A search for steep spectrum radio relics and halos with the GMRT
内容:以射电晕和遗迹的形式出现的弥散射电辐射,可以追踪到有激波或湍流的星团区域,这些激波或湍流可能是星团合并产生的。一些星系团中弥散射电源的模型表明,几乎所有的星系团都应该包含具有陡峭频谱的弥散射电源。与星系内部结构相关的外部吸积冲击也可以将电子加速到相对论能量,从而产生弥散的同步辐射区。在这里,我们报告的巨型米波射电望远镜(GMRT)的意见,从74兆赫VLSS调查的陡峭频谱源的样本。这些源是弥散的,与附近的星系无关。目的:观测的主要目的是寻找与星系团或宇宙网有关的漫射无线电发射。方法:我们进行了GMRT 610 MHz连续观测不明弥漫陡谱源。结果:我们已经构建了一个样本的扩散陡谱源,从74 MHz VLSS调查。我们确定了八个弥散射电源可能都位于集群。我们发现了五个射电遗迹,一个集群有一个巨大的射电光环和一个射电遗迹,还有一个射电迷你光环。通过补充我们的观察与测量文献中,我们发现文物的物理尺寸和光谱指数之间的相关性,在这个意义上,较小的文物有陡峭的光谱。此外,较大的遗迹大多位于集群的外围,而较小的遗迹则位于更靠近集群中心的地方。
2009-10-16 astro-ph.CO
On the Polarisation of Radio Relics
射电遗迹是扩展的射电辐射特征,它追踪起源于星系团合并的星系团外围的冲击波。一些射电遗迹显示出高度极化的发射,这使得遗迹成为一个很好的探测星团内介质磁化的探针。遗留两极分化的起源仍有争议。这可能是激波表面的磁场切向拉伸的结果。这种情况自然可以解释极化(E矢量)与激波法线的对齐。我们已经实现了一个玩具模型的遗物极化根据这种情况。我们发现,磁场强度本身的分数极化的影响至关重要。此外,我们发现,冲击强度有令人惊讶的影响不大的整体极化分数。最后,我们发现分数极化可能会减少下游取决于磁场强度。我们的研究结果表明,冲击压缩的情况下,提供了一个非常合理的解释无线电遗迹极化的特定功能允许测试无线电遗迹极化的起源。
2022-01-10 astro-ph.CO
Challenges to our understanding of radio relics: X-ray observations of the Toothbrush cluster
星团1 RXS J0603.3+4214是一个合并的星系团,拥有三个射电遗迹和一个巨大的射电晕。北部的遗迹,牙刷,是1.9百万秒差距长,有一个不寻常的线性形态。根据简单的扩散激波加速理论,它的射电频谱指数表明马赫数为3.3-4.6。在这里,我们提出的结果,从一个深XMM-牛顿观测的集群。我们观察到两个不同的集群核心,幸存下来的合并。三个冲击的存在或附近的无线电文物的位置被证实的密度和温度的不连续性。然而,这一观测结果给我们对射电遗迹的理解提出了一些挑战:(1)牙刷处的激波马赫数不大于2,这与射电频谱预测的激波强度明显矛盾;(2)牙刷处的激波阵面与射电辐射在空间上有部分偏移;(3)在东部遗迹处,我们探测到一个对应于大约2.5的马赫数的温度跃变,但没有相关的表面亮度不连续性。我们讨论了这些发现的可能解释。
2013-03-06 astro-ph.CO
Exploring the spectral properties of radio relics I: Integrated spectral index and Mach number
射电遗迹是电子在星系团外围被冲击(再)加速到高能量的表现。然而,当用无线电或X射线观测来测量时,对冲击强度的估计产生了不同的结果。一般来说,从射电观测得到的马赫数要比相应的X射线测量结果大。在这项工作中,我们调查这种马赫数的差异。为此,我们使用宇宙学代码ENZO来模拟一个拥有明亮射电遗迹的星系团样本。对于每一个遗迹,我们计算了无线电马赫数的综合无线电频谱和X射线马赫数的X射线表面亮度和温度的跳跃。我们的分析表明,在马赫数估计的差异遵循的方式,其中不同的可观察到的基础马赫数分布的不同部分:无线电观测是更敏感的高马赫数只存在于一小部分的冲击波的表面,而X射线测量反映的平均值的马赫数分布。此外,X射线测量对文物的方位非常敏感。如果从不同的侧面观察同一残骸,测量的X射线马赫数会有很大的不同。另一方面,无线电测量更可靠,因为它们不受遗迹方向的影响。
2021-06-15 astro-ph.CO
Modelling the Energy Spectra of Radio Relics
射电遗迹是一种弥散的同步辐射源,它照亮了星团内介质中的激波。近年来,射电望远镜提供了有关遗迹的详细观测。因此,射电遗迹的宇宙学模拟需要提供类似数量的细节。在这种方法的工作中,我们包括绝热压缩和膨胀,这在过去被忽视的文物建模的信息。在一个合并星系团的宇宙学模拟中,我们使用拉格朗日示踪粒子跟踪了激波加速宇宙线电子的能谱。在每个示踪粒子的板上,我们计算的时间演化的能谱的影响下,同步辐射,逆康普顿散射,绝热压缩和膨胀。探索性试验表明,总的无线电功率,因此,综合无线电频谱是不敏感的绝热过程。这归因于压缩比随时间的微小变化。
2021-11-30 astro-ph.CO
Galaxy Cluster Radio Relics in Adaptive Mesh Refinement Cosmological Simulations: Relic Properties and Scaling Relationships
宇宙冲击是大尺度结构形成的关键部分,并负责加热星系团中的团内介质。此外,它们还能够加速非热电子和质子。在这项工作中,我们专注于加速电子在冲击波阵面,这被认为是负责无线电遗迹-扩展的无线电功能在附近的合并星系团。通过结合高分辨率AMR/N体宇宙学模拟与精确的冲击发现算法和电子加速模型,我们计算了预期的同步辐射导致宇宙学结构的形成。我们制作了一个大样本的星系团的合成射电图,并提出了光度函数和标度关系。随着即将到来的长波长射电望远镜,我们希望看到大量的无线电发射与合并冲击在集群内的介质。通过产生观测动机的统计数据,我们提供的预测,可以与观测结果进行比较,以进一步提高我们的理解磁场和电子冲击加速。
2011-05-09 astro-ph.CO
Using the polarization properties of double radio relics to probe the turbulent compression scenario
