A Detailed Study of the Most Relaxed SPT-Selected Galaxy Clusters: Cool Core and Central Galaxy Properties
M. McDonald, S. W. Allen, J. Hlavacek-Larrondo, A. B. Mantz, M. Bayliss, B. A. Benson, M. Brodwin, E. Bulbul, R. E. A. Canning, I. Chiu, W. R. Forman, G. P. Gar… 展开作者
M. McDonald, S. W. Allen, J. Hlavacek-Larrondo, A. B. Mantz, M. Bayliss, B. A. Benson, M. Brodwin, E. Bulbul, R. E. A. Canning, I. Chiu, W. R. Forman, G. P. Garmire, N. Gupta, G. Khullar, J. J. Mohr, C. L. Reichardt, T. Schrabback
我们对南极望远镜2500 deg^2巡天中四个最松弛的星团进行了多波长分析，它们位于0.55 < z < 0.75。这项研究利用了来自钱德拉和哈勃的新的深层数据，以及来自双子座和麦哲伦的地基光谱学，在深度和角分辨率方面都显着改善了以前的研究，使我们能够直接与z~0的星系团进行比较。我们发现四个星系团的温度、密度和熵分布非常相似，并且在z~0处的形状与星系团相似。具体来说，我们没有发现在10 kpc < r <1 Mpc的径向范围内温度分布偏离自相似性的证据，这意味着在过去>6 Gyr的过程中，负责防止失控冷却的过程至少大致保持了自相似性。在ICM的主体中发现了典型的~ 0.3Zsun的金属丰度，在内部~100 kpc中上升到~ 0.5Zsun，并且在r <10 kpc时达到~1 Zsun。这种中心过剩的大小与z~0处最松弛的星系团中观察到的相似，这表明我们在z~0处的冷核心星系团中看到的整体金属丰度和中心过剩都在星系团生命的早期就已经存在，特别是，中心过剩不是由于中心星系的晚期富集。与z~0观测结果一致，我们测量了这四个星团中央最亮星系团中恒星星族的多样性，尽管冷却时间、冷却速率和中心熵相似，但恒星形成速率跨越约500倍。这些数据表明，虽然系统之间的细节差异很大，但在过去的6 Gyr中，失控冷却在松弛的星系团中得到了广泛的调节。
英文摘要：
We present a multi-wavelength analysis of the four most relaxed clusters in the South Pole Telescope 2500 deg^2 survey, which lie at 0.55 < z < 0.75. This study, which utilizes new, deep data from Chandra and Hubble, along with ground-based spectroscopy from Gemini and Magellan, improves significantly on previous studies in both depth and angular resolution, allowing us to directly compare to clusters at z~0. We find that the temperature, density, and entropy profiles of the intracluster medium (ICM) are very similar among the four clusters, and share similar shapes to clusters at z~0. Specifically, we find no evidence for deviations from self similarity in the temperature profile over the radial range 10kpc < r < 1Mpc, implying that the processes responsible for preventing runaway cooling over the past >6 Gyr are, at least roughly, preserving self similarity. We find typical metallicities of ~0.3 Zsun in the bulk of the ICM, rising to ~0.5 Zsun in the inner ~100 kpc, and reaching ~1 Zsun at r < 10kpc. This central excess is similar in magnitude to what is observed in the most relaxed clusters at z~0, suggesting that both the global metallicity and the central excess that we see in cool core clusters at z~0 were in place very early in the cluster lifetime and, specifically, that the central excess is not due to late-time enrichment by the central galaxy. Consistent with observations at z~0, we measure a diversity of stellar populations in the central brightest cluster galaxies of these four clusters, with star formation rates spanning a factor of ~500, despite the similarity in cooling time, cooling rate, and central entropy. These data suggest that, while the details vary dramatically from system to system, runaway cooling has been broadly regulated in relaxed clusters over the past 6 Gyr.
Kinematics of the Weak Cool-Core Cluster A3571 Observed with XRISM: Low Cooling Rate Balanced by Low Heating Rate?
