How Much Can We Learn From A Merging Cold Front Cluster? : Insights From X-ray Temperature and Radio Maps of Abell 3667
星系团Abell 3667是研究团内介质(ICM)等离子体过程的理想实验室。高分辨率钱德拉X射线观测显示阿贝尔3667中存在冷锋。在射电波长上,阿贝尔3667揭示了星团外围的双重射电遗迹特征。这表明该集群中有多个合并事件。本文分析了Chandra X射线天文台Abell 3667的大量存档X射线观测资料,并将其与现有射电观测资料以及最先进的AMR(Adaptive Mesh Refinement)MHD宇宙学模拟进行了比较。我们使用了两种温度图制作技术,加权Voronoi镶嵌和自适应圆形分箱,产生高分辨率和最大视场的阿贝尔3667的温度图。这些高保真度的温度图使我们能够使用一种新的二维激波寻找算法来研究星团中的X射线激波。我们还从ATCA以前的射电观测中推断出的激波估算了马赫数。结合从X射线和无线电数据的冲击统计是一致的冲击统计在一个模拟的MHD集团。我们还利用Abell 3667上Chandra组合观测的447 ksec资料研究了冷锋的热力学性质。我们的研究结果表明,在Abell 3667冷锋的稳定性可以归因于抑制的热传导通过冷锋的一个因素的100 - 700相比,经典的斯皮策值。
2014-08-21 astro-ph.HE
Radio observations of the merging galaxy cluster system Abell 3391-Abell 3395
位于平均红移为0.053的星系团Abell 3391-Abell 3395的预合并系统已经在ASKAP/EMU早期科学观测中以及在eROSITA的X射线中在1 GHz处被观测到。两个团簇的X射线峰的投影间隔为$\sim$ 50 $'$或$\sim$ 3.1 Mpc。在这里,我们提出了一个有趣的无线电源在这一领域围绕这个集群合并的库存。虽然eROSITA的观测提供了星系团之间热气体桥的明确指示,但ASKAP和MWA的观测都没有显示任何与X射线桥相一致的弥散射电辐射。我们推导出了$\langle J \rangle_{1\,{\rm GHz}}< 1.2 \times 10^{-44} {\rm W}\, {\rm Hz}^{-1} {\rm m}^{-3}$桥区射电发射率的上限。在这两个星系团之间的X射线桥中没有探测到漫射射电辐射,这对宇宙学大尺度结构中的粒子加速机制有影响。我们还报告了Abell 3391-Abell 3395周围30度$^2$场中的扩展或其他值得注意的射电源。我们确定了20个巨型射电星系,加上7个候选者,线性投影尺寸大于1 Mpc。具有最大线性尺寸$>0.7$ Mpc的场射电星系的天空密度为$\approx 1.7$ deg $^{-2}$,比以前报道的高3倍。我们没有发现巨射电星系群的宇宙学演化的证据。此外,我们还发现了7个射电遗迹和射电晕的候选者。
2020-12-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Discovery of a pre-merger shock in an intercluster filament in Abell 98
我们报告的第一个明确的检测轴向合并冲击在早期合并集群阿贝尔98使用深(227 KS)钱德拉观测。该激波位于Abell 98北星团以南约420 kpc处,位于北星团和中央星团之间,马赫数M $\approx$ 2.3 $\pm$ 0.3。我们发现的轴向合并冲击波阵面揭示了一个关键的时代,在形成一个巨大的星系团,当两个子团被困在合并过程的早期阶段。我们发现,在冲击后区域的电子温度有利于即时碰撞模型,在那里的电子强烈加热的冲击前,通过与磁场的相互作用。我们还报告检测到的簇间气体细丝,与温度为kT = 1.07 $\pm$ 0.29千电子伏,沿合并轴的阿贝尔98。灯丝中气体的测量特性与以前的观测和数值模拟的最热的,致密的部分的温暖,热星系际介质(WHIM),WHIM灯丝接口与维里化区域的星系团是一致的。
2022-08-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining Merging Galaxy Clusters with X-ray and Lensing Simulations and Observations: The case of Abell 2146
星系团合并是检验宇宙学和天体物理学模型的有力实验室。然而,解释个别合并集群关键取决于他们的合并配置,由质量,速度,碰撞参量,并合并轴相对于天空平面的方向定义。在这项工作中,我们调查合并参数的影响上的X射线发射集群内介质和引力透镜地图使用一套理想化的模拟二进制集群合并使用的GAMER-2代码。作为一个测试案例,我们专注于模拟子弹头般的合并系统阿贝尔2146,其中深\textit{Chandra} X射线和透镜观测揭示了突出的合并冲击以及质量分布和子结构与此合并集群。我们确定了最有趣的参数组合,并评估各种参数对深\textit{Chandra}和透镜观测所观察到的合并冲击的性质的影响。我们发现,由于引力压缩的集群晕合并过程中,以前的质量估计从弱透镜太高。合并的平面比先前估计的更远离天空平面倾斜,直到距离天空平面$30^\circ$。我们讨论了我们的研究结果的适用性合并星系团的多波长观测和它们的宇宙学和等离子体物理的探针使用。