射电遗迹是位于一些合并星系团外围的兆帕斯卡大小的同步加速器源。具有良好取向的双星合并系统可能存在两个几乎对称的遗迹,称为双射电遗迹。双射电遗迹优先出现在边缘,因此构成了统计研究的特权样本。它们的偏振和法拉第旋转特性为研究遗迹的起源和磁场提供了直接的途径。在本文中,我们提出了一个偏振和旋转措施(RM)的综合研究的四个集群托管双射电遗迹,即8 C 0212+703,Abell 3365,PLCK G287.0+32.9,以前失踪的偏振研究,和ZwCl 2341+0000,其中相互矛盾的结果已被报道。我们使用1-2 GHz的Karl G. Jansky Very Large Array观测我们还提供了一个更新的汇编已知的双射电遗迹的重要观测量。我们研究了它们在1.4 GHz的偏振和法拉第旋转特性,并寻找分数偏振和物理分辨率,距离集群中心,和冲击马赫数之间的相关性。这些量之间的弱相关性被最先进的无线电遗迹磁流体动力学模拟很好地再现,证实合并冲击波在具有纠缠磁场的湍流介质中传播。在确定1.4GHz射电文物的偏振特性时,外部和内部法拉第去极化都应起基础作用。虽然具有RM信息的双射电遗迹的数量仍然很低,但它们的法拉第旋转特性(即,在马赫数大于2.5的激波沿天空平面传播并压缩湍流团簇内介质的情况下,可以解释40 rad m以下的静止坐标系RM和RM色散$^{-2}$和非高斯RM分布)。
2022-07-01 astro-ph.CO
Using double radio relics to constrain galaxy cluster mergers: A model of double radio relics in CIZA J2242.8+5301
星系团通过与其他星系团和星系群合并而成长。这些合并在团内介质(ICM)中产生冲击波,可以将粒子加速到极端能量。在磁场存在的情况下,相对论性电子形成发射同步辐射的大区域,即所谓的射电遗迹。在激波阵面后面,同步加速器和逆康普顿(IC)损失导致射电光谱指数从激波阵面变陡。CIZA J2242.8+5301就是这样一个星系团的例子,在这个星系团的下游区域可以观察到非常明显的光谱变陡。在这里,我们提出了流体动力学模拟的理想化的二进制集群合并的目的是限制合并的情况下,这个集群。从我们的模拟中,我们发现CIZA J2242.8+5301可能正在天空平面上(从侧面小于10度)进行合并,质量比约为2:1,碰撞参量< 400 kpc。我们发现星系团的核心通道发生在大约1 Gyr之前。我们的结论是,双遗物遗物可以设置约束的质量比,碰撞参量,时间尺度,并查看几何的二进制集群合并,这是特别有用的,当详细的X射线观测不可用。此外,大射电遗迹的存在可以用来限制ICM外围的聚集程度,这对限制维里半径周围及以外的重子分数、密度和熵分布很重要。我们发现CIZA J2242.8+5301遗迹中小于200 kpc的密度涨落幅度不大于30%。[删节]
2011-08-05 astro-ph.CO
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
Radio observations of ZwCl 2341.1+0000: a double radio relic cluster
内容:大尺度结构(LSS)形成的层次模型预测,星系团通过引力下落和(较小)质量浓度的合并而成长,如星系团和星系群。在经历合并的星系团中发现了以射电晕和遗迹形式存在的弥散射电辐射,这表明与合并相关的冲击或湍流能够将电子加速到高度相对论能量。在这里,我们报告的ZwCl 2341.1+0000,一个复杂的合并结构的星系位于z=0.27,使用巨型米波射电望远镜(GMRT)的观测无线电观测。目的:观测的主要目的是研究星系团ZwCl 2341.1+0000中弥散射电发射的性质。方法:我们已经进行了GMRT 610,241和157 MHz连续观测ZwCl 2341.1+0000。射电观测与星团的X射线和光学数据相结合。结果:GMRT观测表明星团ZwCl 2341.1+0000中存在一个双外围射电遗迹。北部遗迹的光谱指数为-0.49 \pm 0.18,南部遗迹的光谱指数为-0.76 \pm 0.17。我们导出的均分磁场强度值为0.48-0.93微高斯。这些遗迹可能与向外传播的合并冲击波有关。
2009-10-15 astro-ph.CO
Nonthermal emission from the radio relic of the galaxy cluster A2256
我们的目标是获得一个一致的描述Abell 2256的非热辐射,并给出一个预测的伽马射线发射从这个星系团。假设射电遗迹照亮了正在进行的合并的局部,并且硬X射线发射的射电和非热部分都是由于填充遗迹的宇宙射线的电子成分,我们从A2256遗迹的射电和硬X射线性质导出了相对论电子和质子的磁场强度和数密度。由于解释的射电遗迹形成的结构,只是一个冲击波阵面,我们讨论了在集群外围的伽马射线发射。遗迹中的磁场强度估计为0.05 \muG,而电子数密度的幅度在3 x 10^{-4}到3 x 10^{-5} cm^{-3}之间变化(遗迹厚度分别为50到500 kpc)。在遗迹区,宇宙射线和磁场之间存在着很大程度的非均分,其CR压力接近于热气体的CR压力。我们对LOFAR的预测是来自遗迹区的同步辐射通量,在60 MHz时为\sim 6 Jy,在30 MHz时为\sim 10 Jy。对于强子通道计算的遗迹区γ射线通量的下限为10^{-12} erg cm^{-2}量级。
2011-03-21 astro-ph.CO
Systematic X-ray Analysis of Radio Relic Clusters with SUZAKU
我们利用朱雀卫星对四个星系团中的六个巨型射电遗迹进行了系统的X射线分析。该样本包括CIZA 2242.8-5301、Zwcl 2341.1-0000、Abell 3667的东南部分以及先前发表的Abell 3667和Abell 3376的西北部分的结果。特别是我们首次利用朱雀卫星观测到了CIZA 2242.8-5301的狭窄遗迹(50 kpc),这使我们能够减小投影效应。本文报道了在CIZA 2242.8 -5301和Abell 3667 SE中发现的两处遗迹的冲击波的X射线探测。在ZWCL 2341.1 -0000中的两个遗迹的位置,我们没有检测到震动。从整个遗迹的光谱温度分布,我们发现,温度分布表现出显着的跳跃跨越文物CIZA 2242.8-5301,Abell 3376,Abell 3667 NW,和Abell 3667 SE。利用Rankine-Hugoniot跳跃条件,从X射线温度或压力剖面估算了马赫数,并与从射电谱指数得到的马赫数进行了比较。计算得到的马赫数(M=1.5-3)基本一致,而CIZA 2242的X射线数据计算的马赫数则比射电观测的结果偏低。这些结果表明,合并集群中的巨型射电遗迹与冲击结构有关,正如以前对单个集群的研究所建议的那样。
2012-09-25 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
An optical spectroscopic survey of the 3CR sample of radio galaxies with z<0.3. IV. Discovery of the new spectroscopic class of relic radio galaxies
