Forming intracluster gas in a galaxy protocluster at a redshift of 2.16
星系团是宇宙中质量最大的引力束缚结构，由数千个星系组成，弥漫着一种弥漫的、热的"团内介质"（ICM），这种介质主导着这些系统的重子含量。ICM的形成和演化跨越宇宙时间被认为是由大规模的物质环境和戏剧性的合并事件与其他集群或集团的连续吸积驱动的。然而，到目前为止，对星团内气体的直接观测仅限于宇宙历史后四分之三的成熟星团，我们一直缺乏对第一个大质量星团形成时炽热的热化星团大气的直接观测。在这里，我们报告的检测（约$6σ$）的热Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应的方向上的原星系团。事实上，SZ信号以一种对宇宙学变暗不敏感的方式揭示了ICM的热能，使其成为追踪宇宙结构热历史的理想工具。这一结果表明，大约100亿年前，在红移为$z=2.156$的蜘蛛网原星团中存在着一个新生的ICM。所检测到的信号的振幅和形态表明，SZ效果从原星团是低于预期的动力学考虑和可比的较低的红移组尺度系统，符合预期的一个动态活跃的祖本地星系团。
2023-03-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Enrichment of the hot intracluster medium: observations
四十年前，在英仙座星团的X射线光谱中，铁-钾发射特征的坚定探测揭示了铁在其热的星团内介质（ICM）中的存在。在过去20年里，随着更先进的任务的成功发射，这一发现已经扩展到许多其他金属和许多其他星系团、星系群和巨大椭圆星系的热大气层，作为生命的元素砖--由恒星和超新星合成--在宇宙的最大尺度上也被发现的证据。由于ICM发射X射线，处于碰撞电离平衡，其元素丰度原则上可以精确测量。反过来，这些丰度测量对于限制Ia型和核心坍缩超新星的物理和环境条件是有价值的，这些超新星在整个星团体积内爆炸并富集了ICM。另一方面，整个ICM的金属的空间分布构成了一个显着的签名的化学历史和演化的集群，集团和椭圆。在这里，我们总结了ICM中测量元素丰度的最重要成就，从最初的尝试到XMM-牛顿，钱德拉和朱雀的时代，以及Hitomi获得的前所未有的结果。我们还讨论了目前这些测量系统的局限性，以及未来的任务XRISM和雅典娜将如何进一步提高我们目前对ICM浓缩的认识。
2019-02-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Survival of molecular gas in Virgo's hot intracluster medium: CO near M86
我们对M86，NGC 4438附近的21个不同区域以及连接它们的120 kpc长的、发出Ha的大气尾迹进行了CO（1-0）和CO（2-1）观测，旨在测试分子气体是否能够在室女座10^7K的团内介质（ICM）中从螺旋星系转移到椭圆星系。我们的目标是可能与冷分子云和热电离ICM之间的界面的Ha发射区域。这些数据是由射电天文学毫米研究所的30米望远镜获得的，导致在M86附近发现了分子气体。在M86的核东南方向约10 kpc处，HI发射峰值附近，探测到了CO气体，其后退速度与恒星相似，为-265 km/s，相应的H2质量为2*10^7太阳质量。我们认为，这是可能的分子气体要么已形成原位HI，或已剥离NGC 4438直接在分子形式。然而，对于在12：26：15.9+12：58：49探测到的7*10^6 M太阳的气体，在M86东北约10 kpc处的原位形成是可以忽略的，那里没有（强）HI发射。这一发现为分子气体在细丝中的生存时间约为1亿年提供了证据。在NGC 4438西北方向的潮汐尾中还发现了相当于5*10^7太阳质量的H2气体，这些气体可能会流失到ICM或邻近星系中。还研究了气体从M86南部的NGC 4388交替带到M86的情景，但由于没有检测到低于HI流速度（2000-2700 km/s）的CO，因此认为这是不可能的。
2012-05-03 astro-ph.CO
Characterizing the magnetic field in the intracluster medium
在结构形成过程中，星系团内部的热气体（团内介质，ICM）的高能事件和随机运动产生湍流运动。射电漫发射探测了ICM中磁场和相对论粒子的存在，是理解星系团中物理过程的关键因素。在这项工作中，我们提出的结果从数值模拟的磁场湍流的磁流体力学（MHD）和动力学MHD（KMHD）的框架。我们通过极化图上留下的印记来表征磁场结构。
2012-09-11 astro-ph.CO
Intracluster Light Properties in a Fossil Cluster at z=0.47
