Halo Concentration, Galaxy Red Fraction, and Gas Properties of Optically-defined Merging Clusters
我们提出了多波长的光学定义的合并集群的研究,基于超至尊凸轮斯巴鲁战略计划。明亮的红色星系,跟踪集群质量分布,使识别集群subhalos在不同的合并阶段,从而使一个均匀的样本的集群合并,这是公正的合并促进集群内介质(ICM)。我们定义,使用一个峰值发现的方法,合并集群与多峰和单集群与单峰的CAMIRA集群目录。堆叠弱透镜分析表明,我们的合并集群的样本被归类为主要的合并。合并团簇的平均晕浓度比单峰团簇的平均晕浓度小$\sim70\%$,这与数值模拟的结果吻合较好。次晕的空间分布不如主晕的质量分布集中。合并星系团中红星系的比例并不高于单峰星系团。我们发现了一个签名的合并提升的ICM堆叠普朗克Sunyaev-Zeldovich效应和ROSAT X射线光度,但不是在光学丰富度。堆叠的X射线表面亮度分布,与低红移和大质量星系团的主-次晕对对齐,表明中心气体核心沿合并轴拉长,整体气体分布错位$\sim60$度。均匀,无偏的集群合并和多波长的后续研究的样本提供了一个独特的机会,使合并物理的整个过程的全貌。
2019-05-03 astro-ph.CO
Clustering of Extremely Red Objects in Elais-N1 from the UKIDSS DXS with optical photometry from Pan-STARRS1 and Subaru
我们测量了33415个极红天体(ERO)在Elais-N1场中的角聚类,覆盖了5.33度$^{2}$,覆盖了$z=0.8$到$2$的红移范围。这个样本是通过合并UKIDSS深外星系巡天(DXS)与斯巴鲁和泛星PS1数据集。我们确认存在一个明确的中断的角度相关函数在$\sim 0.02^{\circ}$对应于$1 h^{-1}$ Mpc在$z\sim1$。我们发现,红色或更明亮的ERO比蓝色或暗淡的更集群。Halo Occupation Distribution(HOD)模型拟合结果表明,EROs所在的暗物质晕的平均质量大于$10^{13} h^{-1} M_{\odot}$,EROs的偏差在2.7 ~ 3.5之间。与$z\sim1.1$的ERO相比,$z\sim1.5$的ERO有更高的偏差,预计卫星星系较少。此外,ERO存在于与$10^{11.0} M_{\odot}<M_{*}<10^{11.5} M_{\odot}$星系相似的暗物质晕中。我们比较了我们的新测量和HOD适合的GALFORM半分析星系形成模型的预测。总体而言,GALFORM预测的聚类与我们的结果相匹配。然而,与我们从测量中得出的推论相比,GALFORM将ERO置于较低质量的晕中,并预测更大一部分ERO是卫星星系。这表明,气体冷却的处理可能需要在模型中进行修改。我们的分析说明了聚类分析的潜力,提供观测约束的理论模型的…
2013-11-19 astro-ph.CO
Subaru weak-lensing study of A2163: bimodal mass structure
我们提出了一个合并集群A2163使用斯巴鲁/Suprime-Cam和CFHT/Mega-Cam数据的弱透镜分析,并讨论了这个集群合并的动力学,基于互补的弱透镜,X射线和光学光谱数据集。通过二维多分量弱透镜分析,我们发现星团质量分布由三个主要分量很好地描述,包括质量比为1:8的双分量主星团A2163-A和它的卫星星团A2163-B。A2163-A的双峰质量分布与星系密度分布相似,但在空间上与最亮的X射线发射气体区域分离。我们讨论了这种气体-暗物质偏移的可能起源,并建议A2163-A子星系团的气体核心已被剥离的冲压压力从其暗物质组件。这个气体核心的生存的潮汐力施加的主集群,让我们推断一个子集群吸积与非零的碰撞参量。由A2163-A的最大质量的组成部分,A2163的质量分布是由一个通用的Navarro-Frenk-White轮廓所示的一维切向剪切分析,而奇异的等温球轮廓被强烈排除。将这一星团质量剖面与假定星团内介质流体静力平衡(H.E.)在星团大气的两个相对区域中,我们可以确认偏离H.E.的预测。在星团的东部,可能是由于激波加热。得出M_{500}的星系团质量估计值= 11.18_{-1.46}^{+1.64} \times 10 ^{14} h ^{-1} Msun,我们的质量剖面证实了A2163的异常高质量,这与之前依赖于星系团动力学分析和Yx质量代理的分析一致。
2011-09-17 astro-ph.CO
Multi-wavelength Analysis of the Merging Galaxy Cluster A115
A115是位于$z\sim0.2$的一个合并中的星系团,具有许多显著的特征,包括一个巨大的($\sim2.5$ Mpc)射电遗迹,两个不对称的X射线峰和拖尾,以及一个特殊的视线速度结构。我们提出了一个多波长的研究A115使用的光学成像数据从斯巴鲁,X射线数据从$Chandra$,和光谱数据从凯克/DEIMOS和MMT/Hectospec仪器。我们的弱透镜分析表明,该集群是由两个子集群的质量中心是在两个BCG的位置($\lesssim10$“)非常一致。通过模拟A115的两个Navarro-Frenk-White晕的叠加,我们确定了北部和南部子星系团的质量分别为$M_{200}=1.58_{-0.49}^{+0.56}\times 10^{14} \text{M}_{\odot}$和$3.15_{-0.71}^{+0.79}\times 10^{14} \text{M}_{\odot}$。结合这两个晕,我们估计总的集群质量为$M_{200}=6.41_{-1.04}^{+1.08}\times10^{14} \text{M}_{\odot}$在$R_{200}=1.67_{-0.09}^{+0.10}$ Mpc。这些弱透镜质量明显(3-10倍)低于X射线和光谱数据所暗示的质量。我们将这种差异归因于两个子星系团之间的碰撞所引起的引力和流体动力学破坏。
2019-03-05 astro-ph.CO
Merging Cluster Collaboration: Optical and Spectroscopic Survey of a Radio-Selected Sample of Twenty Nine Merging Galaxy Clusters
对合并中的星系团进行多波段光度测量和多物体光谱测量,可以确定组成暗物质和星系群分布的特征,限制合并中的子星系团的动力学,并了解成员星系的星系演化。我们提出了深刻的光度观测斯巴鲁/SuprimeCam和目录的$\sim$ 5400光谱集群成员从凯克/DEIMOS跨29个合并的星系团的红移范围从$z=0.07$到$0.55$。汇编的基础上存在的无线电遗迹,突出集群规模的碰撞冲击集群内介质。与光谱和光度信息一起,相应合并事件的速度、时间尺度和几何形状可以被严格约束。在这个初步的分析中,29个星团中的28个星团的速度分布被证明是很好的拟合单高斯。这表明射电遗迹合并主要发生在视线的横向和/或远心附近。在本文中,我们提出了我们的光学和光谱调查,初步结果,并讨论了无线电遗迹合并的价值,为发展精确的动力学模型,每个系统。
2017-11-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
LoCuSS: A Comparison of Cluster Mass Measurements from XMM-Newton and Subaru - Testing Deviation from Hydrostatic Equilibrium and Non-Thermal Pressure Support
We compare X-ray hydrostatic and weak-lensing mass estimates for a sample of 12 clusters that have been observed with both XMM-Newton and Subaru. At an over-density of Δ=500, we obtain 1-M^{X}/M^{WL}=0.01+/-0.07 for the whole sample. We also divided the sample into undisturbed and disturbed sub-samples based on quantitative X-ray morphologies using asymmetry and fluctuation parameters, obtaining 1-M^{X}/M^{WL}=0.09+/-0.06 and -0.06+/-0.12 for the undisturbed and disturbed clusters, respectively. In addition to non-thermal pressure support, there may be a competing effect associated with adiaba…