通过对z<0.3的3CR射电星系的光谱观测,我们发现了一个新的光谱类型的强射电活动星系核。这些星系的定义特征是,与射电光度相似的射电星系相比,它们具有:[O III] \Hb比约为0.5,表明气体激发水平极低;[O III]发射和射电核心功率的巨大赤字。我们将这些天体解释为遗迹活动星系核,即经历了核活动水平大幅下降的源,导致其核光度和线光度下降。这门课为研究活动星系核的寿命和占空比开辟了一条新途径。
2011-01-10 astro-ph.CO
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
Diffuse radio emission in MACS J1752.0+4440
本文报道了在星系团MACS J1752.0+4440(z=0.366)中发现的大尺度弥散射电辐射。利用Westerbork综合射电望远镜(WSRT)的观测,我们发现该星团拥有一个双射电遗迹系统,以及一个1.65 Mpc的射电晕覆盖在两个遗迹之间的区域。这些遗迹正好位于集群中心的两侧。东北部和西南部遗迹的大小分别为1.3和0.9 Mpc。在孤立的双星合并事件中,遗迹的相对大小表明质量比约为2:1。我们测量到NE的积分光谱为-1.16 \pm 0.03,SW遗迹的积分光谱为-1.10 \pm 0.05。我们的结论是,这个集群已经经历了一个暴力的二进制合并事件和文物是最好的解释粒子(重新)加速向外传播的冲击波。谱指数表明,遗迹的痕迹激波的马赫数(M)约为3.5至4.5。这些相对较高的马赫数来自无线电频谱指数与最近发现的其他一些遗迹。这意味着,如果我们对扩散激波加速的理解是正确的,那么M > 3的合并激波在星团外围是相对常见的。
2012-06-11 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
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
Low frequency follow up of radio halos and relics in the GMRT Radio Halo Cluster Survey
我们进行了GMRT低频观测的射电晕,文物和新的候选人属于GMRT射电晕集群样本首次观察到610兆赫。使用GMRT在325 MHz和240 MHz下进行高灵敏度成像。在每个集群中的扩散发射的属性进行了比较,我们的610 MHz的图像和/或文献信息,在其他频率,以获得综合频谱在很宽的频率范围。除了经典的无线电晕,其光谱指数$α$的范围内$\sim1.2\div1.3$(S $\proptoν^{-α}$),我们发现源与$α\sim1.6\div1.9$。这一结果支持了这样一种观点,即射电晕中辐射粒子的光谱并不普遍,粒子加速的低效机制是其起源的原因。我们还发现了各种亮度分布,即中央峰值以及clujiang晕。尽管热等离子体和相对论等离子体倾向于占据相同的团簇体积,但在某些情况下,射电和X射线发射峰之间的位置偏移是明显的。我们的观测还揭示了存在的扩散集群源,不能很容易地归类为晕或遗物。在A1300和A1682发现了新的候选遗迹,在一些星团中发现了无线电发射的“桥梁”,连接遗迹和无线电晕发射。结合我们的新数据和文献资料,我们导出了射电晕的$_{\rm X}$ $_{\rm 325 MHz}$关联式,并研究了射电晕光谱指数随团内介质温度变化的可能趋势。
2012-10-29 astro-ph.CO
The impact of the SZ effect on cm-wavelength (1-30 GHz) observation of galaxy cluster radio relics
星系团中的射电遗迹被认为与星系团合并过程中产生的强大冲击波阵面有关,并且是星系团内介质中相对论粒子加速的试验台。最近,射电遗迹观测已经推进到厘米波长域(1-30 GHz),在那里已经发现了标准同步加速器幂律谱的突破,最明显的是在著名的“香肠”遗迹中。在本文中,我们指出了一个重要的影响,已被忽略或被认为是微不足道的,而解释这些新的高频无线电数据,即污染由于Sunyaev-Zel'dovich(SZ)的影响,改变所观察到的同步辐射通量。尽管射电遗迹位于星团外围,但激波驱动的压力提升使SZ信号局部增加了大约一个数量级。在10 GHz时,一些著名遗迹的通量污染已经不可忽略,在30 GHz时,观测到的同步辐射通量可以从其真实值减少几倍。干涉观测也不能避免这种污染,因为SZ信号的变化与同步辐射大致相同,尽管那里的通量损失不如单碟观测严重。我们提出了一个简单的解析近似的同步到SZ通量比,基于理论的无线电遗物模型,连接非热发射的热气体的属性,并表明,通过测量这个比例,可以潜在地估计遗物磁场或粒子加速效率。
2016-04-05 astro-ph.CO
Cosmological Numerical Simulations of Radio Relics in Galaxy Clusters: Insights for Future Observations
电子在激波前沿的加速被认为是射电遗迹的原因,射电遗迹是合并星系团附近的射电特征。通过结合高分辨率的自适应网格精化Hydro/N体宇宙学模拟与精确的激波发现算法和电子加速模型,我们计算了预期的同步辐射导致宇宙学结构的形成。从这些模拟中,我们产生了无线电,SZE和X射线图像的一个大样本的星系团随着无线电光度函数和标度关系。我们发现,与即将到来的无线电阵列,我们希望看到丰富的无线电发射合并冲击在集群内介质。通过产生观测动机的统计数据,我们提供的预测,可以与观测进行比较,以进一步了解电子冲击加速和星系团的运动学结构。
2011-01-18 astro-ph.CO
A morphological analysis of the substructures in radio relics
本文通过开发结构提取工具并结合Minkowski泛函分析观测与模拟数据,发现射电遗迹的纤维状结构源于磁场和激波前沿中的丝状与带状体,且不存在能隐藏面状结构的投影效应。
2023-05-11 astro-ph.CO
Deep low-frequency radio observations of Abell 2256 I: The filamentary radio relic