星系团在星系团的星系外包含一个弥散的恒星成分，这被观测为微弱的团内光（ICL）。利用Gemini/GMOS-N深成像和多目标光谱技术对红移为$z=0.47$的大型化石星团RX J105453.3+552102（J1054）进行观测，改进了对ICL形成机制的观测约束。我们从最亮的星团星系（BCG）中提取了ICL表面亮度和颜色轮廓，达到155 kpc，检测限为28.7 mag/arcsec $^2$（1 $σ$，4.8”x 4.8”; i波段）。漫射光的颜色类似于BCG和中心明亮星系的颜色，在$\sim$ 70 kpc范围内，向外部稍微变蓝。我们发现ICL分布与成员星系的空间分布比与BCG主导的星系团光度分布更吻合。我们报告了J1054的ICL分数为$15.07 \pm 4.57 \%$，在BCG的$60 \sim 155$ kpc范围内，这似乎高于先前研究中的ICL分数红移趋势。我们的研究结果表明，星团内的恒星似乎不能用一种占主导地位的生产机制来解释。然而，J1054的ICL中有相当一部分可能是最近从坠落星系/卫星星系的外围产生的，而不是由星团早期的BCG产生的。
2021-09-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
An Optimal and Model-Independent Measurement of the Intracluster Pressure Profile I: Methodology and First Applications
本文提出了一种不依赖于模型的最优方法来提取团内介质（ICM）中热气体的压力分布。利用热Sunyaev-Zeldovich效应，我们通过适当考虑所有主要的宇宙微波背景（CMB）和仪器噪声相关性，同时使用所有频率通道的最大分辨率和灵敏度来约束ICM的平均压力剖面。作为第一个应用程序，我们分析CMB地图的WMAP 9年的数据，通过研究的X射线探测星系团（MCXC）的元目录。我们将通用压力曲线限制为4R_500，置信度为15-sigma，尽管我们的测量值仅在R_200范围内有意义。使用X射线观测约束的温度分布，我们测量的平均气体质量分数到R_200。在统计和系统的不确定性，我们的约束是兼容的宇宙重子分数和预期的气体分数晕。虽然普朗克多频CMB数据预计将减少20倍的统计不确定性，我们认为，系统误差在确定质量的集群占主导地位的气体质量分数测量的不确定性在20%的水平。
2013-07-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hot Dust Obscured Galaxies with Excess Blue Light: Dual AGN or Single AGN Under Extreme Conditions?
热尘暗星系（Hot Dust-Obscured Galeries，简称Hot DOG）是一群超亮红外星系，由WISE任务从它们非常红的中红外颜色中识别出来，并以热尘温度（$T>60~\rm K$）为特征。几项研究已经显示了明确的证据，表明这些物体的红外辐射是由一个高度尘埃遮蔽的活动星系核提供动力的，该活动星系核在X射线波长处显示出接近康普顿厚度的吸收。由于活动星系核的高度遮蔽，宿主星系很容易被观测到，并且其紫外/光学颜色通常与正常星系一致。在这里，我们讨论了一个子群的8个热狗，显示增强的休息帧紫外线/光发射。我们讨论了三种可能解释过量紫外辐射的情况：（一）通过尘埃反射或部分覆盖吸积盘从活动星系核泄漏的未被遮蔽的光;（二）系统中的第二个未被遮蔽的活动星系核;或（三）明亮的年轻恒星爆发。X射线观测可以帮助区分这些情况。我们详细研究了Chandra/ACIS-I在174.5ks时偶然观测到的蓝超热狗WISE J020446.13-050640.8。X射线光谱与一个单一的、超亮的、高吸收的活动星系核一致，与次级活动星系核的存在强烈不一致。基于此，我们认为，在这个对象中的过量的蓝色发射是最有可能的反射或同时代的星暴。我们倾向于反射的情况，因为为紫外线/光发射提供动力所需的无遮蔽恒星形成速率将是$\gtrsim 1000~\rm M_{\odot}~\rm yr^{-1}$。深层偏振观测可以证…
2016-02-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
The dynamically hot stellar halo around NGC 3311: a small cluster-dominated central galaxy