2010-02-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Line-of-sight Elongation and Hydrostatic Mass Bias of the Frontier Fields Galaxy Cluster Abell 370
我们提出了一个详细的弱透镜和X射线研究的前沿领域星系团阿贝尔370,在天空中最大的已知透镜之一,使用宽场BRz斯巴鲁/Sprime-Cam和钱德拉X射线观测。通过结合来自斯巴鲁数据的二维(2D)剪切和方位角平均放大率约束,我们进行了透镜质量重建的自由形式的方式,这使我们能够确定径向结构和2D形态的集群质量分布。在一个三轴框架假设的Navarro-Frenk-White密度分布,我们约束的内在结构和几何形状的集群晕的正演模拟重建的质量图。我们得到了一个晕质量$M_{200}=(1.54 \pm 0.29)\times 10^{15}h^{-1}M_\odot$,晕浓度$c_{200}=5.27 \pm 1.28$,和短轴长轴比$q_a=0.62 \pm 0.23$与无信息的先验。使用之前的视线对准的晕主轴来自二进制合并模拟约束多探头观测,我们发现,数据有利于更长的几何形状,较低的质量和浓度较低。从三轴透镜建模与视线之前,我们发现一个球形封闭的气体质量分数$f_\mathrm{gas}=(8.4 \pm 1.0)\%$在$0.7h^{-1}$ Mpc $\sim 0.7r_{500}$。与钱德拉观测的流体静力学质量估计相比,我们的三轴弱透镜分析分别在$0.7h^{-1}$ Mpc处使用和不使用视线先验的情况下产生$1-b \equiv M_\mathrm{HE}/M_\mathrm{W…
2022-06-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Weak-lensing mass bias in merging galaxy clusters
虽然弱透镜效应(WL)是一个强大的方法来估计一个星系团的质量没有任何动力学假设,模型偏差时,集群的密度分布偏离假设的模型轮廓。在合并系统中,由于组成晕经历了重大的结构变化,预计偏差将变得最严重。在这项研究中,我们调查WL质量偏差在二进制集群合并使用一套理想化的流体动力学模拟。真实的WL剪切星表是通过匹配源星系的特性,如固有的形状色散,测量噪声,源密度等,与斯巴鲁和{ \it哈勃太空望远镜}观测到的结果一致。我们发现,在典型的质量-浓度($M$ - $c$)关系和Navarro-Frenk-White(NFW)分布下,晕的质量偏差依赖于第一次近心通过的时间,并随着伴星质量的增加而增加.质量偏差的时间演化与浓度的时间演化相似,这表明,对于一阶而言,质量偏差受浓度变化的调制。对于两个$\sim10^{15}~M_{\odot}$簇之间的冲突,最大偏差为$\sim60\%$。这表明,以前的WL研究可能大大高估了一些最大规模的合并集群的质量。最后,我们将我们的研究结果应用到三个合并的情况下:Abell 2034,MACS J1752.0+4440,ZwCl 1856.8+6616,并报告其质量偏差在观察到的时间,以及他们的合并前的群众,利用他们的合并冲击位置的合并阶段的示踪剂。
2023-01-25 astro-ph.CO
MC$^2$: Multi-wavelength and dynamical analysis of the merging galaxy cluster ZwCl 0008.8+5215: An older and less massive Bullet Cluster
我们分析了一个丰富的数据集,包括斯巴鲁/SuprimeCam,HST/ACS和WFC 3,Keck/DEIMOS,钱德拉/ACIS-I,和JVLA/C和D阵列的合并星系团ZwCl 0008.8+5215。联合斯巴鲁/HST弱引力透镜分析,我们确定了两个占主导地位的子集群,并估计质量为M $_{200}=\text{5.7}^{+\text{2.8}}_{-\text{1.8}}\times\text{10}^{\text{14}}\,\text{M}_{\odot}$和1.2 $^{+\text{1.4}}_{-\text{0.6}}\times10^{14}$ M $_{\odot}$。我们估计这两个子星系团之间的预计距离为924 $^{+\text{243}}_{-\text{206}}$ kpc。我们进行聚类分析确认的星系团成员星系,并估计两个子团之间的视线速度差为92 $\pm$ 164公里秒$^{-\text{1}}$。我们进一步激励,讨论和分析合并的情况下,通过分析的42 ks的钱德拉/ACIS-I和JVLA/C和D偏振数据。X射线表面亮度剖面显示了一个让人想起子弹星系团的残留核心。在0.5-7.0 keV波段的X射线光度为1.7 $\pm$ 0.1 $\times$ 10 $^{\text{44}}$ erg s $^{-\text{1}}$,X射线温度为4.90 $…
2017-03-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Frontier Fields Clusters: Deep Chandra Observations of the Complex Merger MACS J1149.6+2223
HST前沿场星系团MACS J1149.6+2223是最复杂的合并星系团之一,据信由四个暗物质晕组成。我们目前的结果,从深(365 KS)钱德拉观测的集群,揭示了最遥远的冷锋(z=0.544)发现的日期。在星团外围,我们还发现了一个表面亮度边缘的迹象,这可能是冷锋之前的弓形激波。对星团的子结构分析确定了几个相对径向速度较大的部件,从而表明至少有一些碰撞几乎是沿着视线发生的。合并相对于天空平面的倾斜对X射线波长的观测提出了重大挑战。MACS J1149.6+2223可能拥有一个陡谱射电晕。如果射电晕的陡度得到证实,那么射电频谱,结合相对规则的ICM形态,可能表明MACS J1149.6+2223是一个古老的合并星团。
2016-03-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Testing light-traces-mass in Hubble Frontier Fields Cluster MACS-J0416.1-2403
我们重建的投影质量分布的一个大规模合并哈勃前沿场集群MACSJ 0416使用遗传算法为基础的自由形式的技术称为Grale。重建受到Jauzac等人使用HFF数据识别的149个透镜图像的约束。没有使用关于星系团或光的信息,这使得我们的重建在这方面是独一无二的。通过对这些图像的视觉观察,以及星系-质量关联函数,我们得出结论,总体上光确实跟随质量。此外,更明亮的星系更强烈地聚集在一起,这一事实是对星系团中标准偏置情景的重要确认。在最小的尺度上,大约小于几角秒,149张图像提供的分辨率仍然不足以确认或排除ACO 3827中观察到的那种星系质量偏移。我们还比较了三个不同的小组获得的MACSJ 0416的质量图:Grale,和两个参数Lengstool重建从CATS和沙龙/约翰逊团队。总的来说,这三个同意很好;一个有趣的差异之间的Grale和Lengstool星系质量关联函数发生在几十kpc的尺度上,并可能表明,团星系更偏向于跟踪的质量比参数方法通常假设。
2016-07-15 astro-ph.CO
MC^2: Constraining the Dark Matter Distribution of the Violent Merging Galaxy Cluster CIZA J2242.8+5301 by Piercing through the Milky Way
CIZA J2242.8+5301是一个合并系统,有一个突出的射电遗迹(约2 Mpc长),这与X射线发射的形态一起提供了沿着N-S轴的剧烈碰撞的有力证据。我们提出了我们的约束暗物质分布的这种不寻常的系统使用斯巴鲁和CFHT成像数据。测量这个星团的高信噪比透镜信号可能是一项具有挑战性的任务,因为它靠近银河系平面(|b| ~5度)。我们通过仔细的观测计划和系统控制克服了这一挑战,这使我们能够成功地以高保真度绘制星系团的暗物质分布。由此产生的质量图显示,质量分布是高度拉长沿南北合并轴推断的无线电遗迹的方向。基于我们的质量重建,我们确定了两个子星系团,这与星系团的分布相吻合。我们确定它们的质量,同时拟合两个NFW晕不固定他们的质心MCMC分析。南北两个星系的质量分别为$M_{200}=11.0_{-3.2}^{+3.7}\times10^{14} M_{\sun}$和$9.8_{-2.5}^{+3.8}\times10^{14} M_{\sun}$,这表明我们正在目睹两个质量几乎相等的巨大星系的后碰撞。当详细比较质量和星系质心时,我们在北部和南部的子星系团中都检测到~ 1'(~190 kpc)的偏移。我们发现,星系光度质量偏移北部集群是统计上显着的~2西格玛水平,而南部的子集群的部分原因是一个相对较大的质量质心误差的检测是边缘。我们的结论是,这是尚未过早的唯一属性的星系质量错位SIDM和讨…