2021-08-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Discovery of Diffuse Radio Source in Abell 1060
在 Abell 1060 星系团中心发现名为“飞狐”的未知弥散射电源,其环状结构、陡谱指数及无宿主星系特征无法用已知射电源类型解释。
2023-11-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
A radio bridge connecting the minihalo and phoenix in the Abell 85 cluster
研究利用 700 MHz uGMRT 与 MeerKAT L 波段观测,在 Abell 85 中确认中心迷你晕并发现连接其与外围射电凤凰的约220 kpc射电桥,提出湍流再加速与激波后湍流的可能成因。
2023-08-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
A shock front in the merging galaxy cluster Abell 754: X-ray and radio observations
我们提出了新的钱德拉X射线和巨型米波射电望远镜(GMRT)附近的合并星系团阿贝尔754无线电观测。我们的X射线数据证实了冲击波阵面的存在,通过获得第一个直接测量的气体温度跳跃跨越X射线亮度边缘先前看到的成像数据。A754是第四个确认合并激波阵面的星系团,它的激波最弱,其马赫数为马赫数M=1.57+0.16-0.12。在我们330 MHz的新GMRT观测中,我们发现先前已知的位于中心的射电晕向东延伸到激波的位置。X射线冲击波阵面也与先前在74兆赫观测到的射电遗迹的位置一致。使用我们的无线电数据和早期在74 MHz和1.4 GHz的结果,震后地区的无线电频谱非常陡峭。我们认为,在冲击波前直接从热超相对论能量的电子加速是有问题的,由于能量参数,而预先存在的相对论电子的再加速是更合理的。
2010-10-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Multi-Frequency View of the Radio Phoenix in the Abell 85 Cluster
本文对 Abell 85 星系团中的射电凤凰进行多频研究,通过高分辨率观测发现精细丝状结构并制作分辨光谱指数图,揭示了冲击运动方向与能量注入特征,支持了绝热冲击压缩机制。
2024-08-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Gamma-ray Emitting Head-Tail Radio Galaxy Swimming Through the Hot Medium of the Merging Cluster Abell 3627
Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics (IUCAA)(天文与天体物理大学间中心);Centre for Space Research, North-West University(西北大学太空研究中心);International Gemini Observatory/NSF NOIRLab(国际双星观测台/美国国家光学红外天文实验室);Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所);Universität Bielefeld(比勒费尔德大学);Assam Don Bosco University(阿萨姆唐博斯科大学);Dayanand Science College(戴亚南德科学学院)
首次将彗头射电星系ESO~0137-G007与伽马射线源关联,发现其喷流长度超500千秒差距,并估计中心黑洞质量,为理解这类AGN的高能辐射起源提供关键线索。
2026-09-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
The unusually weak and exceptionally steep radio relic in Abell 2108
星系团之间的合并经常会将激波带入星系团内介质(ICM),其影响有时可以通过X射线中的温度和密度跳跃,以及通过激波通过时激发的相对论粒子的无线电发射来观察。阿贝尔2108被选为可能的合并系统,通过比较X射线光度与普朗克Sunyaev-Zeldovich信号,在那里这个星团出现高度X射线下发光。后续观测证实它是一个合并的低质量星团,具有两个不同的子星团,两者都具有高度干扰的X射线形态。巨型米波射电望远镜(Giant Metrewave Radio Telescope,简称GMRT)在120- 750兆赫的数据显示,在X射线温度不连续的位置附近,有一个类似于射电遗迹的扩展射电特征。我们从X射线温度跃变测量了一个马赫数。在Abell 2108中发现了射电遗迹的几个特征,使这个星团成为少数几个可能拥有射电遗迹的低质量合并星团之一。无线电频谱异常陡峭,无线电功率非常微弱(P1.4GHz= 1 E22 W/Hz)。为了解释冲击波/遗迹偏移,我们提出了一个场景,在这个场景中,冲击波通过重新加速预先存在的相对论电子云来创建遗迹,然后离开,留下一个褪色的遗迹。电子老化的时间尺度来自高频陡峭的文物频谱是一致的冲击旅行时间观察到的X射线不连续性。然而,导致变陡的GMRT波段4数据中的较低通量可能是由于仪器的限制,并且需要更深的无线电数据来限制遗迹在高频处的光谱斜率。