在星系团中，团内光与中央星系晕的关系是一个重要的悬而未决的问题。在这里，我们报告的结果，从一个正在进行的项目，目的是在NGC 3311周围的长蛇座I（阿贝尔1060）集群的核心动力学状态的特征。方法：我们分析了NGC 3311晕中达到~25 kpc的深长缝吸收线光谱。结果：在R ~ 12 kpc处，速度弥散分布从中心σ 0 =150 km/s急剧增加到σ out ~450 km/s。更远的地方，到25 kpc，sigma似乎是恒定的，这是Hydra I星系速度色散的60%。NGC 3311的热晕动力学不同于其他正常的早型星系。结论：这些结果和从NGC 3311周围的X射线推断出的大量暗物质表明，该星系的恒星晕主要由星团的中央星团内恒星控制，并且从主要的星系束缚星到星团恒星的转变发生在距离NGC 3311中心4到12 kpc的径向范围内。我们评论的晕运动学观察到的星系团中央星系的范围很广，这取决于其主机集群的演化状态。
2010-09-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
The amazing diversity in the hot gas content of an X-ray unbiased massive galaxy clusters sample
我们的目标是确定的内在品种，在一个给定的质量，在星系团的星系团内介质的属性。这就需要选择一个独立于团簇内介质含量的团簇样品，以便获得可靠的质量和随后的X射线数据。我们提出了一个这样的样本，由34个星系团独立选择的X射线属性在附近的（$0.050<z<0.135$）宇宙和大部分与$14<\log M_{500}/M_\odot \lesssim 14.5$，质量动态估计。我们从档案中收集了可用的X射线观测数据，然后用低背景的斯威夫特X射线望远镜观测了剩余的星团，这对于采样预计具有低表面亮度的星团种群非常有用。我们发现，无论中央发射（$r<0.15 r_{500}$）是否被切除，在给定的质量下，星团在$r_{500}$内的X射线光度显示出很大的范围（高达50倍），揭示了比Sunayev-Zeldovich调查中看到的或从X射线调查中看到的人口推断出的更广泛的星团人口。测量的分散度为给定质量下$L_X$中的$0.5$ dex。
2015-11-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hot gas in Mach cones around Virgo Cluster spiral galaxies
通过对室女星系团内冲压压力剥离螺旋星系的观测和模拟的详细比较，得到了星系团内热介质内星系轨道的三维视图。三维速度和马赫数来自模拟可以用来推导简单的马赫锥几何室女座旋涡星系。通过对室女星系团旋涡星系（NGC 4569、NGC 4388和NGC 4501）的X射线观测，寻找马赫锥中存在热气体的迹象。我们在所有星系中都发现了面外弥散X射线辐射。基于动力学模型的三维速度矢量，一个简单的马赫锥被拟合到NGC 4569的扩散X射线发射的三角形形状。假设所有的面外扩散X射线辐射必须位于马赫锥内，我们还将马赫锥拟合到NGC 4388和NGC 4501的面外X射线辐射。对于NGC 4569，很难使导出的马赫锥张开角与仅基于声速的马赫数相一致。相反，包含阿尔夫维尼克速度的马赫数似乎更合适，对于$n \sim 10^{-4}$ cm $^{-3}$的团内介质密度，产生的磁场强度为$\sim 3$-6 $μ$ G。虽然NGC 4569的X射线晕的热成分的温度（0.5 keV）是在高端，但典型的银河系外流，NGC 4388和NGC 4501的热气体尾部的温度显着更热（0.7-0.9 keV）。在NGC 4569中，我们发现了马赫锥的直接证据，它充满了来自银河系超级风的热气。我们认为NGC 4388和NGC 4501的X射线尾中的高气体温度是由于剥离的ISM混合到室女星系团的热的团内介质中。
2011-04-14 astro-ph.CO
Hot Dust-Obscured Galaxies with Excess Blue Light
热尘暗星系（Hot Dust-Obscured Galaxies）是宇宙中最明亮的星系之一。由高度模糊的，可能是康普顿厚度的活动星系核（AGN）提供动力，Hot DOG的特征是SED在中红外非常红色，但在紫外和光学中主要由宿主星系恒星发射。早期的一项研究确定了一个子样本的热狗与显着增强紫外线发射。其中一个目标，W 0204 -0506，被详细研究，并根据钱德拉的观测，得出的结论是，增强的发射最有可能是由于极端的未被遮蔽的恒星形成（${\rm SFR}>1000~M_{\odot}~\rm yr^{-1}$）或从高度被遮蔽的活动星系核散射的气体或尘埃进入我们的视线。在这里，我们提出了W 0204 -0506的后续研究以及另外两个具有过量紫外线发射的Hot DOG。对于这两个新目标，我们获得了Chandra/ACIS-S的观测结果，对于所有三个目标，我们获得了HST/WFC 3 F555 W和F160 W的成像。我们的结论是，多余的紫外线辐射主要是由来自中央高度模糊，超发光活动星系核，已被分散到我们的视线光为主。然而，我们不能排除恒星的形成可能对W 0204 -0506的紫外线过量有很大的贡献。