2014-10-10 astro-ph.CO
Internal dynamics of Abell 2254: a merging galaxy cluster with a clumpy, diffuse radio emission
我们探讨了阿贝尔2254的内部动力学,这已被证明是一个非常cluerous和不规则的无线电晕。我们的分析主要是基于在TNG获得的128个星系的红移数据。我们还使用了在INT获得的新的g ',r',i'光度数据和Subaru Archive中提供的(V,i')光度数据。从XMM-牛顿科学档案的X射线数据进行分析,研究热气体成分。我们估计的集群红移<z>=0.177,高视线(LOS)的速度色散,sigmaV约1350公里/秒,和X射线温度T约6.4千电子伏。我们的光学和X射线分析都揭示了复杂的动力学活动。对2D星系分布的分析揭示了两个密度峰值的存在,一个在东部,另一个在西部。使用完整的3D信息,我们检测到一个高LOS速度(Δ V约3000公里/秒),低质量组的位置的2D东部峰值。对于主系统,我们计算出约1000-1200 km/s的速度色散σ V。在双模态系统的假设下,我们估计其质量为M=1.5-2.9 × 10^15太阳质量,X射线形态分析证实Abell 2254是一个动力扰动星团。X射线等照度线向东方向延长,与后核心交叉阶段的合并一致。一个简单的双峰模型发现,数据是一致的绑定,传出子集群观察到几个分数的陀螺后,核心交叉。然而,光学和X射线分析都表明,主系统当时是一个非松弛结构,表明N-S是过去吸积的可能方向。我们的结论是,阿贝尔2254,其质量和合并结构,适合与典型的射电晕集群。我…
2011-10-04 astro-ph.CO
Quantifying substructures in {\it Hubble Frontier Field} clusters: comparison with $ΛCDM$ simulations
哈勃前沿场(HFF)是六个星系团,它们都显示出最近合并的迹象,最近已经通过透镜图像观察到。因此,它们是研究星系团合并历史的天然实验室。在这项工作中,我们探讨了二维功率谱的质量分布$P_{\rm M}(k)$作为衡量的子结构。我们比较这些集群的$P_{\rm M}(k)$(使用强引力透镜获得)的$Λ$ CDM模拟类似质量的集群。为了计算透镜效应$P_{\rm M}(k)$,我们在没有任何光迹质量(LTM)假设的情况下,对HFF团簇进行了自由形式的透镜效应质量重建。如果(i)~星团的红移较低,和/或(ii)~有更深的观测,因此有更多的透镜图像,那么在小尺度上推断的功率往往会更大。相比之下,假设LTM的晶状体重建在小尺度下显示出更高的焦度,即使具有更少的透镜图像;似乎LTM重建中的小尺度焦度由光信息而不是透镜数据主导。平均透镜派生$P_{\rm M}(k)$显示较低的功率在小尺度下相比,在红移为零的模拟集群,暗物质和流体动力学。可能的原因是:(i)~可用的强透镜数据在质量分布上的有效空间分辨率上是有限的,(ii)~HFF集群还没有建立它们在$z\sim 0$上所具有的小尺度功率,或者(iii)~模拟在某种程度上高估了小尺度功率。
2016-03-23 astro-ph.CO
Multiwavelength Analysis of A1240, the Double Radio Relic Merging Galaxy Cluster Embedded in a ~80 Mpc-long Cosmic Filament
我们提出了一个多波长的双射电遗迹集群A1240在z=0.195的研究。我们的斯巴鲁为基础的弱透镜分析检测到三个质量块形成一个约4百万秒差距的外延结构,在南北方向延长。北部($M_{200}=2.61_{-0.60}^{+0.51}\times10^{14} M_{\odot}$)和中部($M_{200}=1.09_{-0.43}^{+0.34}\times10^{14} M_{\odot}$)的质量块相隔约1.3 Mpc与A1240相关,并分别与钱德拉和MMT/Hectospec观测揭示的X射线峰值和星系团超密度位于同一位置。南部质量团($M_{200}=1.78_{-0.55}^{+0.44}\times10^{14} M_{\odot}$)位于中间质量团以南约1.5 Mpc处,与A1237(A1240伴星团,z=0.194)中的星系过密度相吻合。根据LOFAR观测到的双射电遗迹的位置、方位和极化分量,我们认为A1240是一个处于返回阶段的合并后双星系统,碰撞后时间约为1.7 Gyr。利用SDSS DR 16数据分析,我们还发现A1240嵌入在更大尺度(约80 Mpc)的次级结构中,次级结构的取向与A1240的合并轴假设非常一致。
2021-11-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
MC$^2$: Dynamical Analysis of the Merging Galaxy Cluster MACS J1149.5+2223
我们提出了一个合并集群MACS J1149.5+2223使用档案成像斯巴鲁/Suprime-Cam和多目标光谱从凯克/DEIMOS和双子座/GMOS的分析。我们采用二维和三维的子结构测试,并确定MACS J1149.5+2223是由两个独立的合并之间的三个子集群发生$\sim$ 1陀螺分开。主合并产生了细长的X射线形态和东南部的射电遗迹。最亮的星系团是主合并星系团北部子星系团的成员。这个星团质量非常大(16.7 $^{+\text{1.25}}_{-\text{1.60}}\times\text{10}^{\text{14}}$ M $_{\odot}$)。南部的子星系团也非常巨大(10.8 $^{+\text{3.37}}_{-\text{3.54}}\times\text{10}^{\text{14}}$ M $_{\odot}$),但它缺乏相关的X射线表面亮度峰值,尽管对这个\emph{Frontier Field}星系团进行了详细的研究,但它以前一直没有被识别出来。第二次合并发生在沿视线的北部,与第三个质量较小的子星团(1.20 $^{+\text{0.19}}_{-\text{0.34}}\times\text{10}^{\text{14}}$ M $_{\odot}$)合并。我们进行了Monte Carlo动力学分析的主要合并,并估计碰撞速度在近心点的2770 $^{+…
2016-08-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Weak-Lensing Characterization of the Dark Matter in 29 Merging Clusters that Exhibit Radio Relics
本研究结合Subaru弱引力透镜、X射线、射电和红移数据分析29个射电遗迹并合星系团,重建暗物质分布并评估质量、并合比与质量峰示踪关系,更新8个黄金星系团样本。
2024-07-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
A combined X-ray, optical and radio view of the merging galaxy cluster MACS J0417.5-1154
利用\chandra的X射线、\it Subaru、\it Hubble空间望远镜(HST)的光学、\it Giant Metrewave Radio Telescope(GMRT)的射电和\it Bolocam的2.1 mm波段的红外图像,对红移为$z=0.44$的合并星系团MACS~J0417.5-1154进行了综合的多波长分析。这是一个复杂的合并星系团的例子,它也拥有一个陡谱Mpc尺度的射电晕。弱透镜重建得到的质量分布表明MACS~J0417.5-1154属于解离型并合,其中一个亚结构在近心通道后发生了气体成分的分离。我们发现主团簇质量$M_{200}~=~11.5^{+3.0}_{-3.5} \times 10^{14}\ M_\odot$和较小的第二(子)团簇质量是$M_{200}~=~1.96^{+1.60}_{-0.95} \times 10^{14}\ M_\odot$,导致大的总质量的$M_{200}~=~13.8^{+2.6}_{-2.8} \times 10^{14}\ M_\odot$。整体结构,表面亮度分布,温度和金属丰度的集群内介质(ICM)都指向存在一个冷锋和合并引起的气体晃动运动的核心附近。在距星团中心$\sim$ 45角秒($\sim$ 255\,千秒差距)的投影距离上,观测到$-$南偏东方向的表面亮度边缘。通过内外边缘的X射线光谱分析,我们可以确…
2018-11-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
A free-form lensing model of A370 revealing stellar mass dominated BCGs, in Hubble Frontier Fields images