2021-11-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Search for a Non-equilibrium Plasma in the Merging Galaxy Cluster Abell 754
阿贝尔754是一个星系团,在天空的平面上,从东南到西北,正在进行的合并是显而易见的。我们研究了朱雀观测到的X射线光谱沿合并方向的空间变化,以Fe Ly-alpha/Fe He-alpha线比为中心,寻找可能偏离电离平衡的情况。用单温碰撞非平衡等离子体模型进行拟合,发现电子温度从东南向西北逐渐升高。电离参数与平衡态一致(n_et> 10 ^{13} s cm ^{-3}),但有一个温度最高的区域(kT = 13.3 ^{+1.4}-1.1} keV,其中n_et = 10 ^{11.6 ^{+0.6}-1.7} s cm ^{-3})。从电离参数估计的等离子体加热经过的时间在90%置信水平下为0.36 - 76百万年。这个时间尺度相当短,但与冲击波通过该区域的传播时间一致。因此,我们解释了在Abell 754中观察到的非平衡电离等离子体是合并过程中激波加热的残余。然而,我们注意到,发现非平衡的特定区域的X射线谱也可以用具有两个温度的碰撞电离等离子体模型来拟合,低kT = 4.2 ^{+4.2}_1.5} keV和非常高kT> 19.3 keV。非常高的温度分量可替代地用幂律模型拟合。这些光谱模型中的任何一个都被解释为正在进行的合并过程的结果,在非平衡电离等离子体的情况下。
2016-03-04 astro-ph.HE
Sliding not sloshing in Abell 3744: the influence of radio galaxies NGC 7018 and 7016 on cluster gas
我们提出了新的X射线(钱德拉)和无线电(JVLA)附近的集群阿贝尔3744的观测。它拥有两个突出的射电星系,其功率在射电模式反馈的关键范围内。来自这些星系的无线电发射终止于到达星系团外缘的浮力卷须,而无线电发射等离子体显然影响了星系团的X射线发射大气。该星系团的平均气体温度为kT=3.5 keV,其辐射热光度为3.2 \times 10^{43} ergs ^{-1},这是很高的,但是由无线电发射等离子体切割出的100 kpc尺度的空腔显示出不足2%的过剩焓。相反,我们认为与星系群的高速相遇是分散和增加这个非冷核星系团中气体熵的原因。我们没有看到任何证据的冲击,或建立等压气体运动(晃动),但有很多子结构与一个动态活跃的中心区域,包括最明亮的无线电发射。气体加热是明显的方向垂直于推断的线之间的碰撞集团和集群的下降。放射出无线电的卷须沿着不同温度的气体之间的边界延伸,显然润滑了气体流动并抑制了热传递。相遇的第一阶段可能有助于触发射电星系进入目前的活动阶段,在那里我们看到来自核,喷流和热点的X射线。
2013-12-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the Interaction of the PKS B1358-113 Radio Galaxy with the Abell 1836 Cluster
在这里,我们分析了FRII射电星系PKS B1358-113的多频数据,该星系位于Abell 1836最亮的星系团中。该星系拥有迄今为止已知的最大质量的黑洞之一,我们对光学数据的分析表明,这个黑洞只是微弱的活动。根据新的钱德拉和XMM-牛顿X射线观测和档案无线电数据,我们得出的喷流动力学光度$\sim (0.5-3) \times 10^{45}$尔格s $^{-1}$的首选范围。这是以上的值所暗示的各种标度关系提出的无线电源在星系团,而不是非常接近的最大喷流功率允许给定的吸积率。我们将射电源的寿命限制为$\sim 40-70$ Myrs,并将沉积的喷流能量的总量限制为$\sim (2-8) \times 10^{60}$ \,ergs。对X射线数据的详细分析表明,在Abell 1836星系团环境中存在着由扩展的射电瓣驱动的弓形激波,其马赫数为$\sim 2-4$。这一点,加上最近越来越多的证据表明,强大的FRII射电星系可能并不罕见的中心在集群在较高的红移,支持的想法,喷流诱导的冲击加热可能确实发挥了重要作用,在塑造的性质的集群,星系群和星系的形成。我们推测一个可能的偏见,对检测喷气驱动的冲击,在较差的环境中,由于在冲击前的电子加热效率低下,结合一个相对较长的电子-离子平衡时间尺度。
2014-08-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
An X-ray and Radio Study of the Hubble Frontier Field Cluster Abell S1063
本文介绍了用\textit{Chandra} X射线观测和325 MHz巨型米波射电望远镜(GMRT)对大质量和X射线发光星系团Abell S1063的观测结果。我们报告了在剩余\textit{Chandra} X射线表面亮度图中检测到大规模\lq \lq过量亮度\rq \rq \,该亮度图从星团中心向东北方向延伸至少2.7 Mpc。我们还提出了一个高保真度的X射线通量和温度图使用\textit{Chandra}档案数据的122千秒,这表明在集群的扰动形态。剩余通量图显示了\citet{Gomez2012AJ....144...79G}早期模拟提出的合并轴的第一次观测确认。$R_{500}$内部的平均温度为$11.7 \pm 0.56$ keV,这使得AS 1063成为附近宇宙中最热的星团之一。在325 MHz处的积分射电通量密度为$62.0\pm6.3$ mJy。射电晕的积分谱符合幂律,谱指数为$α=-1.43\pm 0.13$。射电晕是一个明显的欠光现象,这可能是强子再加速机制和湍流再加速机制共同作用的结果。
