Witnessing a merging bullet being stripped in the galaxy cluster, RXCJ2359.3-6042
我们报告发现的合并集群，RXCJ 2359.3 -6042，从反射II集群调查，并提出我们的结果，从所有三个探测器结合在成像和光谱分析的XMM-牛顿数据。也被称为Abell 4067，这是一个独特的系统，其中一个紧凑的子弹穿透了一个红移z=0.099的扩展的低密度星系团，从我们的后续XMM-牛顿观测中可以清楚地看到。子弹直接穿过星系团的中心区域而没有被破坏，我们可以清楚地看到子弹成分如何从核心外部剥离的过程。有迹象表明，在星团的东部有一个温度较高的激波加热区。团簇的体温度约为3.12 keV，意味着一个较低的质量系统。在子弹前面的是一个以巨大的早期星系为中心的冷核。来自光谱分析的几个地区的温度和金属丰度的集群支持我们的猜想的基础上的表面亮度图像，一个更冷的紧凑的组件在1.55千电子伏与大金属丰度（0.75 Zsol）穿透主集群，在那里的核心的下落组件幸存下来的合并离开剥离气体落后于主集群的中心。我们也给出了一个估计的总质量内r500，这是约2 e14 Msol从deprojected球状β模型的集群与其他质量估计M-Tx和M-sigma_v关系的良好协议。
2015-01-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
MeerKAT view of the diffuse radio sources in Abell 3667 and their interactions with the thermal plasma
在它们的生命周期中，星系团通过从大尺度结构的细丝中吸积物质以及与其他星系团合并而成长。这些合并通过合并冲击和湍流向团内介质（ICM）释放大量能量。这些现象与分别被称为射电遗迹和射电晕的射电源的形成有关。射电遗迹和晕是研究这些动态活跃区域的复杂性质和ICM微观物理的独特代理。阿贝尔3667是一个壮观的合并系统的例子，拥有一对大型的无线电遗迹。由于其接近（z=0.0553）和大质量，该系统使这些来源的研究，以一个独特的高层次的细节。作为MeerKAT星系团遗产调查的一部分，我们观察了Abell 3667和MeerKAT。我们利用这些数据来研究团簇的大尺度发射，包括它的偏振和光谱特性。我们目前最详细的无线电遗物系统在阿贝尔3667日期，分辨率达到3千秒差距。这些遗迹充满了具有不同光谱和偏振特性的细丝网络，这些细丝可能与粒子加速的多个区域和磁场的局部增强有关。相反地，灯丝之间空间的磁场的强度接近于在相同的星团中心距离处未扰动区域的预期强度。与MHD模拟的比较支持多个加速站点的灯丝的想法。我们的观测还证实了一个拉长的射电晕的存在，它是在从东南方向合并的子弹状子星系团之后发展起来的。最后，我们将磁场覆盖的过程与子弹冷核残余周围的薄极化射电源联系起来。
2022-02-22 astro-ph.CO
Unraveling the collision scenario of the dissociative galaxy cluster Abell 56 through hydrodynamic simulations
通过定制化流体动力学 N 体模拟，确定了 Abell 56 星系团在近心点后 0.52 Gyr 的晚期碰撞场景，再现了气体偏移、形态、速度及温度等观测特征，并评估了弱透镜质量偏差影响甚微。
2024-04-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Coherent Self-Interactions of Dark Matter in the Bullet Cluster
本文研究了暗物质在子弹星系团中的中等程自相互作用，发现暗物质密度梯度会导致碰撞速度改变或暗物质与星系分离，结合超微弱矮星系和Abell 370的观测，设定了低于约10 kpc范围内最强约束。
2025-04-01 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Simulations of the merging galaxy cluster Abell 3376
观测到的星系团经常表现出X射线形态，暗示着最近与一个正在坠落的子星系团的相互作用。阿贝尔3376是一个邻近的大质量星系团（z=0.046），其子弹状的X射线发射表明它可能经历了最近的碰撞。它显示出一对Mpc尺度的射电遗迹，其最亮的星系团位于距离X射线发射峰值970 h_70^-1 kpc的地方，那里是第二亮的星系。我们试图恢复Abell 3376的动力学历史。我们使用SPH代码Gadget-2进行了一组N体绝热流体动力学模拟。这些模拟的二进制集群碰撞的目的是探索可能的初始配置的参数空间。通过尝试匹配X射线的形态，温度，维里质量和X射线光度，我们设置近似的约束条件的一些合并参数。我们最好的模型表明，碰撞的质量比在1/6-1/8的范围内的集群，并具有中心气体密度的四倍以上的主集群的子集群。最好是具有小碰撞参量（b<150 kpc）的型号（如有）。我们估计Abell 3376在通过核心后大约0.5 Gyr被观测到，并且碰撞轴相对于天空平面倾斜i~40度。下落的子团驱动超音速激波，传播速度几乎为2600 km/s，这意味着马赫数高达M~4;但我们表明，由于投影效应，它将被低估为M~3。