我们推导出一个自由形式的质量分布的非弛豫集群A370(z=0.375),使用最新的哈勃前沿场图像和GLASS光谱。从一组可靠的10个多重透镜系统开始,我们产生了一个自由形式的透镜模型,可以识别~ 80个多重图像。使用这些透镜系统的独立子样本的模型之间发现良好的一致性,以及解决弧详细协议。质量分布有两个非常相似的浓度集中在两个突出的布里渊星系团星系团(或BCGs),质量分布精确地受到一个独特的有用系统的长径向透镜图像集中在两个BCGs。我们发现,这些BCGs的透镜质量分布主要是由它们的恒星质量分布,与每个BCG的r<100 kpc内的暗物质适度的贡献。这一结论可能有利于冷却星系团气体的起源BCGs,而不是通过合并的正常星系的暗物质应该占主导地位的恒星。然而,通过BCGs之间的合并而产生的增长与这一发现是一致的,因此恒星仍然主导着暗物质。
2016-09-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Non-spherical BUFFALOs: a weak lensing view of the Frontier Field clusters and associated systematics
Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, LPSC-IN2P3(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);Instituto de Física de Cantabria (CSIC-UC)(坎塔布里亚物理研究所);INAF – IASF Milano(意大利国家天体物理研究所米兰天文台)
本研究通过高分辨率成像和光谱学分析,揭示了前沿场星系团中弱透镜测量的系统误差来源,特别是复杂结构对质量估计的影响。
2026-02-06 astro-ph.CO
MC^2: Galaxy Imaging and Redshift Analysis of the Merging Cluster CIZA J2242.8+5301
X-ray and radio observations of CIZA J2242.8+5301 suggest that it is a major cluster merger. Despite being well studied in the X-ray, and radio, little has been presented on the cluster structure and dynamics inferred from its galaxy population. We carried out a deep (i<25) broad band imaging survey of the system with Subaru SuprimeCam (g & i bands) and the Canada France Hawaii Telescope (r band) as well as a comprehensive spectroscopic survey of the cluster area (505 redshifts) using Keck DEIMOS. We use this data to perform a comprehensive galaxy/redshift analysis of the system, which is the …
2014-10-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Discovery of a Dissociative Galaxy Cluster Merger with Large Physical Separation
我们提出了DLSCL J0916.2+2951(z=0.53),这是一个新发现的主要星系团合并,其中碰撞星系团气体已经从无碰撞星系和暗物质中分离出来。我们使用光学和弱透镜观测来确定集群,作为深透镜调查的一部分。我们用Keck、Subaru、Hubble空间望远镜和Chandra进行的后续观测表明,该星团是一个解离并合的星团,并限制了暗物质自相互作用截面σ_{DM} m_{DM} ^{-1} \leq 7 cm ^2 g ^{-1}。该系统被观察到至少0.7 \pm 0.2 Gyr,因为第一次通过,从而提供了一个图片的集群合并2-5倍进一步进展比类似的系统观察到的日期。这种改进的时间杠杆对我们理解合并的星系团及其对星系演化的影响有影响。
2012-02-18 astro-ph.CO
The XMM Cluster Survey: The build up of stellar mass in Brightest Cluster Galaxies at high redshift
本文给出了20个z=0.8-1.5的高红移星系团的深J和Ks波段测光结果,其中19个是用斯巴鲁望远镜上的MOIRCS仪器观测到的。通过使用近红外线作为恒星质量的替代物,我们发现了令人惊讶的结果,即自z~1.5以来,布里渊星系团星系团(BCGs)的平均恒星质量一直保持在~ 9 e11 MSol。我们调查的影响,这一结果不同的恒星形成的历史所产生的三个著名的和独立的恒星星族代码,并发现它是强大的合理的,物理动机的选择年龄和金属丰度。通过进行蒙特卡罗模拟,我们发现,结果是不受任何之间的相关性BCG质量和集群质量在观察或模型集群。巨大的恒星质量意味着这些星系的聚集发生在恒星形成的初始爆发的同时。这一结果使我们得出结论,干合并对BCGs的平均恒星质量几乎没有影响,在过去的9-10 Gyr形成鲜明对比的半解析模型的预测,基于分层合并的暗物质晕,这预测了一个更持久的质量建立在哈勃时间。然而,我们讨论的是,如果在同一时期内,在团内光的材料有显着的增长,观察和理论之间的和解是有潜力的。
2010-06-03 astro-ph.CO
The Dynamical State of the Frontier Fields Galaxy Cluster Abell 370
利用自洽三维N体/流体动力学模拟方法研究了一个大质量哈勃前沿场星系团Abell 370(A370)的动力学行为。我们的模拟受到X射线,光学光谱和引力透镜,和Sunyaev-Zel 'dovich(SZ)效应观测的约束。通过分析钱德拉天文台对A370的观测资料,并将其X射线形貌与最新的引力透镜质量重建结果进行比较,我们发现两个X射线表面亮度峰值与最近的质量表面密度峰值之间的偏移量分别为~30 kpc和~100 kpc,这表明它是一个合并系统,与以前的研究结果一致。基于我们专门的双星合并模拟,我们发现两个先驱体的初始条件,维里质量分别为1.7 × 10 ^(15)M_sun和1.6 × 10 ^(15)M_sun,下落速度为3500 km/s,碰撞参量为100 kpc,可以解释X射线发射和质量表面密度峰值之间的位置和偏移,积分SZ信号的幅度和观测到的相对视线速度。此外,我们最好的模型再现了观测到的星系团成员星系的速度色散,这支持了来自弱透镜的大的总质量的A370。我们的模拟表明,A370是一个主要的合并后,在第二个核心通道的下降阶段,就在第三个核心通道。在这个阶段,气体还没有在星系团的引力势阱中稳定下来,这就解释了为什么A370没有严格遵循星系团的标度关系。
2020-08-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
PSZ2 G181.06+48.47 III: weak-lensing analysis and merging scenario reconstruction of a low-mass cluster with exceptionally-distant radio relics
本文首次对具有异常遥远射电遗迹的低质量并合后星系团PSZ2 G181.06+48.47进行弱引力透镜分析,测得双暗物质结构质量,并结合数值模拟重建了3:1偏离轴线碰撞的并合情景。
2025-03-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Rigorous Free-form Lens Model of Abell 2744 to Meet the Hubble Frontier Fields Challenge
哈勃前沿场(HFF)对最强大的透镜星系团的成像提供了对最放大的遥远星系的访问。挑战在于构建能够描述这些复杂的大规模合并集群的透镜模型,以便能够可靠地识别单个透镜系统,并准确地导出其固有特性。我们应用自由形式的透镜方法(WSDG+)的A2744,提供一个模型独立的地图的集群质量,放大率和几何距离估计多透镜源。我们同时解决一个平滑的集群组件上的像素网格,连同本地偏转的集群成员星系。结合模型预测和测光红移测量,我们修正并完成了最近声称的几个系统,并确定了4个新系统-总共65张图像,涵盖了红移范围为1.4<z<9.8的21个系统。重建的质量显示出在X射线中可以看到大量热等离子体的方向上的小增强。我们比较光度红移与“几何红移”,发现一个高层次的自我一致性。我们发现预测和观测到的通量之间非常吻合-最佳拟合斜率为0.999+-0.013和RMS为~0.25等,表明我们对透镜背景星系的放大校正是非常可靠的。有趣的是,很少有多透镜星系被检测到超过z~7.0,尽管HFF滤波器允许高放大率和z~11.5的极限红移。有了额外的HFF集群,我们可以更好地研究任何明显的高Z赤字的可扩展性,具有潜在的重要意义的再电离时代和暗物质的性质。