2021-04-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Discovery of large-scale diffuse radio emission in low-mass galaxy cluster Abell 1931
扩展,陡谱射电同步辐射源主要是在大质量的星系团,而不是集团。LOFAR两米巡天图像揭示了低质量星系团Abell 1931中的一个弥散的超陡频谱射电源。源具有相当不规则的形态,最大线性尺寸约为550 kpc。该源仅在143 MHz的LOFAR观测和325 MHz的GMRT观测中可见。在143 MHz和325 MHz之间的总源的谱指数是$α_{143}^{325} = -2.86 \pm 0.36$。在甚大阵列(1-2 GHz)观测中,源仍然不可见,正如预期的那样,给出了光谱指数。钱德拉X射线观测显示该星团的辐射热光度为$L_X = (1.65 \pm 0.39) \times 10^{43}$ erg s $^{-1}$,温度为$2.92_{-0.87}^{+1.89}$ keV,这意味着质量约为$\sim 10^{14} M_{\odot}$。我们的结论是,源是一个残余的射电星系,已关闭约200万年前。最明亮的星团星系,一个射电响亮的椭圆星系,可能是这个灭绝源的来源。与文献中研究的残余源不同,我们的源在低射频下具有陡峭的频谱。在低射频下研究这些残留的射电星系对于理解这些源的稀缺性及其在反馈过程中的作用是很重要的。
2018-04-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Linearly Polarized Merger Shock Down to 550 MHz: A uGMRT Study of the Merging Cluster Abell 746
本文利用uGMRT首次在650 MHz低频探测到并合星系团Abell 746射电遗迹的偏振信号,发现单一退偏振模型无法解释观测结果,揭示了遗迹磁场结构的非均匀性。
2025-08-27 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
X-ray study of the merging galaxy cluster Abell 3411-3412 with XMM-Newton and Suzaku
内容:钱德拉天文台对阿贝尔3411 - 3412合并系统的观测显示,它的北部有一个向外的子弹状子星系团,南部边缘有许多表面亮度(SB)边缘,射电观测也报告了多个漫射源。值得注意的是,东南部的射电遗迹与来自射电星系的化石等离子体和探测到的X射线边缘有关,提供了激波再加速的直接证据。所报道的X射线边缘的性质还有待于从热力学角度加以限制。目的:利用XMM-Newton和Suzaku观测资料,揭示已报道的再加速点和其它X射线边缘的物理性质。同时,我们的目标是调查的温度廓线在低密度的外围朱雀资料。研究方法:我们进行成像和光谱分析,以测量多个已知的X射线SB不连续性的密度跳跃和温度跳跃。提出了一种新的XMM-牛顿软质子本底标定方法。档案钱德拉,朱雀,和ROSAT数据被用来估计宇宙X射线背景和银河系前景水平与标准空白天空光谱相比,提高了准确性。结果如下:在东南边缘,XMM-Newton和朱雀的温度跃变都指向一个$\mathcal{M}\sim1.2$激波,这与SB拟合Chandra的结果一致,并支持在该激波前缘的再加速假设。南部边缘显示了一个更复杂的场景,其中一个冲击和剥离的冷物质的存在可能会同时发生。南方低密度区的朱雀温度廓线略高于典型的松弛星系团温度廓线。用XMM-牛顿法测得的$kT_{500}=4.84\pm0.04\pm0.19$ keV值和用朱雀法测得的$kT_{500}=5.17\p…
2020-07-31 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Unveiling The Origin of Peculiar Diffuse Radio Emission in Abell 1351
阿贝尔1351是一个巨大的合并星团,拥有一个巨大的射电晕和一个明亮的射电边缘。在本文中,我们提出了有史以来第一次使用GMRT 610 MHz和VLA 1.4 GHz档案数据的频谱分析,并讨论了无线电边缘属性。利用\textit{Chandra}数据,我们报告了在A1351的边缘位置处的激波前缘的第一次尝试性探测,其X射线表面亮度和温度都是不连续的。我们的分析加强了先前的说法,检测到的“边缘”是一个高光度的无线电遗迹。射电遗迹的综合光谱指数为$α= -1.63 \pm 0.33$,射电功率为$P_{1.4 \mathrm{\ GHz}} = 4.46 \pm 0.61\times10^{24}$ W $Hz^{-1}$,最大线性尺寸(LLS)为570 kpc。射电频谱指数图显示激波下游区域变陡。我们的分析有利于这样的情况下,扩散冲击加速(DSA)的粒子是负责的起源的无线电遗迹在强磁场的存在。并在均分条件下对遗迹位置的磁场进行了估算。
2022-07-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The radio source in Abell 980: A Detached-Double-Double Radio Galaxy?