2020-06-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hot Gas Halos in Early-Type Field Galaxies
本文利用Chandra和XMM-牛顿方法研究了一个场早型星系样品中的热气体含量。我们发现，场星系的L_X-L_K关系比星系团和星系团中的类似星系要陡。LK <Lstar的场星系的低热气含量表明，低质量星系的内部过程，如超新星驱动的风或活动星系核反馈驱逐热气。这样的机制可能是不太有效的组和集群中的组内或集群内介质的存在下，可以限制流出的材料。此外，星系群和星系团中的星系可能能够从周围介质中吸积气体。虽然在保留热气晕的星系群和星系团中存在着大量的L_K < L_恒星星系，但在这些丰富环境中的一些星系，包括更明亮的星系，基本上没有热气。在这些情况下，热气体晕很可能已经通过冲压压力汽提去除。这表明，在丰富的环境中，星系的群内/群内介质和热气晕之间存在着非常复杂的相互作用，环境介质在某些情况下有助于限制甚至增强晕，而在其他情况下则有助于去除气体。相比之下，更孤立的星系的热气含量主要是星系质量的函数，更大质量的星系能够保持它们的晕，而在较低质量的系统中，热气会在外流风中逃逸。
2010-04-29 astro-ph.CO
Dust in Clusters of Galaxies
尘埃在团内介质（ICM）中的存在一直是一个长期存在的问题，仍有待澄清。直接观测诊断是相当具有挑战性的（虽然不是不可能的），因为在星团内空间的稀疏分布的尘埃，使消光测量困难，或因为低表面亮度的红外辐射从尘埃。复杂的间接方法，目前可以克服不确定性，并提供了一个合理的理解的基本规则的尘埃在ICM的物理状态。与普遍认为热ICM不允许尘埃生存和显现的观点相反，许多稀疏的观测数据要么直接指出尘埃存在于星团内空间，要么它的存在与数据一致。直接证据和高度不确定的间接指标的高度分歧的数据往往与灰尘在炎热的环境中的脆弱性，可能的空间（cloudly）灰尘分布在ICM的紧凑性，或动力学特征的灰尘运输。尘埃的来源显然与星系有关，事实证明，在大多数情况下，尘埃是从星系携带到ICM中的，同时受到高能离子的热力学和动力学屏蔽。在这篇综述中，我们简要地讨论了相关的问题，从观测和理论的角度来看，包括运输到ICM的灰尘，和相关的破坏和保护机制及其特征的时间尺度。
2022-03-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Encounters of Merger and Accretion Shocks in Galaxy Clusters and their Effects on Intracluster Medium
在星系团的形成和演化过程中，自然会出现几种类型的激波。其中一类是与下落重子减速有关的吸积激波。这样的冲击，其特点是一个非常高的马赫数，是目前甚至在一维模型的集群演变。另一类是由“失控的合并冲击”组成的，当合并冲击被一个足够大的下沉子星系团驱动，传播远离主星系团中心时，就会出现这种情况。我们认为，当合并冲击超越吸积冲击，一个新的长寿冲击形成，传播到大的距离从主集群（远远超出其维里半径）影响集群周围的冷气体。本文将这些结构称为合并加速吸积冲击（MA冲击）。我们展示了这样的MA-冲击在1D和3D模拟的例子，并讨论其特性。特别是，（1）MA冲击形成了将热的团内介质（ICM）与未受冲击的气体分开的边界，使该边界具有“花状”形态。在3D中，MA冲击占据了密集的吸积细丝之间的空间。(2)MA激波的演化高度依赖于逃逸合并激波的马赫数和团簇的质量吸积率参数。(3)MA冲击可能会导致ICM边界和回溅半径的错位。
2020-05-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Rotation Measures of Radio Sources in Hot Galaxy Clusters
本工作的目的是研究热星系团中射电星系的法拉第旋转测度（RM），以建立磁场强度与团内介质气体温度之间可能的联系。我们在3.6厘米和6厘米处对位于A401和蛇夫座的两个射电星系、位于A2142的一个射电星系和位于A2065背景中的一个射电星系进行了甚大阵观测。所有这些星系团都以高温为特征。我们获得了详细的RM图像的角分辨率为3“的大多数观测到的射电星系。RM图像是斑片状的，显示了几个千秒差距大小的精细亚结构。在假设射电星系本身对测量的RM没有影响的情况下，这些结构表明，团内磁场波动到如此小的尺度。这些新的数据进行了比较与RM的信息在文献中较冷的星系团。对于一个固定的投影距离从集群中心，集群具有较高的温度显示较高的分散的RM分布（sigmaRM），主要是因为在这些集群中的气体密度较高。虽然先前已知的星系团X射线表面亮度（Sx）在射电星系位置和sigmaRM之间的关系得到证实，sigmaRM-Sx关系和星系团温度之间的可能联系，如果存在的话，是非常弱的。因此，从目前的数据来看，不可能在磁场强度和簇内介质的气体温度之间建立严格的联系。