我们提出了深和高保真度的合并星系团阿贝尔2256在低频率的图像,使用升级的巨型米波射电望远镜(uGMRT)和低频阵列射线(LOFAR)。这个星团拥有已知最著名的遗迹之一,拥有一个非常壮观的地下结构网络。新的uGMRT(300-850 MHz)和LOFAR(120-169 MHz)观测,结合存档的Karl G. Jansky甚大阵列(VLA; 1-4 GHz)的数据,使我们能够进行第一次空间分辨光谱分析的特殊文物排放下降到6角秒分辨率在广泛的频率范围。我们新的灵敏的无线电图像证实了磁化相对论等离子体的复杂细丝的存在,也在低频。我们发现,综合频谱的遗物是符合一个单一的幂律,没有任何迹象的频谱陡峭,至少低于3 GHz。与以前的说法不同,遗物显示了144 MHz和3 GHz之间的$-1.07\pm0.02$的综合谱指数,这与(准)稳态激波近似一致。空间分辨光谱分析表明,遗迹表面很可能跟踪复杂的冲击波阵面,广泛分布的马赫数传播通过湍流和动态活跃的集群内介质。我们的研究结果表明,北部的遗迹被认为是边缘上和南部的部分接近faceon. We建议,复杂的灯丝的区域,较高的马赫数占主导地位的(再)加速的电子,负责观察到的无线电发射。
2022-01-10 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
MC$^2$: Subaru and Hubble Space Telescope Weak-Lensing Analysis of the Double Radio Relic Galaxy Cluster PLCK G287.0+32.9
PLCK~G287.0+32.9($z=0.385$)是普朗克太阳能巡天的第二个最重要的发现,拥有两个同样明亮的射电遗迹和一个射电晕。一个射电遗迹位于X射线峰西北$\sim 400$ kpc处,另一个$\sim 2.8$ Mpc位于东南。这一巨大差异表明,需要一个复杂的合并方案。合并场景重建的一个关键缺失难题是高分辨率下的暗物质分布。我们提出了一个联合斯巴鲁望远镜和{ \it哈勃太空望远镜}弱透镜分析的集群。我们的分析表明,质量分布特征四个显着的子结构。在子结构中,质量为$M_{200\text{c}}=1.59^{+0.25}_{-0.22}\times 10^{15} \ h^{-1}_{70} \ \text{M}_{\odot}$的初级簇支配弱透镜信号。这个星系团可能正在与一个(或多个)质量大约低10倍的子星系团合并。一个候选者是位于东南$\sim 400$千秒差距的质量$M_{200\text{c}}=1.16^{+0.15}_{-0.13}\times 10^{14} \ h^{-1}_{70} \ \text{M}_{\odot}$的子集群。这个子星系团的位置表明,它与主星系团的相互作用可能是西北射电遗迹的来源。另一个子簇是检测到的$\sim 2$ Mpc的质量$M_{200\text{c}}=1.68^{+0.22}_{-0.20}\times 10^{14} \ …
2017-11-17 astro-ph.CO
Reconciling radio relic observations and simulations: The NVSS sample
射电遗迹通常采用扩散激波加速的方法来解释,但具体的驱动机制仍有争议。我们的目的是通过比较观测到的遗物样本与模拟的无线电遗物的起源约束模型。在这里,我们提出了一个框架,均匀地提取整个样本的已知的射电遗迹NVSS,使它可以用于比较与宇宙学模拟。通过这种方式,我们可以更好地处理无线电遗迹人口分析中的固有偏差。此外,我们还展示了NVSS样本遗物的一些性质,如遗物形状和方向与集群之间的相关性。此外,我们还简要讨论了典型遗迹表面亮度及其与投影簇距离和遗迹角度大小的关系。
2017-04-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Magnetic field amplification by shocks in galaxy clusters: application to radio relics
合并激波在团内介质(ICM)中引起湍流,在某些情况下,将电子加速到相对论速度,形成所谓的射电遗迹。遗迹大多发现在星系团的外围,似乎有微高斯级别的磁场。在这里,我们调查这些磁场的可能来源。激波本身产生的湍流不能解释这些场的大小。然而,我们认为,如果在ICM上游的合并激波的湍流压力支持的订单的10%至30%的总压力的几倍100千秒差距的尺度,然后涡产生的压缩和斜压效应的冲击间断可以导致足够的放大的磁场。压缩放大比发电机湍流放大更容易解释射电辐射的大偏振。最后,所示的ICM的结块有一个可以忽略不计的影响磁场放大。
2012-04-11 astro-ph.CO
PSZ2 G181.06+48.47 II: radio analysis of a low-mass cluster with exceptionally-distant radio relics
本研究通过射电望远镜观测低质量并合星系团PSZ2 G181.06+48.47,发现其拥有间距极大的双射电遗迹,揭示了激波粒子加速机制与星系团演化并合状态,为低质量系统的粒子加速研究提供了独特样本。
2025-02-24 astro-ph.CO
Radio relics in the MareNostrum Universe
我们确定了从MareNostrum宇宙模拟(Gottloeber等人,2006年)提取的模拟星系团中的冲击气体,假设冲击波是电子加速的区域。我们在Hoeft等人(2008)开发的非热发射模型框架内进行通量数计数。结果是在两个不同的观测频率,即1.4千兆赫和120兆赫,提出有趣的限制LOFAR和即将到来的射电望远镜。
2011-02-02 astro-ph.CO
Multi-frequency studies of radio relics in the galaxy clusters A4038, A1664 and A786
本文对星系团A4038、A1664和A786的射电遗迹进行了多频研究。无线电图像,综合频谱,频谱指数图和拟合的绝热压缩模型的框架内的综合频谱。使用巨型米波射电望远镜在150、240和606 MHz拍摄的A4038遗迹图像显示出扩展的超陡光谱(α~ -1.8到-2.7),辐射范围为210 x 80 kpc ^[2]。由冲击波压缩的被动演变的射电波瓣模型最适合积分频谱。位于星系团A1664外围的圆形形态遗迹的综合光谱指数为-1.10+/-0.06,最适合潜伏约4x10^7年的射电瓣模型。A786附近的遗迹有一个弯曲的频谱,最适合用一个潜伏约3x10^7年的射电瓣模型来拟合。在4.7 GHz,一个紧凑的无线电源,可能是A786遗迹的祖先,在无线电遗迹的中心附近被检测到。因此,A786射电遗迹可能是一个潜伏的射电星系,而不是早期研究中认为的宇宙学冲击的地点。
2011-09-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
A multishock scenario for the formation of radio relics
本研究针对射电遗迹相对论粒子起源未解、热电子DSA效率不足的问题,通过磁流体模拟结合Fokker-Planck求解,发现化石电子再加速及多激波过程是射电遗迹辐射的主因,热电子DSA假设会高估加速效率超千倍。