UM-DAE Centre for Excellence in Basic Sciences, University of Mumbai(孟买大学基础科学卓越中心);Department of Physics, Savitribai Phule Pune University(萨维特里巴伊·普勒浦那大学物理系);INAF-Padova Astronomical Observatory(帕多瓦天文台)
利用LoFAR数据和现有观测,研究阿贝尔980的射电发射源,发现双双射电星系结构,证实了两个双射电源由BCG在两次喷流活动产生,且因宿主星系漂移导致双lobes失去共线性。
2022-07-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
LOFAR Detection of a Low-Power Radio Halo in the Galaxy Cluster Abell 990
射电晕是扩展的($\sim{\rm Mpc}$),陡谱源发现于动态扰动星系团的中心区域。据报道,只有少数射电晕存在于质量为$M_{500}\lesssim5\times10^{14}\,M_\odot$的星系团中。在本文中,我们提出了一个LOFAR 144 MHz的无线电晕在星系团阿贝尔990的质量$M_{500}=(4.9\pm0.3)\times10^{14}\,M_\odot$的检测。该晕的投影大小为$\sim$ 700 $\,{\rm kpc}$,流量密度为$20.2\pm2.2\,{\rm mJy}$,或在星团红移($z=0.144$)处的射电功率为$1.2\pm0.1\times10^{24}\,{\rm W\,Hz}^{-1}$,这使其成为迄今为止探测到的射电功率最低的两个晕之一。我们的钱德拉档案数据使用动力学指标从集群的排放分析表明,集群没有经历一个重大的合并,而是一个轻微的扰动系统的平均温度为$5\,{\rm keV}$。$L_{X}=(3.66\pm0.08)\times10^{44}\,{\rm ergs\,s}^{-1}$在0.1- 2.4 keV波段的低X射线光度意味着该星系团是已知拥有射电晕的最不明亮的系统之一。我们在Abell 990中发现的射电晕开启了用低频望远镜(如LOFAR,MWA(第二阶段)和uGMRT)在探索不足的质量较小的星系团中发现更多晕…
2020-11-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Suzaku observations of the merging galaxy cluster Abell2255: The northeast radio relic
本文介绍了对合并星系团Abell 2255东北射电遗迹进行的140 ksSuzaku深源X射线观测结果。首次测量了Abell 2255在NE方向上的温度结构,测量范围为维里半径的0.9倍(1.9 Mpc)。朱雀星中心区域的温度图显示了一个复杂的温度分布,这与以前的工作一致。此外,在更大的尺度上,我们证实了温度从星系团中心附近的6 keV下降到外围的3 keV,在距离星系团中心的{ \it r} $\sim$ 5 \arcmin ~(450 kpc)和$\sim$ 12 \arcmin ~(1100 kpc)处有两个间断。它们的位置与XMM-牛顿图像中边缘检测到的表面亮度不连续性相吻合,这表明存在激波结构。根据温度下降,我们估计马赫数为${\cal M}_{\rm inner}\sim$ 1.2和${\cal M}_{\rm outer}\sim$ 1.4。第一种结构最有可能与大的星团核心区($\sim$ 350- 430 kpc)有关,其马赫数与XMM-牛顿观测结果一致(${\cal M}\sim$ 1.24:Sakelliou & Ponman 2006)。根据朱雀重点工程观测,我们对第二次温度跳跃的探测表明,东北射电遗迹上存在一个激波结构。这表明激波结构和产生射电辐射的相对论电子之间存在联系。然而,在NE射电遗迹中,我们发现一个明显低于根据标准扩散激波加速机制($T_1/T_2…
2016-12-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints on thermal conductivity in the merging cluster Abell 2146
本研究利用钱德拉观测和流体动力学模拟,约束并合星系团 Abell 2146 中剥离尾流的热导率,发现其比斯皮策速率低多个数量级,并探讨磁屏蔽机制。
2023-10-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Suzaku observation of a high entropy cluster Abell 548W
Abell 548 W是位于Abell 548区域的星系团之一,它的X射线光度比有序星系团低一个数量级,这与已知的团内介质温度(ICM)与X射线光度(kT-LX)关系有关。星团的西北部和北部有一对弥散射电源,两者距离星团中心约10'。它们是候选的射电遗迹,经常与合并星团有关。朱雀深观测与曝光量为84.4 ks进行搜索合并在这个集群中的签名。XIS探测器成功地探测到了距离星团中心16'的ICM发射。其中心周围的温度约为3.6 keV,最外面的区域约为2 keV。XMM-Newton报告的遗迹候选者移动到星团中心的热区(~6 keV)在朱雀数据中没有看到,尽管其3.6 keV的温度本身高于射电源周围2.5 keV的平均温度。此外,一个冷(kT ~0.9 keV)组件的签名被发现西北源周围。在其外缘还发现了一个边缘温度跃变,与射电遗迹的冲击加速度起源的经典观点一致。该星团的中心熵最高,约为400 keV cm ^2,是所谓的低表面亮度星团之一。考虑到它的形状本身是相对圆形和光滑的,而且它的温度结构几乎是平坦的,可能的情况下合并进行了讨论。