2013-01-18 astro-ph.CO
The Mergers in Abell 2256: Displaced Gas and its Connection to the Radio-emitting Plasma
我们提出了深钱德拉和XMM-牛顿X射线成像和空间分辨光谱的阿贝尔2256，附近（z=0.058）星系团经历多次合并，并显示出丰富的无线电形态为主的大型遗物的结果。X射线数据揭示了三个子星系团：（i）“主星系团”;（ii）在星系团东部的一个较老的合并的残余，有一个~ 600 kpc长的尾巴;（iii）一个明亮的，子弹状的，低熵的下落系统，有一个大的视线速度分量。低熵系统显示了一个250千秒差距长的冷锋与休息和一个有趣的表面亮度递减。有趣的是，下落的气体与明亮的星系并不是同空间的，而下落星系群中射电最强的最明亮的星系团在投影中似乎与低熵等离子体分离了50千秒差距，位于冷锋东部边缘的南部。假设暗物质遵循星系分布，我们预测它也会明显偏离低熵气体。冷锋附近的部分低频射电辐射可能由于气体运动的差异而被磁场放大而复活。使用分析模型和数值模拟，我们调查的可能性，超音速的子集群的降落产生一个大规模的冲击沿我们的视线，这可以检测到的X射线温度图，但没有任何明确的功能，在表面亮度分布。
2020-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Chandra observation of two shock fronts in the merging galaxy cluster Abell 2146
我们提出了一个新的钱德拉观测的星系团阿贝尔2146，它揭示了一个复杂的合并系统的气体结构，是非常相似的子弹团（如。Markevitch等人，2002年）。X射线图像和温度图显示了一个冷却的2-3 keV子星系团，带有一个冲压压力剥离的气体尾部，刚刚离开破裂的6-7 keV主星系团。根据气体温度和密度的急剧变化，我们确定子星系团之前有一个弓形激波，其马赫数为马赫数M=2.2+/-0.8，对应于相对于主星系团的速度v=2200^{+1000}-900} km/s。我们估计这个子星系团在0.1-0.3 Gyr前穿过主核。此外，我们观察到一个较慢的上游激波传播通过外部区域的主要集群和计算的马赫数M=1.7+/-0.3。根据测得的激波马赫数M~2和上游激波的强度，我们认为两团合并的质量比在3到4比1之间。通过比较钱德拉观测与档案HST观测，我们发现，一组星系位于前面的X射线子星系团的核心，但最明亮的星系团位于后面的X射线峰。
2010-04-09 astro-ph.CO
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
On Dark Peaks and Missing Mass: A Weak Lensing Mass Reconstruction of the Merging Cluster System Abell 520
星系团的合并是独特的，因为它们有能力直接探测和限制暗物质的自相互作用截面。对几个正在合并的星系团的详细观测表明，星系团内的气体会被冲压压力从暗物质和星系密度的质心处移开，而后者的成分在空间上是重合的，这与无碰撞的暗物质是一致的。这被用来确定暗物质粒子自相互作用截面的上限为1 cm ^2/g。星系团Abell 520被认为是一个可能的例外。我们重新审视A520，展示新的HST ACS马赛克图像和麦哲伦图像集。我们进行了详细的弱透镜分析，并表明，弱透镜质量测量和形态的核心星系填充结构大多是在良好的协议与以前的工作。然而，有一个显着的区别-我们没有检测到先前声称的“暗核心”，它包含多余的质量，在X射线等离子体的位置没有显着的星系过密度。这个峰值被认为是暗物质的大的自相互作用截面的指示（至少比子弹星系团观测确定的上限0.7 cm ^2/g大~5 sigma）。我们没有发现这样的迹象，而是发现A520的质量分布，减去X射线等离子体质量后，与星系团星系的光度分布吻合得很好。我们的结论是，A520没有显示出与无碰撞暗物质假设相矛盾的证据。
2012-09-10 astro-ph.CO
The Dissection of Abell 2744: A Rich Cluster Growing Through Major and Minor Mergers
新的钱德拉X射线数据和广泛的光谱，获得与AAOmega的3.9米英澳望远镜，被用来研究复杂的合并发生在星系团阿贝尔2744。结合我们的光谱和文献中的数据，提供了一个星系团中心15'以内的河外天体的1237个红移的目录。从这些，我们确认343集群成员预计在3百万秒差距的集群中心。结合位置和速度，我们确定了两个主要的子结构，对应于两个主要的子集群的残余。新的数据与后核心通道一致，主要合并发生在一个倾斜的轴上，远离天空平面，同时还有一个小合并。新的X射线数据支持了这一解释，揭示了来自靠近的主要子星系团核心的富集的低熵气体，位于星系团中心以北约2'处，以及与后退的子星系团相关的先前已知明亮致密核心东南部的激波阵面。致密核心的X射线形态与从合并轴约45度范围内观察到的子弹状集群一致。在星团中心西北方向约3'处的X射线峰，伴随着东北方向的冷锋和南部的低熵气体尾迹，被解释为大致在天空平面上发生的小合并的残余。我们推断三个合并组件的近似路径。