2010-07-29 astro-ph.CO
Star-formation efficiency and metal enrichment of the intracluster medium in local massive clusters of galaxies
我们从X射线通量限制的HIFLUGCS样品中提取了19个星系团的子样品，并根据它们在天空中的位置，研究了它们的重子质量含量。对于这些集群，我们测量的总质量和特征半径的基础上，丰富的光学光谱数据集，的物理性质的集群内介质（ICM）使用XMM牛顿和ROSAT X射线数据，和总（星系）恒星质量利用SDSS DR 7多波段成像。所观察到的（热）气体质量分数在这个质量范围内几乎是恒定的。我们证实了恒星质量分数随着总质量的增加而减小，并显示出（20+/-4）%的散射;此外，我们还表明它随着中心熵的增加而减小。后者的行为支持一个双重的解释，即合并加热淬灭了大质量系统中星系的恒星形成活动，超新星和/或射电星系的反馈驱动了大量的气体到r_{500}以外的区域，或者，大量的团内光（ICL）与非松弛系统中的星系有关。此外，质量较小的星系团每单位总质量包含的气体较少;然而，它们的金属质量分数较高，因此它们的ICM更富含金属。这再次支持了这样的解释，即在低质量系统的势阱中，星系的恒星形成效率很高，或者，ICM的热相中缺少一些气体。前一种假设是首选的质量依赖的金属富集的主要驱动程序，因为总质量光学光度比随着总质量的增加而增加。
2011-10-14 astro-ph.CO
Imaging Polarization of the Blue-Excess Hot Dust-Obscured Galaxy WISE J011601.41-050504.0
我们报告了WISE J011601.41-050504.0（W 0116 -0505）的$R_{\rm special}$波段的VLT/FORS 2成像偏振测量观测，该波段是$z=3.173$的一个严重遮蔽的超亮类星体，根据其中红外颜色被归类为热的尘埃遮蔽星系（Hot DOG）。最近，Assef等人（2020）确定W 0116 -0505具有过量的静止帧光学/紫外发射，并得出结论，这种过量的发射很可能是来自严重模糊的活动星系核的散射光。我们发现宽带静止坐标系紫外光通量是强线偏振的（10.8 $\pm$ 1.9%，偏振角为74 $\pm$ 9 °），证实了这一结论。我们分析这些意见的背景下，一个简单的模型的基础上散射的自由电子或光学薄的尘埃，假设一个经典的尘埃环极开口。两者都可以复制的偏振度和散射分量的光度范围内的几何形状和列密度，但我们认为，在ISM光学薄尘埃是更可能的情况。我们还探讨了散射介质对应于最近确定的W 0116 -0505流出的可能性。如果流出分量是双圆锥形的，并且大部分散射发生在后退流出的底部，则这是一个可行的选择。在这种情况下，即使正面观察，类星体仍然会被遮蔽，但一旦流出物膨胀，可能会显示为红色的1型类星体。我们讨论了蓝色过剩的热狗，极红类星体（ERQs），红1型类星体，和unreddened类星体，取决于演化和观看几何的组合之间的可能的连接。
2022-06-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the Challenges of Cosmic-Ray Proton Shock Acceleration in the Intracluster Medium
星系团拥有宇宙中最大的粒子加速器：星系团内介质（ICM）中的冲击波，一种热的电离等离子体，将粒子加速到高能量。射电观测在ICM中发现了同步辐射，证明了加速宇宙射线电子的存在。然而，宇宙射线质子的迹象，以$γ$射线的形式。仍未被发现这被称为丢失$γ$射线问题，它直接挑战了ICM中工作的冲击加速机制。在过去的十年中，理论和数值研究的重点是提高我们的知识的微观物理，支配冲击加速过程中的ICM。这些新的模型能够预测一个$γ$射线信号，产生的冲击加速宇宙射线质子，低于现代$γ$射线天文台设置的检测限。在这篇综述中，我们总结了解决丢失的$γ$射线问题的最新进展。
2021-02-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Plasma 2020 - Intracluster Medium Plasmas
星系团是宇宙等级结构形成的最大、最有质量的束缚天体。重子占质量的10%多一点，大约90%的重子物质分布在整个星系团中，是热的（$T>1$ keV）、高$β$、非常弱的碰撞等离子体，即所谓的“星系团内介质”（ICM）。星系团合并、近距离引力相遇和吸积，以及来自星系的强烈反馈和来自活动星系核的相对论喷流，驱动了ICM内的风、重力波、湍流和冲击。这些动力学反过来又会产生星系团规模的磁场，加速和调节高能带电粒子的传输。动力学尺度的集体等离子体过程定义了这些ICM现象的基本特征和基本特征，这些现象主要由X射线和射电天文学家观察到。