2016-02-11 astro-ph.HE
LOFAR discovery of a double radio halo system in Abell 1758 and radio/X-ray study of the cluster pair
射电晕和射电遗迹是一种弥散的同步辐射源,它们的尺度超过百万分之一秒钟,存在于许多合并的星系团中。它们被认为是由于团内介质(ICM)中的湍流和激波耗散的能量而形成的。然而,产生这些陡峭的同步加速器光谱源的精确物理过程仍然受到很好的约束。本文对双星系团Abell 1758进行了新的LOFAR观测。该系统由A1758 N和A1758 S组成,前者是一个拥有已知巨型射电晕的大质量星系团,后者是一个质量较小的星系团,其弥散射电辐射在这里首次得到证实。我们的观测揭示了A1758 S的射电晕和射电遗迹的候选者,以及沿连接两个系统的桥梁的发射的建议,值得确认。我们结合LOFAR数据与档案VLA和GMRT观测,以约束漫发射的光谱特性。我们还分析了钱德拉天文台的一份深入的观测档案,并利用它来提供A1758 N和A1758 S处于合并前阶段的证据。连接两个系统的桥的ICM温度显示出跳跃,这可能表明在合并的初始阶段产生的横向冲击的存在。
2018-04-24 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Abell 1430: A merging cluster with exceptional diffuse radio emission
在许多星系团中发现了弥散射电辐射,主要是在处于合并状态的大质量系统中。射电辐射通常可分为遗迹辐射和晕辐射,它们分别被认为与合并激波或体积填充湍流有关。最近的观测揭示了一些非常接近的星系团对的无线电桥。可能允许解释相对论性电子的高比密度的机制,解释这些桥区域的射电光度是必要的,探索得很差。我们详细分析了星系团Abell 1430与LoTSS数据,并补充了最近的JVLA L波段观测,XMM-牛顿,钱德拉和SDSS数据。此外,我们比较我们的结果从“三百工程”宇宙学模拟中提取的集群。我们发现Abell 1430由两个组分组成,即A1430-A和A1430-B。我们推测,这两个组件进行离轴合并。质量更大的部分显示出弥散的射电辐射,可以被归类为射电晕,显示出较低的射电功率。最有趣的是,有一个扩展的漫射射电发射,被称为“枕头”,这显然是与A1430-B有关,因此与低密度的星系团内或星系际介质有关。迄今为止,已知的源自这些区域的排放的例子只有几个。这些发现对于限制可能的加速机制至关重要,这可能有助于解释这些区域中相对论电子的存在。我们的研究结果表明,$α_{144\,\text{MHz}}^{1.5\,\text{GHz}}=-1.4\pm0.5$的枕头的光谱指数。如果未来的观测证实斜率与中心值-1.4一样平坦,甚至更平坦,这将对电子加速方案提出严峻的挑战。
2021-06-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Strong Merger Shock in Abell 665
对Abell 665的深(103 ks)\chandra \观测揭示了这个合并星系团中丰富的结构,包括一个强烈的激波和两个冷锋。新发现的激波的马赫数为$M$ = 3.0 $\pm$ 0.6,在冷的破裂云前面传播。这使得Abell~665成为继Bullet星团之后第二个探测到$M \approx$ 3强烈合并激波的星团。跳跃条件下的激波速度与(2.7 $\pm$ 0.7)$\times$ 10 $^3$ km sec $^{-1}$一致。新的数据还揭示了一个突出的南部冷锋,其前方有潜在的加热气体。阿贝尔665还拥有一个巨大的射电晕。有一个迹象表明,弥漫的无线电发射延伸到北部的冲击,这需要用更好的无线电数据来检查。这一新的强激波为结合X射线和射电资料研究再加速模型提供了很好的机会。
2016-03-03 astro-ph.HE
Turbulent magnetic fields in merging clusters: A case study of Abell 2146
星系团中沿接触间断的开尔文-亥姆霍兹不稳定性(Kelvin-Helmholtz Instabilities,KHI)被用来约束星系团中磁场的强度,假设当磁场线在冷相和热相之间的界面上悬垂时,它们的磁张力抵抗扰动的增长。这已经在模拟刚性物体穿过磁化介质和晃动的星系团中观察到,然后应用于解释合并冷锋的观测。使用一套MHD模拟的二进制集群合并,我们表明,即使磁场强度强于尚未观察到的($β= P_{\rm th}/P_B = 50$)显示可见的KHI功能。这是因为我们的初始磁场是纠缠在一起的,在ICM中产生阿尔芬波和相关的速度波动;更强的初始场因此产生更大的波动,因此即使由于磁张力而降低的生长速率也会产生显著的KHI。最终的结果是,更强的初始磁场会产生更剧烈的表面亮度和温度波动,而不是相反。我们表明,这是很难区分的相同的初始大小的湍流扰动的演变。因此,为了使用ICM中KHI的观测结果,通过与理想化模拟进行比较来推断磁场强度,必须很好地理解并(如果可能)仔细控制KHI的扰动。
2022-02-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
Deep 1.4 GHZ Follow Up of the Steep Spectrum Radio Halo in Abell 521
在最近的一篇论文中,我们报道了通过巨型米波射电望远镜(GMRT)的观测,在合并的星系团Abell 521中发现了一个频谱非常陡峭的射电晕。我们表明,陡峭的光谱晕是不一致的相对论电子的第二个起源,并支持湍流加速的情况。当时,由于频谱陡峭,在1.4 GHz的观测(档案NRAO -甚大阵列- VLA CnB配置数据)不足以准确确定与射电晕相关的通量密度。在本文中,我们报告的检测在1.4 GHz的无线电晕在阿贝尔521深VLA观测D-配置。我们使用这些新的数据来确认对象的陡谱。我们认为阿贝尔521是一个非常陡峭的光谱晕人口的原型。这一人口预测假设湍流在相对论粒子的加速星系团中发挥了重要作用,我们预计它将在未来的调查在低频与LOFAR和LWA射电望远镜公布。