2023-10-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Polarisation of Radio Relics in Galaxy Clusters
在星系团的外围观测到巨大射电遗迹形式的射电辐射。这种非热辐射是宇宙射线电子和团内磁场的重要示踪物。这些天体的一个显著观测特征是它们的高度极化,这提供了关于遗迹位置的磁场的信息。在这方面的贡献,我们测试,如果国家的最先进的高分辨率的宇宙学模拟能够重现的偏振特征的射电遗迹。因此,我们提出了一个新的分析高分辨率的宇宙学模拟研究的偏振特性的无线电遗迹的细节。为了将我们的结果与当前和未来的射电观测结果进行比较,我们使用六种不同的投影,针对不同的观测频率和不同的望远镜,对来自大质量星系团的漫射偏振发射进行了模拟射电观测。我们的模拟结果表明,由于法拉第旋转的影响,这是非常困难的,观察频率低于$1.4 \ \mathrm{GHz}$的文物中的真实磁场结构的极化发射的形态。我们可以重现在真实射电遗迹中观察到的偏振度和几个小规模的结构,但需要进一步的工作来重现在真实射电遗迹中观察到的一些大规模壮观的特征,例如“香肠”和“牙刷”遗迹。
2019-09-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Cosmological MHD Simulations of Galaxy Cluster Radio Relics: Insights and Warnings for Observations
合并中的星系团附近的宇宙射线电子的非热射电辐射是星系团合并活动的重要示踪剂,是涉及磁场、粒子加速、气体动力学和辐射的复杂物理过程的结果。特别是,被称为射电遗迹的物体被认为是冲击加速电子的结果,当嵌入磁场时,会发出无线电波长的同步辐射。为了正确地模拟这种排放,我们利用自适应网格细化模拟的磁流体动力学演化的星系团从宇宙学的初始条件。我们定位冲击波阵面和应用模型的宇宙射线电子加速,然后输入到无线电发射模型。我们已经确定了这种无线电发射等离子体的热力学性质,并构建了合成无线电观测,以比较观察到的星系团。我们发现一个显着的依赖观察到的形态和无线电遗迹属性的集群的视角,引起关注的解释集群中观察到的无线电功能。我们还发现,一个给定的激波不应该用单一的马赫数来表征。我们发现,大部分射电辐射来自气体,T> 5 × 10 ^7,ρ~10^(-28)-10 ^(-27)g/cm ^3,磁场强度为0.1-1.0 μG,激波马赫数为M~3-6。我们提出了一个分析的射电光谱指数,这表明光谱指数的空间变化可以模仿同步加速老化。最后,我们研究了模拟无线电特征的极化分数和位置角,并与观测结果进行了比较。
2012-11-13 astro-ph.CO
Can cluster merger shocks reproduce the luminosity and shape distribution of radio relics?
星系团中的射电遗迹被认为是合并激波前沿的踪迹。如果宇宙结构的形成决定了射电遗迹的亮度、大小和形状分布,那么合并激波就需要以均匀的方式被照亮。我们调查,如果一个模拟的遗物样本,从放大的星系团模拟,是能够匹配的NRAO VLA巡天(NVSS)测量的文物的属性。我们编制了一份清单,所有的无线电文物已知的日期和均匀测量其参数在所有NVSS图像和应用相同的程序在我们的模拟文物。在模拟文物样本的数量增加更陡峭的文物通量密度较低,这表明NVSS在这一制度的不完整性。总的来说,我们发现NVSS和模拟样本显示出相似的属性。然而,大型模拟遗迹往往比观测到的要小一些,而且更靠近星团中心。除此之外,模拟样品再现了非常著名的无线电文物的相关性,特别是那些与最大线性尺寸和X射线光度的无线电光度。我们发现,这些相关性在很大程度上是由NVSS观测的灵敏度。模拟文物显示出类似的方向相对于集群中心的方向作为NVSS样本。此外,我们发现,它们的最大射电光度大致与集群质量,虽然显示了一个大的散射。NVSS和模拟样本之间的整体良好的协议表明,无线电文物的属性确实是由合并冲击波阵面,在一个均匀的方式发射。我们的研究表明,模拟观测和即将到来的无线电调查的数据相结合,将允许阐明无线电遗迹的起源和集群内介质的性质。
2017-11-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
XMM-Newton Observation of the Northwest Radio Relic Region in Abell 3667
阿贝尔3667是一个有射电遗迹的合并星团的原型。西北射电遗迹是已知最明亮的星团遗迹或晕,被认为是由于强烈的合并激波。我们已经观察到了40千秒的净XMM时间的NW遗迹。我们观察到一个全球性的温度下降,整个遗迹从6至1千电子伏,类似朱雀的结果。我们的新观测结果显示,遗迹位置附近的温度和表面亮度都发生了急剧变化。增加的X射线辐射的遗物可以等效地很好地描述了热或非热光谱模型。热模型的参数与马赫数M~2的激波和~1200 km/s的激波速度一致。射电遗迹中相对论粒子的能量含量可以用激波的加速效率~ 0.2%来解释。将逆康普顿X射线发射的极限与测得的无线电同步辐射进行比较,我们将遗迹中的磁场的下限设定为3 μ G。如果遗迹的辐射是非热辐射,这个下限实际上就是所需的磁场。
2010-04-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Shock acceleration efficiency in radio relics
星系团中的射电遗迹是星系团外围由合并冲击提供动力的巨大弥散同步辐射源。尽管近年来通过大量的观测已经巩固了残余激波的联系,但在这种环境中导致相对论粒子形成的机制的细节仍然没有得到很好的理解。扩散激波加速度(DSA)理论是解释宇宙射线在天体物理激波中起源的一种常用方案,包括那些在星系团的射电遗迹中的宇宙线。然而,在一些特定的情况下,它已被证明,由集群冲击耗散的能量是不够的再现亮度的文物通过DSA的热粒子。需要基于射电遗迹样本的研究来进一步解决该机制的这一局限性。在本文中,我们专注于10个良好的研究无线电文物与潜在的冲击观察到的X射线和计算这些冲击的电子加速效率,是必要的再现所观察到的无线电亮度的文物。我们发现,在一般情况下,标准DSA不能解释的文物的起源,如果电子从热池加速效率显着小于10%。我们的研究结果表明,其他机制,如超热种子电子的冲击再加速或标准DSA的修改,需要解释无线电遗迹的形成。
2020-02-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
Evidence for a pressure discontinuity at the position of the Coma relic from Planck Sunyaev-Zel'dovich effect data