2010-12-06 astro-ph.CO
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$kT_{500}=5.17\p…
2020-07-31 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Shock fronts, electron-ion equilibration and ICM transport processes in the merging cluster Abell 2146
本文报道了对合并星系团Abell 2146的400 ksChandra X射线观测。这一深度观测揭示了与主要合并事件相关的详细结构，包括在致密的冲压压力剥离的子集群核心之前的M=2.3+/-0.2弓形激波，以及ICM中第一个已知的上游激波（M=1.6+/-0.1）。通过测量每个冲击波阵面后面的电子温度分布，我们确定了电子种群与冲击加热离子热平衡的时间尺度。我们发现，弓冲击后面的温度分布是一致的库仑碰撞平衡的时间尺度和postshock温度低于预期的即时冲击加热的电子。虽然像子弹团一样，上游激波阵面后面的电子温度比预期的要热，这有利于瞬时加热模型，但这里温度值的不确定性更大，而且有重要的子结构使解释复杂化。我们还测量了每个激波阵面的宽度和子团核前缘的接触不连续性，以研究ICM中输运过程的抑制。上游激波的长度约为440 kpc，但在这个距离上显得非常窄，与平均自由程23+/-5 kpc相比，最佳拟合宽度仅为6^{+5}_{-3} kpc。子星系团核心的前缘也很窄，宽度上限仅为2 kpc，将0.5-2 keV的冷多相气体与约6 keV的冲击加热ICM分离。这个边缘对扩散和传导的强烈抑制表明，在子星系团核心周围可能形成了一个磁性覆盖层。[删节]
2012-02-23 astro-ph.CO
Simulations of Galaxy Cluster Collisions with a Dark Plasma Component
暗等离子体是自相互作用的暗物质的一种有趣的形式，具有有效的流体性质，各种理论粒子物理模型对其进行了很好的解释。我们的目标是找到一个孤立的质量块在阿贝尔520系统，这不能用传统的暗物质的模型来解释，但已检测到弱透镜观测的解释。我们进行了N体平滑粒子流体力学模拟的星系团碰撞的两个组件模型的暗物质，这是假设由一个占主导地位的非相互作用的暗物质组件和10- 40%的质量分数的暗等离子体。在对基础模型参数的参数扫描中，针对每个模拟计算可能的暗团块的质量。在两个更高分辨率的模拟中，观察到激波和马赫锥在黑暗的等离子体晕中形成。通过选择合适的模拟参数，可以定性地再现子弹星系团（1 E 0657-558）和Abell 520（MS 0451.5+0250）中观测到的暗物质的分布。
2017-09-28 astro-ph.CO hep-ph
Constraining Effective Self Interactions of Fermionic Dark Matter
利用自相互作用的暗物质概念解决了银河系和亚银河系尺度上基于模拟的无碰撞冷暗物质预测与天体物理观测之间的一些差异。自相互作用的证据将对DM的粒子性质具有显著的影响。为了使这种自相互作用的天体物理观测与DM的粒子性质相一致，我们考虑了自相互作用狄拉克费米DM的一般情况，$χ$。此外，由于DM的精确粒子物理模型尚未被探索，我们简单地采用DM自相互作用的有效模型独立框架，该框架通过最一般的有效4-费米子算子在洛伦兹和CPT变换下不变而发生。通过深入研究该框架中的参数，即有效DM自耦合（$G_{i}$）、DM质量（$m_χ$）和相对速度（$v_{\rm rel}$）之间的相互关系，可以推断，对于给定的DM自相互作用强度，$G_{i}$随着$m_χ$的增加而减小.此外，对于少数类型的有效算子，$G_{i}$的值随着$v_{\rm rel}$的增加而下降，而对于其他情况，它们在$v_{\rm rel}$的宽范围内大致保持恒定。此外，在这个框架中的参数空间的约束下，声称观测结果的${σ\over m_χ}$的集群规模（Abell 3827，子弹集群）平均后，DM自相互作用截面DM速度分布在集群。这使得有趣的约束值的有效DM自耦合不同的费米子DM质量的各种有效运营商（标量，矢量等）。在这种情况下DM自我交互。在这个独立于模型的框架下，还讨论了DM有效自我相互作用的其他含义。
2015-09-02 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
High-scale Mirror Standard Model Dark Matter, Dark Phase Transitions and Gravitational Waves Implications
Aristotle University of Thessaloniki（萨洛尼卡亚里士多德大学）；Khazar University（库扎尔大学）
提出暗物质由镜像标准模型构成，通过不同尺度和Yukawa耦合导致早期宇宙中的暗相变，产生可探测的引力波信号，并解释子弹星系团等观测矛盾。
2026-06-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