2009-05-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Deep XMM-Newton Observations of the NW Radio Relic Region of Abell 3667
本文介绍了对Abell 3667的NW射电遗迹进行的XMM-牛顿X射线长观测结果。在射电遗迹的尖锐外缘,无论是在X射线表面亮度和温度剖面检测到的冲击。马赫数为M = 2.54^+0.80_-0.43。激波处的温度跃变大于密度跃变的预期值,这可能表明存在一个主要平行于激波前沿的动态重要磁场。在激波区内,气体温度在几弧分钟内逐渐升高。这可能表明冲击能量最初被耗散成热和非热的某种混合物(例如,湍流)成分,并且非热能在激波后区域衰减为热量。如果在冲击波中耗散的能量的~0.2%进入相对论性电子的(再)加速,则可以为观察到的无线电遗迹提供动力。我们发现,所观察到的陡峭的无线电频谱与距离后面的冲击是一致的辐射损失的无线电发射电子。然而,紧接在冲击波之后的无线电频谱比热电子的线性扩散冲击波加速所预期的要平坦。这表明冲击波重新加速了先前存在的相对论电子的数量。我们还检测到一个明亮的,凉爽的区域(“蘑菇”)南部的无线电遗迹,我们建议这是残余的冷核心合并的子集群,这个子集群的驱动程序所观察到的西北冲击。在这个模型中,Abell 3667的性质主要是偏置双星合并的结果,并且在第一次通过核心后约1 Gyr观察到该星系团。我们预测,更深的X射线或SZ观测的SE无线电遗迹将揭示第二个合并冲击的外缘。
2016-06-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A shock front at the radio relic of Abell 2744
射电遗迹是位于星系团外围的百万分之一尺度的弥散射电源,被认为是向外的合并冲击的痕迹。我们提供了对星系团Abell 2744(z=0.306)的XMM-牛顿和朱雀观测,揭示了星系团核心以东1.5 Mpc的冲击波前锋的存在。表面亮度的跳跃与一个已知的射电遗迹的位置相吻合。虽然表面亮度跳跃表明存在马赫数为$\mathcal{M}=1.7_{-0.3}^{+0.5}$的弱激波,但激波通过后区域的等离子体已被加热到很高的温度($\sim13$ keV)。从这样一个弱的冲击波预期的低加速效率表明,温和的相对论性电子已被重新加速的冲击波阵面的通道。
2016-07-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Radio observations of the merging galaxy cluster Abell 520
我们检查可能的加速机制的相对论粒子负责扩展的无线电发射在阿贝尔520。我们使用新的LOFAR 145 MHz,档案GMRT 323 MHz和VLA 1.5 GHz的数据来研究扩展集群发射的形态和光谱特性。在与团簇合并湍流和激波有关的粒子加速模型的框架内讨论了观测特性。在Abell 520中,我们确认了被归类为射电晕的扩展同步辐射射电辐射的存在。射电和X射线亮度之间的比较表明,晕可能起源于茧,而不是来自星团的中央X射线明亮区域。晕光谱在66千秒差距的尺度上是大致均匀的。从西南边缘到星团中心有一个光谱变陡的迹象。假设DSA,无线电数据提示$\mathcal{M}_{SW}=2.6_{-0.2}^{+0.3}$的电击,与X射线导出的估计值一致。这是符合的情况下,相对论电子在西南无线电边缘获得其能量在冲击波前通过加速热或化石电子。我们没有检测到扩展的无线电发射的SW冲击,预测如果发射是绝热压缩的结果。探测到朝向NE区域的X射线表面亮度不连续性,其可能是$\mathcal{M}_{NE}^{X}=1.52\pm0.05$的反震。这低于根据无线电发射预测的值($\mathcal{M}_{NE}=2.1\pm0.2$)。我们的观测结果表明,Abell 520的SW射电辐射可能是受到X射线探测到的显著激波的影响,在该激波中,射电辐射粒子通过Fermi-I机制被(再)加速。东北方向的X射线不连续性与…
2018-11-19 astro-ph.HE
The application of the adiabatic compression scenario to the radio relic in the galaxy cluster Abell 3411-3412
虽然射电遗迹被认为起源于合并激波产生的团内激波,但用于描述激波前沿(再)加速过程的最广泛使用的模型,即扩散激波加速(DSA)模型,存在几个挑战,包括在低激波马赫数时效率低下的事实。鉴于这些挑战,值得考虑替代机制。一种可能性是由射电星系喷流遗留下来的残余化石电子群的冲击波绝热压缩。本文将该模型应用于合并星系团Abell 3411-3412中的遗迹,观测到遗迹与射电星系之间的射电桥,旨在再现遗迹光谱指数的空间结构。四个方案,其中不同的影响进行了研究,如影响后面的冲击波阵面和不同的冲击强度。结果表明,绝热压缩模型可以再现整个遗迹的激波马赫数,这是低于DSA型模型所需的值,这是根据从X射线观测值,如果其他机制,如膨胀阶段或激波后湍流,是有效的后面的冲击波阵面的观察到的光谱指数。
2020-09-21 astro-ph.HE
On the Origin of Diffuse Radio Emission in Abell 85 -- Insights from new GMRT Observations