射电遗迹是在星系团外围发现的百万pc级弥散同步辐射源。他们被认为是与大规模的冲击传播通过集群内的介质,虽然无线电遗迹和集群合并冲击之间的联系尚未得到最终证明。利用Sunyaev-Zel'dovich(SZ)效应成像首次探测到了著名的后发座星系团遗迹中的压力跃变,SZE数据来自于Planck首次公开发布的全天数据,我们使用2.3GHz的高频射电数据来约束激波阵面的几何形状。SZE数据提供了压力不连续性的证据,与遗迹位置一致,而不需要任何额外的激波前位置的先验。推导出的马赫数M = 2.9(+0.8/-0.6)与X射线和射电结果一致。没有任何压力不连续性的高压“灯丝”不受X射线测量的青睐,考虑到已发表的对该组的质量估计,可以排除基于下落组NGC 4839的“子星系团”模型。这些结果表明,第一次尝试直接测量的压力不连续的无线电遗迹和第一SZ检测到的冲击功能观察附近的维里半径的星系团。
2015-01-16 astro-ph.CO
Why are central radio relics so rare?
在本文中,我们解决的问题,为什么集群无线电遗迹,连接到冲击加速,所谓的无线电gischt,优先被发现在星系团的郊区。通过在宇宙学网格模拟中识别合并冲击波,我们探索了几种将冲击中耗散的能量与无线电波段中发射的能量联系起来的处方。在距星团中心100-200 kpc范围内,没有一个被调查的模型产生可探测的射电遗迹。所有模型在预计距离> 800千秒差距时都产生> 50%的可探测残留物辐射。由于简单的几何学原因,由沿着视线传播的冲击引起的中央射电遗迹是罕见的事件,它们具有低表面亮度,使它们对当前的仪器难以捕捉。我们的模拟结果表明,所观察到的文物的径向分布可以解释的径向趋势的耗散动能的冲击,增加与集群中心的距离,直到一半的维里半径。
2011-11-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
No Shock Across Part of a Radio Relic in the Merging Galaxy Cluster ZwCl 2341.1+0000?
星系团ZwCl 2341.1+0000是一个z=0.27的合并系统,拥有两个射电遗迹和一个中央的微弱的射电结构。这两个射电遗迹具有异常平坦的综合光谱指数,分别为-0.49 +/- 0.18和-0.76 +/- 0.17,这些值与弱合并冲击下热粒子的标准扩散冲击加速度理论不太一致。我们目前的成像结果,从XMM牛顿和钱德拉观测的集群,旨在检测和消除密度不连续的ICM。正如预期的那样,我们在每个射电遗迹附近探测到密度不连续。然而,如果这些不连续性是激发无线电发射的激波阵面,那么它们的马赫数是令人惊讶的低,两者都<=2。我们研究了密度不连续的孔径,发现当NW不连续跨越NW射电遗迹的整个长度时,SE不连续跨越的弧短于SE遗迹跨越的弧。这一惊人的结果与我们目前对射电遗迹起源的理解明显矛盾。需要更深的X射线数据来证实我们的结果,并确定密度不连续性的性质。
2014-06-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
XMM-Newton Observations of the Southeastern Radio Relic in Abell 3667
射电遗迹是位于星系团边缘的细长的非热结构,是星系团外围合并驱动的冲击加速的宇宙射线电子的同步辐射的结果。然而,在某些星团中对这种激波的X射线观测表明,它们太弱,无法通过扩散激波加速有效地加速电子,使其达到产生观测到的无线电功率所需的能量。我们在合并的星系团Abell 3667(A3667)中研究这个问题,该星系团拥有一对射电遗迹。虽然A3667中的西北遗迹已经通过多种仪器在无线电和X射线方面进行了很好的研究,但到目前为止,只有朱雀星观测到了东南遗迹区域,它检测到了遗迹上的温度跳跃,这表明存在弱冲击。我们目前的观测A3667的东南部地区与XMM-牛顿集中在无线电遗物。我们确认存在一个X射线激波的马赫数约1.8从一个明确的检测温度跳变和一个密度跳变的试探性检测,与以前的测量朱雀。我们讨论了这种测量的影响扩散冲击加速的主要机制,解释无线电文物的起源。然后,我们推测的替代方案,包括再加速和变化的马赫数沿冲击波阵面的可能性。
2018-05-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
The Planck clusters in the LOFAR sky VI. LoTSS-DR2: Properties of radio relics
本文基于LoTSS DR2与PSZ2质量选择星系团样本,首次统计分析144 MHz射电遗迹性质,发现约10%星系团承载遗迹,并检验尺度、功率、质量及射电晕关联。
2023-01-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Suzaku X-Ray Observations of the Accreting NGC 4839 Group of Galaxies and the Radio Relic in the Coma Cluster
利用朱雀X射线观测资料,研究了NGC 4839星系群周围的热气体和后发座星系团外围的射电遗迹。我们发现在NGC 4839周围的气体温度从5千电子伏逐渐下降到3.6千电子伏的无线电遗迹,在那里有一个进一步的,陡峭的下降到1.5千电子伏。这种下降以及观测到的表面亮度轮廓与一个马赫数M = 2.2 pm 0.5、速度vs =(1410 pm 110)km s^-1的激波相一致。从上限到逆康普顿X射线发射的磁场强度,导出了B > 0.33 μ G的下限。虽然这表明,非热电子负责的遗物产生的扩散冲击加速(DSA),测量的马赫数和电子光谱之间的关系从无线电观测推断是不一致的,从最简单的,DSA的测试粒子理论的预期。尽管如此,DSA仍然是可行的,如果它是通过注入预先存在的人口的非热电子。结合以前的测量结果,Coma在西南方向的温度廓线在NGC 4839之外较浅,在最外面的区域也略浅。NGC 4839周围的金属丰度被证实高于其附近地区,这意味着丰度分布中的一个显著峰值,朝着外围降低到0.2太阳能。我们解释这些事实是由于冲压压力汽提富含金属的气体从NGC 4839,因为它落入昏迷。残留激波可能是由预先存在的团内气体、与NGC 4839有关的气体以及从西南部的大尺度结构暗条流入的较冷气体的联合作用造成的。
2013-05-02 astro-ph.CO
Discovering the most elusive radio relic in the sky: Diffuse Shock Acceleration caught in the act?