2014-10-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Adaptive optics observations of the gravitationally lensed quasar SDSS J1405+0959
利用斯巴鲁望远镜多波段自适应光学对由两个透镜星系产生的复杂引力透镜类星体SDSS J1405+0959进行了观测。这些观测揭示了显著增强的形态细节,导致发现了另一个物体0。26“,以及位于两个透镜星系之间的三个共线团块。这个新物体很可能是第三个类星体图像,尽管不能完全排除它是星系的可能性。如果通过未来的观测得到证实,它将是第一个由两个星系透镜产生的三个图像透镜类星体。在这两种情况下,我们显示基于引力透镜模型和光度红移,共线团块代表合并的类星体宿主星系的一部分,与放大倍数为15 - 20,根据模型。
2014-08-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Free-form Grale reconstruction of Abell 2744: robustness of uncertainties against changes in lensing data
Abell 2744,一个巨大的哈勃前沿场合并的星系团,在核心有许多多重图像,已经成为许多使用不同方法的透镜反演的主题。虽然大多数现有的研究比较各种反演方法,我们专注于使用不同的输入透镜数据的重建的比较。由于透镜效应数据的数量和质量不断提高,因此有必要询问估计的不确定性是否对数据变化具有鲁棒性。我们使用自由形式的Grale来解决这个问题,它只需要图像信息作为输入,与星系团无关。我们重建阿贝尔2744使用两套强透镜数据从哈勃前沿领域的社区。我们的第一次和第二次重建分别使用55和91张图像,91张图像中只有10张具有与第一次重建相同的位置和红移。两个质量图的比较表明,Grale的不确定性对这些变化是强大的,以及在反演程序的小修改。此外,应用Sebesta等人(2016)在MACS J0416中使用的方法,我们得出结论,从统计意义上说,Abell 2744中的光遵循质量,较亮的星系比较暗的星系更容易聚集在恢复的质量上。我们还表明,最暗的星系是反相关的质量,这可能是由于明亮的星系的光污染,和透镜放大率的偏差作用于星系背景的集群。
2019-07-22 astro-ph.CO
Mapping substructure in the HST Frontier Fields cluster lenses and in cosmological simulations
我们绘制了哈勃太空望远镜前沿场计划(HSTFF)观察到的前三个集群中的透镜推断子结构:Abell 2744(z = 0.308),MACSJ 0416(z = 0.396)和MACSJ 1149(z = 0.543)。统计解决暗物质subhaloes下降到~10^{9.5}太阳质量,我们比较派生的subhalo质量函数(SHMF)的理论预测,从分析模型和数值模拟在λ冷暗物质(LCDM)宇宙学。模仿我们在HSTFF中的观测星团成员选择标准,我们报告了40年来在次晕质量(10^{9-13}太阳质量)中SHMF的振幅和形状的极好一致性。投影效应似乎不会引入显着的错误,从模拟SHMF的确定。在星系团尺度上,我们没有发现类似于本星系团中卫星缺失问题的子结构危机的证据,但发现计数匹配的HSTFF SHMF在M_{sub halo} / M_{halo} ~ 10^{-5}之间具有极好的一致性。然而,我们发现的径向分布的子晕推断HSTFF集群透镜相比,从模拟集群的测定的差异。这表明,虽然选定的模拟集群匹配的HSTFF样品的质量,他们没有充分捕捉这些观察到的集群透镜的动力学特性和复杂的合并形态。因此,HSTFF集群可能是在一个短暂的进化阶段,目前在宇宙学模拟采样不足。在集群透镜的暗物质子结构的丰度和质量函数继续提供一个重要的测试LCDM范式,目前我们发现模型预测和观测之间没有紧张关系。
2017-02-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Hubble Frontier Fields: The Geometry and Dynamics of the Massive Galaxy Cluster Merger MACSJ0416.1-2403
我们使用一个联合的光学/X射线分析,以约束的几何形状和历史的正在进行的合并事件的大规模星系团MACSJ0416.1-2403(z=0.397)。我们的集群子结构的调查主要依赖于一个结合强和弱透镜质量重建的基础上深,高分辨率图像获得的哈勃前沿领域的倡议。为了揭示系统的动力学,我们补充这个透镜分析与研究的星系团内气体使用浅钱德拉数据,和一个三维模型的分布和运动的星系团星系来自超过100光谱红移。从我们的组合透镜分析获得的多尺度网格模型扩展了最近进行的高精度强透镜质量重建,以集群为中心的距离几乎为1兆秒差距。我们的分析检测到两个众所周知的质量浓度的集群核心。碰撞和无碰撞的物质之间的明显的偏移只观察到SW集群组件,而良好的对齐被发现为NE集群。透镜效应分析和星团光的分布都强烈地暗示了第三个大质量结构的存在,距离星团中心西南约2弧分。由于在这个区域没有检测到X射线发射,我们得出结论,这个结构是非维里化的,并推测它可能是一个大规模的灯丝的一部分,几乎与我们的视线对齐。结合暗物质和亮物质分布的所有证据,我们提出了两种替代方案的MACSJ0416.1-2403组件的轨迹。即将到来的深X射线观测可以检测激波前沿,冷核和晃动气体(所有研究集群碰撞的关键诊断)将使我们能够测试和区分这两种情况。
2014-10-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Chandra and JVLA observations of HST Frontier Fields cluster MACS J0717.5+3745
为了研究并合星系团中热成分和非热成分之间的关系,我们对HST前沿场星系团MACS J0717.5+3745进行了深JVLA和Chandra观测。钱德拉的图像显示了一个复杂的合并事件,至少有四个组成部分属于不同的合并子集群。在星系团的西北方,距离中心$\sim 0.7$ Mpc,有一个冲压压力剥离的核心,它似乎是从一个星系丝的方向进入ICM到东南方向之后穿过了星系团的致密部分。我们检测到一个密度不连续NNE的核心,我们推测这是与冷锋。我们的射电图像揭示了这个星团中复杂的射电遗迹和射电晕的新细节。此外,我们还发现了几个新的100-300千秒差距的射电源。其中一些星系似乎与主射电遗迹相连,而另一些星系则嵌入射电晕内或投射到射电晕上。一个窄角尾射电星系(NAT)是星系团的成员,位于射电遗迹的中心。这个活动星系核陡峭的频谱拖尾导致了大射电遗迹,在那里射电频谱再次重叠。NAT射电星系和遗迹之间的这种形态学联系为化石电子的再加速(复兴)提供了证据。钱德拉在遗迹附近探测到的热$\gtrsim 20$ keV ICM气体的存在为这种再加速场景提供了额外的支持。
2017-01-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Double Galaxy Cluster Abell 2465 III. X-ray and Weak-lensing Observations
本文报道了对双星系团Abell 2465(z=0.245)的Subaru/Suprime-Cam图像进行的Chandra X射线观测和光学弱透镜测量。将X射线亮度数据拟合到β模型,以获得东北(NE)和西南(SW)子分量的径向气体密度分布,这两个子分量在结构上有所不同。我们确定核心半径,中心温度,气体质量内$r_{500c}$,和总质量为更广泛的东北和尖锐的SW组件假设流体静力平衡。NE团簇的中心熵比SW高约两倍,连同其结构特性,这表明它已经经历了自己的合并。弱透镜分析给出了维里质量为每个子结构,比较以及与早期的动力学结果。由弱透镜作用导出的SW分量的外质量轮廓比NE分量的外质量轮廓更不规则和更长。虽然在X射线气体和质量中心之间有微弱的增强和小的偏移,但两个子星系团之间缺乏大量的气体表明Abell 2465处于合并前状态。基于FLASH程序和径向下落模型,建立了一个与观测数据相一致的动力学模型,该模型表明,目前相距约1.2Mpc的子星系团正以约2000 km/s的速度相互靠近,并将在约0.4Gyr相遇。
2017-01-10 astro-ph.CO
Discovery of a protocluster at z~6