University of Chicago（芝加哥大学）；Tokyo University of Science（东京科学大学）；Masaryk University（马萨里克大学）；Max Planck Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；Space Research Institute (IKI)（空间研究所）；Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics（哈佛-史密森尼天体物理中心）；University of Oxford（牛津大学）
Kinetic structure of the intracluster medium across nearby clusters observed with XRISM
Nara Women’s University（奈良女子大学）；Argelander-Institut für Astronomie (AIfA), Universität Bonn（波恩大学阿尔兰德天文学研究所）；Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences, Tohoku University（东北大学前沿交叉科学研究院）；University of Geneva（日内瓦大学）；Astronomical Institute, Tohoku University（东北大学天文研究所）；Institute of Space and Astronautical Science (ISAS), Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)（日本宇宙航空研究开发机构空间科学研究所）
Line-of-sight gas sloshing in the cool core of Abell 907
我们目前的视线气体晃动首次发现在一个星系团的冷核心。星系团Abell 907被确认为一个松弛星系团，这是由于钱德拉X射线天文台拍摄到的它的整体X射线表面亮度。然而，在去除团内介质（ICM）的全局发射之后的X射线剩余图像显示出在团核心中的弧形正过剩和围绕中心正过剩的负过剩，这反过来表明ICM的扰动。通过对这两个区域的X射线能谱分析，发现：（1）正过剩区的ICM温度和金属丰度分别低于和高于负过剩区;（2）ICM接近于压力平衡。我们还发现了正负过剩之间的轻微红移差异，这对应于$1680^{+1300}_{-920}$ km s $^{-1}$（$1σ$）的速度切变。的X射线残留图像和ICM属性是一致的视线气体晃动的预期。假设气体沿着视线彼此反向平行地移动，则剪切速度预期为$\sim 800$ km s $^{-1}$。该层速度场相对于热层速度场能够提供$\sim 34\%$的非热层压力支持。从剪切速度推断的总动能对应于晃动ICM的热光度的$\sim 30\%$。因此，阿贝尔907是对气体晃动发生在天空平面上的星系团的补充，对于理解晃动驱动的气体动力学及其对加热的影响以防止失控冷却是重要的。
XRISM Reveals a Kinematically Coherent Core System of the Nearby Cool-Core Cluster Abell 2199
Tokyo University of Science（东京科学大学）；Kyoto Sangyo University（京都产业大学）；University of Alabama in Huntsville（阿拉巴马大学亨茨维尔分校）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；Rikkyo University（立教大学）
The Redshift Evolution of the Mean Temperature, Pressure, and Entropy Profiles in 80 SPT-Selected Galaxy Clusters
（节略）我们给出了在2500度^2南极望远镜巡天中选出的80个星系团的X射线分析结果，这些星系团是由钱德拉X射线天文台观测的。我们根据红移和中心密度将整个样品分成~20个簇的子样品，同时对子样品中的所有簇进行X射线拟合，假设温度分布具有自相似性。这种方法允许我们将温度分布的形状限制在0<r<1.5R500，这在每个集群的基础上是不可能的，因为单个集群的观测平均有2000个X射线计数。这里给出的结果代表的平均温度分布从z=0到z=1.2的演变的第一个约束。我们发现高z（0.6<z<1.2）团簇在内部（r<0.1R500）和外部（r>R500）区域都比低z（0.3<z<0.6）团簇稍冷（约40%）。结合平均温度分布与测量的气体密度分布从我们早期的工作，我们推断出的平均压力和熵分布为每个子样本。总的来说，我们观察到的压力分布与早期的低红移测量结果吻合得很好，这表明核心外的压力分布中的红移演化最小。我们发现没有可测量的红移演化的熵配置文件在r <0.7R500. We observe a slight flattening of the entropy profile at r>R500在我们的高Z子样本。这种平坦化与温度偏差是一致的，这是由于增强的（~3x）速率，在该速率下，群质量（~2 keV）晕，这将在我们的调查深度未被检测到，在z~1处吸积到星系团上。这项工作展示了一个强大的方法推…
Exploring a Cosmic-Ray Inverse-Compton Origin to the SZ-to-X-Ray Pressure Deficit in the Cool Core Cluster ZwCl 3146
California Institute of Technology（加州理工学院）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；National Radio Astronomy Observatory（美国国家射电天文台）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）