射电遗迹的起源通常通过扩散激波加速(DSA)或电子在星系团合并激波处/合并激波处的再加速来解释。加速的情况受到低马赫数合并激波的低预测效率的挑战,无法解释在大多数射电遗迹中观察到的功率。在这封信中,我们提出了一个新的巨大的射电遗迹周围的星系团阿贝尔2249($z=0.0838$)使用LOFAR发现。它是特殊的,因为它具有所有已知的无线电遗迹中最低的表面亮度。利用LOFAR资料,结合uGMRT、JVLA和XMM,研究了它的射电和X射线性质。该物体的总功率为$L_{1.4\rm GHz}=4.1\pm 0.8 \times 10^{23}$ W Hz $^{-1}$,积分光谱指数为$α= 1.15\pm 0.23$。我们推断这个无线电遗物的磁场强度的下限$B\geq 0.4\, μ$ G,一个$\mathcal{M}\approx 3.79$的冲击马赫数,和低加速效率与DSA一致。这一结果表明,由于新一代射电望远镜前所未有的灵敏度,一些失踪的文物可能会变得可见。
2020-04-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
Radio relics in PSZ2 G096.88+24.18: A connection with pre-existing plasma
巨大的射电遗迹是弥漫的、非热的同步辐射的弧形结构,它追踪由星系团合并引起的冲击波。产生这种射电遗迹的粒子(再)加速机制尚不清楚。一个主要的开放问题是遗迹是否可以直接从热种子电子中形成,或者是否需要预先存在的相对论种子电子。在某些情况下,活动星系核可以提供这样的亚GeV电子群。然而,目前还不清楚这种联系有多普遍。在本文中,我们提出LOFAR 140 MHz和VLA L波段射电观测,以及钱德拉数据PSZ 2 G096.88+24.18,合并星系团系统托管一对无线电遗迹。一大片漫反射辐射将一个明亮的射电星系与其中一个遗迹连接起来,可能会影响遗迹的性质。我们发现,最合理的解释的连接是合并冲击波已经通过了活动星系核叶。冲击波经过这个种子电子群,导致遗迹中只有充满种子电子的区域亮度增加。
2021-05-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Twin radio relics in a near-by low-mass galaxy cluster Abell 168
我们报告在低质量合并星系团阿贝尔168(红移=0.045)的外围发现了孪生射电遗迹。其中一个遗迹被拉长,线性范围为$\sim$ 800 kpc,投影宽度为$\sim$ 80 kpc,位于星团中心以北$\sim$ 900 kpc处,大致垂直于X射线发射的主轴。第二个遗迹是环形的,大小为$\sim$ 220 kpc,位于细长遗迹的内边缘附近,距离星团中心$\sim$ 600 kpc。这些射电源在323和608兆赫的巨型米波射电望远镜和在1520兆赫的卡尔G Jansky甚大阵(VLA)成像。在1.4GHz的1.38 $\pm 0.14 \times 10^{23}$ W Hz $^{-1}$的无线电功率下,在所有频率下都检测到细长的遗迹,该$^{-1}$在70 - 1500 MHz的频率范围内具有幂律(S $\propto ν^α, α= -1.1 \pm 0.04$)。这是在良好的协议,从已知的经验关系的遗迹和主机集群质量之间的无线电功率的预期。这是最低质量(M $_{500}$ = 1.24 $\times$ 10 $^{14}$ M $_{o}$)的集群,其中检测到由于合并冲击的遗迹。环形遗迹在100 - 600 MHz频率范围内具有-1.74 $\pm$ 0.29的较陡频谱指数($α$)。我们建议这个遗迹是一个旧的等离子体复活由于绝热压缩的传出冲击产生的细长遗迹。
2018-03-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Tracing low-mass galaxy clusters with radio relics: the discovery of Abell 3527-bis
星系团经历合并,可以产生被称为射电遗迹的扩展射电源。射电遗迹是合并引起的激波在团内介质(ICM)中传播的结果。本文分析了从NRAO VLA巡天(NVSS)观测到的一个候选射电遗迹的射电辐射中选出的一个候选星系团的射电、光学和X射线数据。我们的目的是澄清这个来源的性质,并证明在一定条件下,无线电遗迹的无线电发射可以用来跟踪相对低质量的星系团。我们用巨米波射电望远镜(GMRT)在三个不同的频率上观测了候选的星系团。这些数据集与ROSAT的X射线档案数据和伽马射线暴光学/近红外探测器望远镜的四个不同光学波段档案数据一起进行了分析。我们确认存在一个1兆秒差距长的无线电遗迹位于一个以前未知的星系团的郊区。我们通过专门的光学观测和使用档案X射线数据确认了星系团的存在。由于它与一个已知的阿贝尔星系团很接近,并且红移相似,我们将其命名为:阿贝尔3527-bis。这个星系团是已知拥有射电遗迹的质量最小的星系团之一。我们发现,射电遗迹可以有效地用于跟踪一个相对低质量的星系团的子集,可能在X射线或Sunyaev-Zel'dovich(SZ)调查中未被发现。这种技术可能会用于未来的深,低频调查,如LOFAR,uGMRT,并最终SKA进行。
2016-11-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
The widest-frequency radio relic spectra: observations from 150 MHz to 30 GHz