本文报道了在斯巴鲁深场(SDF)宽视场图像中发现的一个z~6的原星系团,它至少包含8个星系团成员星系,并得到了光谱学的证实。基于i '-dropout星系的表面数密度,原星系团的过密度在6 sigma水平上是显著的。过度密集的区域占地约36平方米。arcmin,包括30个i '-dropout星系。后续的光谱分析显示,其中15个是真正的z~6星系(5.7 < z < 6.3)。15个中的8个聚集在以z=6.01为中心的狭窄红移范围内,对应于红移空间平均数密度的7倍增加。我们没有发现显着的差异,所观察到的属性,如Ly-alpha光度和紫外线连续的幅度,之间的8个原星系团成员和7个非成员。8个原团成员的速度色散为647 km/s,比标准冷暗物质模型预测的高出约3倍。这种差异可以归因于8个原星团成员的独特三维分布。我们讨论了这种差异的两种可能的解释:要么原星系团已经成熟,在中心的老星系,或者它仍然是不成熟的,由三个分组合并成为一个更大的集群。无论是哪种情况,SDF中z=6.01的星系可能是宇宙中形成星系团的第一个地点之一。
2012-03-06 astro-ph.CO
An improved Magellan weak lensing analysis of the galaxy cluster Abell 2744
利用 Magellan/MegaCam 多波段成像数据对 Abell 2744 进行弱引力透镜分析,测得其投影总质量为 $2.56 \times 10^{15} \\, \mathrm{M}_\odot$,揭示了三个高密度子结构,支持复杂并合场景。
2024-02-13 astro-ph.CO
Abell 370 revisited: refurbished Hubble imaging of the first strong lensing cluster
我们提出了一个强大的透镜分析的星系团阿贝尔370(z=0.375)的基础上获得的早期释放观测(ERO)的一部分,随后哈勃服务任务#4的最新的ARMACS图像。早在1987年,Abell 370中的巨大引力弧(z=0.725)是第一批证据之一,表明大质量星系团的密度足以充当强引力透镜。新的观测结果详细揭示了它的盘状形态,我们表明它可以被解释为一个复杂的五像结构,总放大倍数为32+/-4。此外,高分辨率的射电望远镜信息使我们能够识别10个多重成像的背景星系。对于z=2的源红移,我们得到了平均爱因斯坦半径RE=39+/-2”,对应于质量M(<RE)= 2.82+/-0.15 1 e ~(14)Msol和M(<250 kpc)=3.8+/-0.2 1 e ~(14)Msol,与Subaru弱透镜测量结果吻合得很好。典型的质量模型误差小于5%,与之前的透镜分析相比,改进了3倍。Abell 370质量分布被证实是双峰的,暗物质、X射线气体和恒星质量之间的偏移很小。将这些信息与速度分布相结合,揭示了阿贝尔370可能是两个质量相等的星团沿着视线合并,解释了有效产生强透镜效应所需的非常高的质量密度。这些新的观察结果强调了多图像识别的重要性,这是确定准确质量模型的关键。非常大的爱因斯坦半径使Abell 370成为通过中央区域的强放大来寻找高红移星系的最佳星系团之一。
2009-11-29 astro-ph.CO
SLICE: Unveiling the Multi-Component Merging Core of SPT-CLJ1150-2805 Through Strong-Lensing Mass Modelling
Durham University(杜伦大学);Univ Toulouse, CNES, CNRS, IRAP(图卢兹大学,法国国家空间研究中心,法国国家科学研究中心,研究天体物理学研究所);University of KwaZulu-Natal(夸祖鲁-纳塔尔大学)
本研究通过JWST等数据构建SPT-CLJ1150-2805的强透镜质量模型,解析出五暗物质晕并合结构,其透镜能力超越哈勃前沿场,成为高红移研究的理想宇宙望远镜。
2026-09-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Greater Impact of Mergers on the Growth of Massive Galaxies: Implications for Mass Assembly and Evolution Since z~1
利用GOODS-N中Subaru望远镜MOIRCS的深红外观测资料,结合GOODS-S中的公开观测资料,研究了密偶分数(5 kpc < r < 20 kpc)和隐含的并合速率与恒星质量、M * 和星系类型的关系。与最近的一些研究一样,我们发现可能导致主要合并的成对系统的比例很低(~4%),并且随着红移到z~1.2,(1+z)^{1.6 \pm 1.6},不会显著增加。我们的主要发现是,M_* > 1 E11 Msun的大质量星系比质量较小的星系(M_* ~ 1 E10 Msun)更有可能拥有并合伴星系。我们发现的证据更高的对分数为红色,球形主机相比,蓝色,晚型系统,在小尺度上的聚类的基础上的预期。在z~0.5时,M_* > 3E 10 Msun的近50%的星系对是早型星系间所谓的“干”合并,而在z~1时,这一比例不到30%。这一结果可以解释为这些质量的红色早型星系数量的增加。我们比较了不同质量的星系的体积合并率与星系演化中的质量相关趋势,发现主要的合并不能完全解释自z~1以来球状星系的形成。在质量组装方面,M * ~ 3E 10 Msun以下星系的主要合并对星系的增长贡献不大,但在M * > 1 E11 Msun的星系中,主要合并对星系的增长贡献更大,其中30%的星系在观测到的红移范围内发生了主要的干合并。总的来说,相对更快的合并高质量星系反映了预期的层次增长的晕,是符合最近的模型…
2009-02-06 astro-ph.CO
Setting the scene for BUFFALO: A study of the matter distribution in the HFF galaxy cluster MACS J0416.1-2403 and its parallel field
在BUFFALO(Beyond Ultra-deep Frontier Fields And Legacy Observations)巡天的背景下,我们利用哈勃前沿场(HFF)活动收集的数据对合并星系团MACS\,J0416.1 -2403($z = 0.397$)及其平行场进行了新的分析。在这项工作中,我们从弱透镜分析测量表面质量密度,并在集群和平行领域的整体物质分布。平行场导出的表面质量分布显示了由在团簇核心方向上伸长的类顺磁性结构连接的团簇超密度。我们还计算了星系团的X射线辐射,并将其与透镜质量分布进行了比较。我们在两个字段上的$>5σ$级别确定了五个子结构,其中四个在簇1中。此外,它们中的三个位于视场的边缘附近,边界问题可能会严重阻碍其物理参数的确定。最后,我们比较我们的结果与预测的subhalo分布的绣球/C-EAGLE模拟集群之一。得到的显著差异表明模拟的集群处于比MACS 1,J0416.1 -2403更高级的演化状态。我们的研究结果预期即将到来的布法罗观测,将连接两个HFF字段,进一步扩展\emph{HST}的覆盖范围,从而允许更好地表征所报告的子结构。
2019-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
New metrics to probe the dynamical state of galaxy clusters
我们提出了新的诊断指标来探测星系团的动力学状态。这些新的度量依赖于计算的物质和气体分布的功率谱和它们的互相关来自集群观测。这种分析使我们能够交叉相关的物质分布的波动,从哈勃太空望远镜(HST)的数据得出的高分辨率透镜质量图推断,与来自钱德拉X射线天文台(CXO)的热星系团内介质(ICM)的发射X射线表面亮度分布。这些方法学工具使我们能够以前所未有的分辨率量化气体追踪质量的一致性,并询问气体与潜在的引力势处于流体静力平衡的假设。我们的特点偏离平衡作为一个函数的规模与一个新的气体质量相干参数。这些指标的有效性证明,通过将它们应用到两个代表性的集群,已知是在不同的动力学状态的分析:大规模合并集群阿贝尔2744,从HST前沿领域(HSTFF)的样本,和动态放松集群阿贝尔383,从集群透镜和超新星调查与哈勃(CLASH)的样本。使用透镜质量图与档案钱德拉数据相结合,并从OMEGA 500套件提供模拟集群类似物,我们量化的质量和X射线表面亮度的波动,并表明新的见解的动态状态的集群可以从我们的气体质量相干性分析。
2023-02-27 astro-ph.CO
Creation of cosmic structure in the complex galaxy cluster merger Abell 2744
