式”的遗物,化石等离子体源,和一个尚未分类的中央弥漫脊,我们揭示包括最亮的部分大规模的无线电晕首次检测到这里。“错误的方式”遗物是非常典型的同类:它表现出许多经典的签名冲击有关的无线电遗物,而在同一时间表现出强烈的频谱陡峭。虽然射电遗迹通常与准静止冲击场景一致,但“错误方向”遗迹则不然。我们研究了化石等离子体源的光谱特性,它表现出超陡峭和高度弯曲的无线电频谱,表明一个非常古老的电子人口。大规模的射电晕充满了星团中心的大部分区域,并在星团内介质的热和非热成分之间呈现出强烈的联系,同时还有子结构的证据。中央的漫射脊是否只是晕的一个较亮的组成部分,还是一个迷你晕,仍然是一个悬而未决的问题。最后,我们研究了该星系团中的多个复杂射电星系的形态和光谱特性,在前所未有的细节,追溯其演化历史。
2022-07-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
CHEX-MATE: New detections and properties of the radio diffuse emission in massive clusters with MeerKAT
Università di Bologna(博洛尼亚大学);INAF - IASF Milano(意大利国家天体物理研究所米兰天文物理研究所);DiSAT, Università degli Studi dell’Insubria(因苏布里亚大学地球与环境科学系);INAF - IRA(意大利国家天体物理研究所雷焦艾米利亚天文台);INAF - Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台);INFN, Sezione di Bologna(意大利国家核物理研究所博洛尼亚分部);University of Modena and Reggio Emilia(摩德纳和雷焦艾米利亚大学);Curtin Institute for Data Science, Curtin University(科廷大学数据科学研究所)
利用MeerKAT观测21个高质量星系团,发现新的无线电晕和残余体,揭示无线电晕功率-质量相关性及残余体功率的广泛范围。
2026-01-20 astro-ph.CO