在星系团中,扩展的、陡峭的和超陡峭的频谱射电辐射通常与最近的合并有关。模拟结果表明,射电凤凰是一种老化的射电星系叶,当低马赫激波压缩它时,它的发射会重新激活。A85在星团中心西南约320 kpc处有一个射电凤凰的教科书例子。我们提出了一个新的高分辨率325兆赫GMRT无线电地图,说明这个无线电凤凰的复杂和附属结构。A85的射电图像首次揭示了射电结构的全部范围。使用存档的\textit{Chandra} X射线观测,我们应用了一个自动的2-D冲击探测器的X射线表面亮度和自适应圆形分箱(ACB)温度图,确认了弓形冲击的无线电凤凰的位置。我们还比较了马赫数的X射线数据与无线电导出的马赫数在同一区域使用多频无线电观测,发现它们是一致的1 $σ$的误差水平。
2022-06-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
The prototypical major cluster merger Abell 754. I. Calibration of MeerKAT data and radio/X-ray spectral mapping of the cluster
阿贝尔754是$z=0.0543$的一个丰富星系团,被认为是主要星系团合并的原型。像许多动态非松弛系统一样,它拥有Mpc尺度的弥散射电辐射。在星系团内介质(ICM)中的扩展同步辐射源通常被解释为星系团合并过程中释放的一部分引力能量被耗散到非热成分中的证据。在这里,我们使用新的MeerKAT UHF和L波段观测研究阿贝尔754的非热现象。利用XMM-Newton观测资料,对射电和X射线团簇辐射的分辨光谱特性进行了研究。这使我们能够进行方向相关的校准,并获得UHF和L波段的高灵敏度无线电图像,这些图像以前所未有的细节捕获了扩展发射。通过使用一个大的XMM牛顿镶嵌,我们产生的ICM的热力学地图。我们的分析表明,在集群中心的无线电晕是由著名的冲击,在东部方向的边界。此外,在西南边缘,我们发现了一个扩展的无线电源,我们归类为无线电遗迹,这可能是跟踪由合并压缩的压缩气体驱动的冲击,在垂直方向流出。这个遗迹的低光度似乎与热池电子的直接加速相容。我们解释所观察到的无线电和X射线功能的背景下,一个主要的集群合并与非零碰撞参量。阿贝尔754是一个引人注目的星系团,展示了与正在进行的合并事件有关的特殊特征。新的MeerKAT数据的高质量激发了该系统的进一步工作。
2024-08-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
A possible radio signal of annihilating dark matter in the Abell 4038 cluster
在过去的十年中,一些望远镜(如费米-LAT,AMS和DAMPE)被发射,以探测我们银河系中湮灭暗物质的信号。虽然一些过量的伽马射线、反质子和电子/正电子被报道并声称是暗物质信号,但银河系暗物质贡献的不确定性仍然太大,无法证实这些说法。在这封信中,我们报告了一个可能的无线电信号湮灭暗物质表现在档案无线电连续光谱数据的阿贝尔4038集群。通过假设热湮灭截面和比较暗物质湮灭模型与零假设(宇宙射线发射没有暗物质湮灭),我们得到了非常大的测试统计值TS $>45$四个流行的湮灭通道,这对应于多个$6.5 σ$统计偏好。这为湮灭暗物质的存在提供了非常有力的证据。特别是,我们的结果也支持最近的索赔暗物质质量$m \approx 30-50$ GeV湮灭通过$b\bar{b}$夸克通道与热湮灭截面。
2020-09-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
A deep study of A399-401: An application for wide-field facet calibration
我们检查粒子加速机制的Mpc级之间的桥梁Abell 399和Abell 401,特别是评估同步辐射是否起源于一阶或二阶费米再加速。我们使用深(~40小时)低频阵列(LOFAR)从Abell 399和Abell 401观测,并应用改进的方向相关校准,以产生三种不同的分辨率在144 MHz的深层无线电图像。通过点对点的分析,我们发现了我们新地图中的无线电发射和XMM牛顿观测的X射线发射之间的桥梁趋势。通过分析我们的观察和结果,我们认为,二阶费米再加速是目前最受欢迎的过程来解释从无线电桥,过去活动星系核活动可能是负责供应的化石等离子体所需的原位再加速的排放。来自Abell 401和Abell 399的射电晕也符合二阶费米再加速模型。
2022-10-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Discovery of Gas Bulk Motion in the Galaxy Cluster Abell 2256 with Suzaku
本文介绍了朱雀星对星系团Abell 2256的观测结果。这个星系团是一个典型的和充分研究的合并系统,表现出在X射线表面亮度和径向速度分布的成员星系的子结构。在天空中存在主分量和次分量,主分量和次分量的间距为3 '.5,在成员星系径向速度峰中存在主分量和次分量,主分量和次分量的间距为$^{-1}$约2000 km s。为了用朱雀XIS测量来自两种气体组分的铁K壳层线的多普勒频移,仔细评估了仪器的能量标度,发现校准良好。一个显着的移动的子组分气体的径向速度相对于主集群被检测到。所有三个XIS传感器都独立地显示三个传感器之间的一致性。发现差异为1500 $\pm 300$(统计)$\pm 300$(系统)km s $^{-1}$。X射线测定的绝对红移值以及主分量和次分量之间的差值与成员星系的绝对红移值在光学上一致。观测结果有力地表明,发射X射线的气体作为星系团内的子结构与星系一起移动。这些结果与其他X射线观测气体整体运动合并集群进行了讨论。
2011-04-14 astro-ph.CO astro-ph.HE