2019-03-20 astro-ph.CO astro-ph.HE physics.plasm-ph
An attractor for the dynamical state of the intracluster medium
星系团为我们提供了关于宇宙学的重要信息。X射线辐射或SZ效应的观测使我们能够测量星系团中星系之间的热星系际介质的密度和温度，从而使我们能够计算星系团的总质量。然而，密度和温度分布之间没有简单的联系已经确定。在这里，我们使用受控的高分辨率数值模拟，以确定在平衡的星系团的气体的密度和温度之间的关系。我们表明，温度-密度关系是一个真正的吸引子，通过显示，范围广泛的平衡结构都朝着吸引子扰动时，随后允许放松。对于已经经历了足够的扰动以保持这种连接的结构，因此可以直接从X射线强度分布提取质量分布。
2012-02-20 astro-ph.CO
Importance of intracluster scattering and relativistic corrections from tSZ effect with Cosmic Infrared Background
本文重新研究了CIB在星系团中的散射效应，发现考虑团内散射和相对论性温度修正后，全天CIB畸变被低估约1.5倍，且单星系团信号存在可用于宇宙学分析的红移依赖性。
2023-03-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Wandering globular clusters: the first dwarf galaxies in the universe?
在过去的十年里，我们见证了新类型的矮恒星系统的出现，包括超紧凑的矮星系，超暗的矮椭球体和奇异的球状星团，打破了旧的简单的矮星系和球状星团的范式。这些物体变得更加有趣，对这些新发现的理解也更具挑战性。最近我们在室女座星系团中发现了一种新的大尺度结构：它是由球状星团组成的。室女座的球状星团被发现在星系之间（星团内球状星团）以及星系中游荡。这些星团内的球状星团占据了室女星系团区域的很大一部分，它们主要由蓝色的球状星团组成。这些团内球状星团可能与宇宙中的第一批矮星系密切相关。
2010-11-24 astro-ph.CO
The history of chemical enrichment in the intracluster medium from cosmological simulations
金属在星系团团内介质（ICM）中的分布为研究其形成和演化、与宇宙恒星形成的关系以及不同气体过程的影响提供了有价值的信息。通过分析一个模拟的星系团样本，我们研究了ICM的化学富集，它的演化，以及它与模拟中的物理过程和核心的热性质的关系。这些模拟，包括重新模拟的29个拉格朗日区域进行了升级版本的SPH GADGET-3代码，已经运行，包括两个不同的重子物理：一个帐户的辐射冷却，恒星形成，金属富集和超新星（SN）的反馈，另一个进一步包括反馈的影响，从活动星系核（AGN）。与观测结果相一致，我们发现了熵和金属丰度之间的反相关性在集群核心，和类似的径向分布的重元素丰度和丰度比大集群中心的距离（~R180）。在外围，即~0.2R180之外，我们发现金属丰度分布非常均匀，由SNIa或SNII产生的元素几乎是平坦的。我们研究了这一现象的起源，发现这是由于早期（z>2-3）活动星系核强烈爆发对小的高红移晕的作用，广泛地置换了富金属气体。我们的研究结果还表明，该样品的热气体的固有金属丰度在整个径向范围内，在z=2和z=0之间平均一致，没有演变。
2017-01-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Massive Gas Outflow Outside the Line-of-Sight: Imaging Polarimetry of the Blue Excess Hot Dust Obscured Galaxy W0204-0506
本研究通过 VLT/FORS2 的 R_Special 波段成像偏振与辐射转移模拟，证实 W0204-0506 的蓝色紫外辐射来自富石墨尘埃极向外流的散射光。
2025-04-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
The role of AGN jets and intracluster magnetic fields in the formation and acceleration of cosmic rays