本文详细介绍了Abell 2744(z = 0.308)的强透镜、弱透镜和X射线分析。Abell 2744是目前已知的最活跃的合并星系团之一。它似乎释放出了“黑暗”、“幽灵”、“子弹”和“剥离”的子结构,每个子结构的质量约为10^14太阳质量。现象是复杂的,将提出一个挑战,数值模拟再现。新的,多波段HST成像,我们确定了34强透镜图像的11个星系周围的大规模的南部“核心”。结合HST,VLT和斯巴鲁的弱透镜数据,我们制作了迄今为止该星团最详细的质量图。我们还对存档的钱德拉X射线成像进行了独立分析。我们的分析支持最近的说法,即南部核心和西北部的子结构是合并后,从一个角度来看,表现出类似于子弹星系团的形态。从南方核中X射线发射气体和透镜质量之间的分离,我们导出了暗物质粒子σ/m <~ 3 \pm 1 cm ^2 g^-1的自相互作用截面的一个新的独立约束。在西北亚结构中,气体、暗物质和星系成分之间的距离要大得多。最奇怪的是,“鬼”团(主要是气体)领先“暗”团(主要是暗物质)超过150千秒差距。我们提出了一个增强的“冲压压力弹弓”的情况下,可能会产生这样一个大的分离组件的这种逆转,但需要进一步确认的后续观测和数值模拟。第二次合并涉及北部的第二个“子弹”丛和西部的一个极端“剥离”丛。后者似乎展示了迄今为止在我们的天空中探测到的暗物质和X射线发射重子之间最大的分离。
2011-10-11 astro-ph.CO
Galaxy population properties of the massive X-ray luminous galaxy cluster XDCP J0044.0-2033 at z=1.58: red-sequence formation, massive galaxy assembly, and central star formation activity
我们研究了z=1.58的大质量X射线发光星系团XDCP J0044.0-2033的各种星系人口特性,这构成了目前已知的最极端的物质密度峰值。我们分析了深VLT/HAWK-I近红外数据在J-和KS-波段,补充斯巴鲁成像在i和V,斯皮策观测在4.5微米,和新的光谱观测与VLT/FORS 2。我们探测到一个约90个星系的星系团相关的过剩人口,它遵循一个中心峰值,紧凑的NFW星系表面密度轮廓的浓度为c200~10。基于斯皮策4.5微米成像数据,我们测量了fstar的恒星质量分数,500=(3.3+-1.4)%,与本地值一致。核心区J-和KS-波段星系总光度函数给出的特征星等J* 和Ks* 与简单的zf =3爆发模型的预期一致。然而,对光谱确认成员的形态和颜色分布的详细观察表明,最大质量的星系正在通过合并过程经历一个非常活跃的质量组装时代。因此,星系团红色序列的亮端并不存在,而在中间星等[Ks*,Ks*+1.6]时,存在一个红色的轨迹种群,然后在比Ks*+1.6更暗的星等处被急剧截断。占主导地位的集群核心人口包括淬火后的星系过渡到红色序列在中间的幅度,而另外一个显着的蓝色云人口的微弱的恒星形成的星系是目前即使在dennial中心区域。我们的观测结果支持的情况下,密集的z~1.6集群环境的主导作用是加速质量组装的时间尺度,通过合并活动,负责驾驶核心星系的质量淬灭阈值的log(Mstar/Msu…
2014-06-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Weak lensing study of 16 DAFT/FADA clusters: substructures and filaments
虽然我们目前的宇宙学模型将星系团放置在细丝网络(宇宙网)的节点上,但我们仍然很难在高红移时检测到这些细丝。我们对来自DAFT/FADA巡天的16个大质量中高红移(0.4<z<0.9)星系团样本进行了弱透镜研究,这些星系团使用Subaru/Suprime-Cam或CFHT/MegaCam在至少三个光学波段成像。我们估计集群质量使用NFW适合KSB样的方法测量的剪切剖面,添加我们的贡献,集群丰度宇宙学研究所需的可观测质量关系的校准。我们计算收敛映射并选择其中的结构,通过噪声重采样技术确保其检测。利用我们的数据的大视场的优势,我们研究集群环境,增加信息从星系密度图在集群红移和X射线图像时可用。我们发现,集群在大尺度上表现出各种各样的弱透镜映射,它们可能都嵌入在兆秒差距尺度的引力结构中。我们根据弱透镜轮廓的平滑度和子结构的数量将它们分为三类:松弛(~7%),过去的合并(~21.5%),最近或现在的合并(~71.5%)。正在经历合并事件的集群的分数观测支持集群增长的层次方案,并意味着大规模集群强烈的研究红移的演变。最后,我们报告了在CLJ 0152、MACSJ 0454、MACSJ 0717、A851、BMW 1226、MACSJ 1621和MS 1621中检测到异常细长结构。
2016-03-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Further support for a trio of mass-to-light deviations in Abell 370: free-form Grale lens inversion using BUFFALO strong lensing data
我们使用超越超深前沿领域和遗产观测(BUFFALO)的合并星系团阿贝尔370强透镜图像目录,以获得一个质量模型,使用自由形式的透镜反演算法GRALE。强透镜数据质量的改善导致透镜平面均方根仅为0.45弧秒,比我们现有的HFF v4重建低约两倍。我们把这种改进归因于光谱数据和使用了完全再处理的HST镶嵌图。在我们重建的质量模型中,我们发现了Abell 370中三个不同质量特征的迹象:(i)北部BCG和最近质量峰之间的$\sim 35$ kpc偏移,(ii)主星团以东的$\sim 100$ kpc质量浓度大致为临界密度$\sim 250$ kpc,以及(iii)可能的类似彗星的结构通过N-S穿过星团。虽然(i)以某种形式存在于大多数公开可用的重建中,跨越建模技术的范围:参数化,混合和自由形式,但(ii)和(iii)仅被大约一半的重建恢复。我们测试了我们的假设的存在下,通过创建一个合成的集群-额尔齐斯IIIC -模仿的情况下,集群的外部质量。我们还计算了源平面放大率分布。利用它们,我们估计了源平面放大率的概率,并仔细研究了它们的红移依赖性。最后,我们探讨了Abell 370对$z_s=9.0$光源光度函数的透镜效应,发现它与已发表的结果一致。
2021-06-30 astro-ph.CO
Intracluster light: a luminous tracer for dark matter in clusters of galaxies
星系团中的大部分恒星被限制在它们的组成星系中。这些恒星并不能很好地追踪暗物质的延伸分布,因为它们位于星团暗物质子晕的中心区域。然而,预计有一小部分恒星会遵循星团的整体暗物质形状。这些恒星的扩展空间分布是星系合并活动的结果,并形成了团内光(ICL)。在这项工作中,我们比较了大质量星系团中暗物质的二维分布(由引力透镜模型跟踪)与ICL的分布。为了做到这一点,我们使用了哈勃前沿领域倡议的极好数据。使用修正的Hausdorff距离(MHD)作为量化质量和ICL分布之间的相似性的一种方式,我们发现这两个组件之间的一个很好的协议(MHD~25 kpc)。这一结果表明,ICL精确地遵循全球暗物质分布,提供了一个精确的暗物质发光示踪剂。这一发现开启了仅使用深度成像观测来详细探索星系团中暗物质分布的可能性。
2018-10-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
MC^2: A deeper look at ZwCl 2341.1+0000 with Bayesian galaxy clustering and weak lensing analyses
ZwCl 2341.1+0000是一个具有扰动X射线形态和广泛分离($\sim$ 3 Mpc)的双射电遗迹的合并星系团,被认为是一个极大质量($10-30 \times 10^{14} M_\odot$)和复杂系统,但对它的合并历史知之甚少。我们提出了JVLA 2-4 GHz的观测集群,随着新的光谱从我们的凯克/DEIMOS调查,并应用高斯混合模型的三维分布的227个确认星系团。采用贝叶斯信息准则,以避免过度拟合,我们发现,可以偏置总动力学质量估计高,我们发现,一个三个子结构模型的总动力学质量估计$9.39 \pm 0.81 \times 10^{14} M_\odot$是有利的。我们还提出了深斯巴鲁成像,并在此系统上进行第一次弱透镜分析,获得弱透镜质量估计$5.57 \pm 2.47 \times 10^{14} M_\odot$。这是一个更稳健的估计,因为它不依赖于系统的动态状态,而系统的动态状态由于合并而受到干扰。我们的研究结果表明,ZwCl 2341.1+0000是一个多合并系统,包括至少三个子结构,与主要的合并,产生的无线电遗迹发生在天空的平面附近,和一个年轻的合并在北部发生更接近视线。主合并的动力学模拟再现了观测到的量(残余位置和偏振,子集群分离和径向速度差),如果合并轴角$\sim$ 10 $^{+34}_{-6}$度和碰撞速度在近心点是$\sim$ 1900 $^{…
2017-06-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Radio emission from a massive node of the cosmic web. A discovery powered by machine learning