射电遗迹是一片弥散的同步加速器射电辐射,可以追踪冲击波。残骸被认为是当团簇合并诱导的冲击波通过扩散冲击加速机制加速团簇内介质电子时形成的。在本文中,我们提出的观测跨越150兆赫至30千兆赫的'香肠'和'牙刷'文物的巨型米波和韦斯特博克望远镜,卡尔G。Jansky甚大阵列、Effelsberg望远镜、角分微开尔文成像仪和毫米波天文学研究组合阵列。我们在30 GHz处检测到这两个遗迹,而之前的最高频率检测是在16 GHz处。在>6 $σ$显著性水平上,两个源的综合无线电频谱在2 GHz以上明显变陡,这支持了先前在“香肠”和Abell 2256遗迹中发现的频谱变陡。我们的研究结果挑战了广泛采用的简单的形成机制的无线电文物,并建议更复杂的模型,必须开发,例如,涉及再加速老化的种子电子。
2015-10-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Discovery of spectral curvature in the shock downstream region: CIZA J2242.8+5301
巨大的星团射电遗迹被认为是在星系团碰撞过程中的激波前沿形成的。通过我们仍然知之甚少的过程,这些冲击加速或再加速宇宙射线电子,并可能放大磁场。研究这一现象的最佳对象是星系团CIZA J2242.8+5301,因为它显示了最未受干扰的遗迹。利用巨米波射电望远镜(GMRT)和韦斯特博克综合射电望远镜(WSRT)在153 - 2272 MHz的7个频率上的观测数据,研究了该星系团的同步辐射。我们的目的是区分理论注入和加速模型提出的无线电遗迹的形成。我们还研究了头尾射电源,以揭示合并和星系团之间的相互作用。我们制作了光谱指数、曲率图和无线电颜色图,并将我们的数据与模型的预测进行了比较。我们提出了一个最深的153 MHz的地图集群曾经产生的,达到1.5毫焦/梁的噪声水平。我们得到的综合光谱集群中的四个文物,发现非常陡峭的光谱漫发射集中在多个补丁。我们在星团南部的遗迹中发现了一个可能的凤凰无线电。北部遗迹的频谱指数在低于600兆赫的射频上也保持着从冲击波的前部到后部变陡的迹象。同一遗迹的光谱曲率在下游区域也增大。这些数据与Komissarov-Gubanov注入模型一致,这意味着我们观察到的发射是由光谱老化的加速无线电电子的单次爆发产生的。
2013-04-30 astro-ph.CO
A view of the CIZA J2242.8+5301 galaxy cluster at very low radio frequencies
本研究利用LOFAR LBA在45 MHz首次观测了CIZA J2242.8+5301星系团,结合多频数据推导了射电遗迹的谱指数和Mach数分布,并发现北部遗迹东部的对称表面亮度分布挑战了单一尖锐激波加速模型。
2025-05-29 astro-ph.CO
Diffuse Radio Emission in/around the Coma Cluster: Beyond Simple Accretion
我们报告新的1.41 GHz的绿岸望远镜和352兆赫韦斯特博克综合射电望远镜观测后发座星系团及其周围。在1.41 GHz处,我们初步探测到后发座射电遗迹源1253+275的延伸,使其总范围约为2 Mpc。正如我们的GBT数据、NVSS和档案图像所示,这个延伸的遗迹是线性偏振的,加强了对冲击波的解释。这个延伸的遗迹与后发座星系团的坠落区域中一堵以前未被发现的星系“墙”接壤。我们认为,无线电遗迹是一个坠落冲击,而不是即将离任的合并冲击认为负责其他无线电遗迹。我们还在352 MHz射电晕的西侧发现了一个尖锐的边缘或“前沿”。这一锋与其南半部X射线表面亮度和温度的类似不连续性相一致,表明当地同步加速器发射电子的主要冲击加速起源。北半部的同步加速器前端是不太好的相关性与X射线的属性,也许是由于投影效应。我们确认了352 MHz射电亮度和X射线亮度之间的全局像素到像素幂律相关性,其斜率与巨射电晕中相对论电子的初级激波加速或次级生产的预测不一致,但在遗迹等离子体的湍流再加速框架中是允许的。这些一阶模型的失败和对更全面地观察团内介质散射的需要也通过散射射电和X射线发射的非常不同的形状而突出。我们注意到令人费解的对应关系的形状较亮的地区的无线电晕和表面质量密度来自弱透镜。
2010-10-03 astro-ph.CO
Diffusive Shock Acceleration Simulations of Radio Relics
最近的射电观测已经在星系团中发现了一类结构,即所谓的射电遗迹。从这些来源的无线电辐射被解释为同步辐射从GeV电子回旋在微G级的磁场。射电遗迹,大多位于星系团的外围,似乎与冲击波有关,特别是在合并过程中产生的冲击波。事实上,它们似乎是很好的结构,以识别和探测这样的冲击内集群介质(ICM),只要我们了解电子加速和再加速在这些冲击。在本文中,我们描述了随时间变化的模拟扩散冲击加速在弱冲击,预计将被发现在ICMs。新鲜注入以及预先存在的人口的宇宙射线(CR)电子被认为是,通过同步加速器和逆康普顿的能量损失。然后,我们比较的同步辐射通量和光谱分布估计从模拟与那些在两个观测良好的射电文物CIZA J2242.8+5301和ZwCl 0008.8 +5215。考虑到CR电子注入在马赫数M <~几的弱激波中是相当低效的,射电遗迹的存在可能表明ICMs中预先存在低能CR电子的布居。最后讨论了我们的结果对射电遗迹合并冲击的意义。
2012-05-09 astro-ph.CO astro-ph.HE