利用两个强大射电星系的射电和X射线数据，我们试图找出射电喷流（在成分和功率方面）以及星系团内磁场在宇宙射线的形成、传播和加速中所起的作用。在这项研究中，我们选择了强大的射电星系武仙座A和3C，310，因为它们的kpc尺度射电辐射中存在环状特征，而不是通常的热点。这两个FR1.5位于稠密环境中星系冷却流团的中心。我们观察到独特的喷流大力士在kpc-（多频VLA数据）和pc尺度（EVN观测在18厘米）。我们还使用全球VLBI观测了3C 310 18厘米处的核心和内部喷流。我们报告正在进行的工作。
2012-09-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Spectacular X-ray tails, intracluster star formation and ULXs in A3627
我们提出了壮观的双X射线尾巴与ESO 137 -001和一个可能加热的X射线尾巴与ESO 137 -002，在最近的丰富集群阿贝尔3627晚型星系的发现。钱德拉对ESO 137 -001的深度观测使我们能够第一次详细研究这种X射线尾的空间和光谱特性。除了已知的从ESO 137 -001延伸到约80 kpc的明亮尾巴外，还令人惊讶地发现了一个长度相似的较暗和较窄的次级尾巴。沿着两个尾部的温度变化很小。我们还发现了6个X射线点源，它们可能是L（0.3-10 keV）高达2.5 × 10^40 erg s^-1的簇内ULX射线。还提供了ESO 137 -001下游星团内HII区域的双子光谱，以及这些HII区域的速度图，显示了ESO 137 -001的磁盘旋转的印记。我们第一次明确地知道，活跃的恒星形成可以发生在被ICM冲压压力剥离的冷ISM中，它可能贡献了大量的星团内光。我们还报道了在A3627中发现的另一个晚型星系ESO 137 -002的40 kpc X射线尾。它的X射线尾部似乎很热，约为2 keV（与ESO 137 -001的尾部约为0.8 keV相比）。我们认为这两个星系周围的高压环境对它们明亮的X射线尾和星系团内恒星的形成是重要的。
2009-12-02 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Baryonic Halos of Elliptical Galaxies: Radial Distribution of Globular Clusters and Diffuse Hot Gas
对于一个样本的9个充分研究的巨型椭圆星系，我们比较了投影径向分布的红色和蓝色的球状星团（GC）的子人口与他们的宿主星系恒星和X射线表面亮度配置文件。我们支持以前的研究结果，红色（富含金属）GC的表面密度分布如下的宿主星系星光。我们发现蓝色GC表面密度的外斜率和星系X射线发射之间有很好的一致性。投影径向轮廓的这种重合可能是由于蓝色GC和X射线发射热气体在平衡时共享相同的引力势。当去投影时，X射线发射热气体具有径向密度依赖性，其是GC密度的平方根。我们进一步表明，每单位质量的蓝色GC的能量大约是一半的热气体。
2012-05-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
The outer regions of the giant Virgo galaxy M87. Kinematic separation of stellar halo and intracluster light
我们对室女座A的BCG M87周围总面积约为0. 4度^2的287个行星状星云（PNs）进行了光谱研究。利用这些数据，我们可以区分恒星晕和同空间的团内光（ICL）。PN从其窄且对称的红移λ 5007\4959埃[OIII]发射线以及不存在显著的连续谱来识别。我们实现了一个强大的技术来测量从投影相空间的晕速度色散，以确定PN与M87晕和ICL。光谱证实PN的速度分布是双峰的，包含一个狭窄的组件集中在系统的BCG速度和偏心的更广泛的组件，我们确定为晕和ICL，分别。Halo和ICPN具有不同的空间分布：Halo PN跟随星系的光，而ICPN的特征是较浅的幂律分布。复合PN数密度分布图显示了与M87晕和ICL相关的不同PN种群的叠加，其特征在于不同的PN α参数，ICL每单位光贡献的PN约为3倍。当m_5007=28.8时，M87晕PN光度函数（PNLF）比IC PNLF有更陡的倾斜度，而两者都比M31隆起的标准PNLF更陡。此外，IC PNLF有一个比明亮截止暗1-1.5等的倾角，让人想起具有延长恒星形成历史的系统的PNLF。M87晕和室女座ICL是动力学上不同的两个分量，具有不同的密度剖面和速度分布。晕和ICL的不同α值和PNLF形状表明不同的母恒星星族，与大半径处存在向蓝颜色的梯度相一致。这些结果反映了室女星系团的等级结构。
2015-06-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
A large thermal energy reservoir in the nascent intracluster medium at a redshift of 4.3