研究结合 Radio U-Net 与多波段及弱引力透镜数据,在 PSZ2 G083.29-31.03 周围发现 5 Mpc 弥散射电辐射,揭示其可能是宇宙网大质量并合节点。
2025-02-07 astro-ph.CO
Joint Strong and Weak Lensing Analysis of the Massive Cluster Field J0850+3604
我们提出了一个结合强和弱透镜分析的J085007.6+360428(J 0850)字段,这是选择了高投影浓度的发光的红色星系,并包含大质量集群Zwicky 1953。使用Subaru/Suprime-Cam $BVR_{c}I_{c}i^{\prime}z^{\prime}$成像和MMT/Hectospec光谱,我们首先进行弱透镜剪切分析,以约束在这个领域的质量分布,包括在$z = 0.3774$的集群和在$z = 0.2713$的较小前景晕。然后,我们添加了一个强大的透镜约束,从一个多重成像星系的成像数据与光度红移$z \approx 5.03$。与以前的星团尺度透镜分析不同,我们的技术考虑了光束中完整的三维质量结构,包括视线上的星系。与过去仅使用透镜图像位置作为约束的聚类分析相比,我们使用图像的全表面亮度分布。该方法预测源星系穿过焦散透镜,使得一个图像是高度放大的“折叠弧”,这可以用来探测源星系的超高空间分辨率($< 30$ pc)的结构。我们计算出主星系团的质量为$\mathrm{M_{vir}} = 2.93_{-0.65}^{+0.71} \times 10^{15}~\mathrm{M_{\odot}}$,浓度为$\mathrm{c_{vir}} = 3.46_{-0.59}^{+0.70}$,与类似红移的大质量星系团的质量-浓度关系一致。这个星系团的巨大质量使得J 0…
2017-06-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
A refined mass distribution of the cluster MACS J0416.1$-$2403 from a new large set of spectroscopic multiply lensed sources
利用VLT上的多单元光谱探测器(MUSE)的档案数据,对哈勃前沿场(HFF)星系团MACS~J0416.1 $-$ 2403(MACS 0416)后面的22个新的多透镜源进行了光谱学确认。结合之前对15个其他多重成像源的光谱测量,我们获得了102个具有测量红移的安全多重图像样本,这是迄今为止单个强透镜系统中最大的。新确认的光源主要是低光度的莱曼- $α$发射体,其红移范围在[3.08-6.15]。有了这样一个大量的安全约束,并显着改善星系成员的集群核心的样本,我们已经改进了我们以前的强透镜模型,并获得了一个强大的确定的投影总质量分布的MACS 0416。我们发现了三个核心暗物质晕的证据,增加了这个合并系统的已知复杂性。的总质量密度分布,以及子晕人口,发现与以前的作品很好的协议。我们更新并公开了MACS 0416的红移目录,从我们以前的光谱活动与新的MUSE红移。我们还以标准HFF格式发布透镜映射(会聚、剪切、放大)。
2017-10-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Joining X-ray to lensing: an accurate combined analysis of MACS J0416.1$-$2403
我们提出了一种新的方法,结合分析的X射线和引力透镜的数据,并将这种技术应用到合并星系团MACS J0416.1 $-$ 2403。该方法利用来自X射线表面亮度的拟合的关于簇内气体分布的信息,然后将热气体作为固定质量分量包括在强透镜分析中。利用我们的新技术,我们可以将碰撞的扩散质量分量与无碰撞的扩散质量分量分离,从而获得更准确的星团核心暗物质分布的重建。本文介绍了一组双赝等温椭圆质量分布的X射线辐射的解析描述,它可以直接用于大多数透镜软件。通过结合\emph{Chandra}观测与哈勃前沿场成像和MACS J0416.1 $-$ 2403中的MUSE光谱,我们测量了距离星团中心$350$ kpc处的总质量分数约为$10\%$的投射气体。与更传统的星系团质量模型(扩散晕加成员星系)的结果相比,我们发现暗物质成分的累积投影质量分布存在显着差异,并且暗物质占总质量的比例几乎是恒定的,超过$350$ kpc。在即将到来的大规模巡天时代,这些结果表明需要多探针分析来详细研究星系团中的暗物质。
2017-08-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Star formation in the massive cluster merger Abell 2744
本文对HST前沿场最近的星系团合并A2744(z=0.308)中的恒星形成星系进行了全面的研究。宽视场、紫外-红外(UV-IR)成像能够直接限制53个星系团的总恒星形成率(SFR),SFR{UV+IR}=343+/-10 Msun/yr。在中心4弧分(1.1 Mpc)半径内,积分SFR是完整的,得出总SFR{UV+IR}=201+/-9 Msun/yr。这个核心区域的总SFR{IR}=138+/-8 Msun/yr,质量标准化SFR {IR}为11.2+/-0.7 Msun/yr/10^14 Msun,一小部分红外探测到的SF星系f{SF}=0.080(+0.010,-0.037)。总的来说,在z~0.3处的团簇群体在IR性质(总SFR{IR},Tdust分布)中表现出明显的内在分散性,显然与动力学状态无关:A2744与合并的子弹团簇明显不同,但与几个松弛的团簇相似。然而,在A2744中,我们发现了一系列SF源,包括水母星系,由于极端剥离(SFR{UV}/SFR{IR}高达3.3),它们具有大量未被遮蔽的SF。尾迹的方向,以及从组成星系剥离的物质,表明星系团合并时经过的激波前沿是触发器。红外和紫外线对恒星形成的限制对于理解密集环境中的星系演化至关重要。
2014-05-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lensing-Reconstructed Dark Matter-Intracluster Medium Coherence as a Probe of Cluster Dynamical State: Application to HSTFF, RELICS, and CLASH Clusters
Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室);Northeastern University(东北大学);University of Miami(迈阿密大学);Yale University(耶鲁大学);Harvard University(哈佛大学);Duke University(杜克大学);New York University(纽约大学);Carnegie Observatories(卡内基观测站)
对49个星系团样本应用傅里叶空间相干分析,测量暗物质主导的面质量密度与热重子气体间尺度相关的相干性,用相干长度诊断动力学状态,发现其对动力学状态敏感,能补充探测星系团动力学状态。
2026-07-01 astro-ph.CO
RELICS: Strong Lensing analysis of the galaxy clusters Abell S295, Abell 697, MACS J0025.4-1222, and MACS J0159.8-0849
我们提出了一个强透镜分析的四个巨大的星系团与哈勃太空望远镜成像的再电离透镜星系团调查。我们使用一个光迹质量技术来揭示多个图像集,并约束集群的质量分布。这些质量模型是针对Abell S295和MACS J0159.8-0849首次发布的,并且是针对Abell 697和MACS J0025.4-1222的先前模型的改进。我们对MACS J0025.4-1222和Abell S295的分析显示了双峰质量分布,支持为这些集群提出的合并方案。MACS J0025.4-1222的更新模型表明,临界面积比先前估计的小得多。对于MACS J0159.8-0849和Abell 697,我们发现了一个单峰和相对规则的形态,揭示了相当松弛的簇。尽管是不太突出的透镜,但其中三个星团似乎具有透镜强度,即超过一定放大倍数的累积面积,类似于哈勃前沿场星团(例如,A($μ>5$)$\sim 1-3$ arcmin $^2$,A($μ>10$)$\sim 0.5-1.5$ arcmin $^2$),这可以部分归因于它们的合并配置。我们通过Mikulski Archive for Space Telescopes公开我们的镜头模型。最后,使用Gemini-N/GMOS光谱观测,我们检测到一个高红移$J_{125}\simeq25.7$星系候选人阿贝尔697透镜的单一发射线。虽然我们不能排除一个较低的红移的解决方案,我…
2018-07-11 astro-ph.CO astro-ph.GA