University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；Dalhousie University（达尔豪斯大学）；National Research Council, Herzberg Astronomy and Astrophysics（国家研究委员会赫茨伯格天文学与天体物理学研究所）；Universidad Diego Portales（迭戈帕托莱斯大学）；Universidade de São Paulo（圣保罗大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；University of Florida（佛罗里达大学）；University of the Witwatersrand（威特沃特斯兰德大学）；University of Pretoria（比勒陀利亚大学）
在红移4.3处的新生星团中发现异常强的tSZ效应，表明其内部存在巨大的热能库，挑战了现有理论对星团形成过程的理解。
2025-09-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Introducing the TNG-Cluster Simulation: overview and physical properties of the gaseous intracluster medium
本研究推出TNG-Cluster模拟项目，通过重模拟352个大体积星系团区域，在保留原有物理模型与分辨率的前提下，大幅扩充大质量星系团样本，为星系团相关多领域研究提供新的模拟数据支撑。
2024-03-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Abundant molecular gas and inefficient star formation in intracluster regions: Ram pressure stripped tail of the Norma galaxy ESO137-001
这是第一次，我们揭示了大量的冷分子气体在冲压压力剥离的尾巴，到一个大的，从星系内的距离。利用APEX望远镜，我们在Norma星团星系ESO 137-001尾部的三个Ha亮区中探测到了12 CO（2-1）发射，其强度相当于10^9兆太阳质量的H_2，这些亮区位于距星盘40千秒差距的投影范围内。ESO 137-001有一个80 kpc长而明亮的X射线尾，与许多恒星形成H II区的较短（40 kpc）和较宽的尾巴有关。在最远的区域发现的H_2的量约为1.5 × 10^8 Msun，与潮汐矮星系的分子质量相似，尽管标准的银河系CO到H_2因子可能高估了H_2的含量。沿着尾巴，我们发现分子气体的数量下降，而X射线发射和扩散电离成分的质量大致保持不变。此外，热气体和冷气体的数量都很大，而且相似，几乎可以解释圆盘中缺失的气体。我们在ESO 137-001的剥离气体中发现了非常低的恒星形成效率（τ> 10 ^10 yr），并认为这是由于尾部的平均气体密度较低，或者是由于冲压压力冲击引起的星际介质的湍流加热。在ESO 137-001尾部观察到的前所未有的大量H_2表明，一些汽提气体可能在分子相中幸存于冲压压力汽提。
2014-07-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Toward mapping turbulence in the intracluster medium IV. Using NewAthena/X-IFU and simulation based inference to constrain turbulence
本文提出用基于神经网络的模拟推断（SBI）分析 NewAthena/X-IFU 模拟观测，以结构函数等统计量约束星系团内介质速度功率谱，并证明其可避免方差低估、提升湍流参数恢复能力。
2025-10-01 astro-ph.CO
Optical Colors of Intracluster Light in the Virgo Cluster Core
我们继续我们的深光学成像调查的室女星系团使用CWRU伯勒尔施密特望远镜提出的B波段表面测光的核心的室女星系团，以研究该集团的团内光（ICL）。我们发现ICL特征低至mu_b~29 mag sq。这证实了Mihos等人（2005）的结果，他们使用V波段成像在室女星系团核心看到了一个由低表面亮度流、弧、羽流和漫射光组成的巨大网络。通过结合这两个数据集，我们能够测量许多星团低表面亮度特征的光学颜色。虽然我们的大部分成像区域被星系卷云污染，但靠近cD星系M87的星团核心是清晰的。我们追踪M87的颜色轮廓到超过2000弧秒，并发现一个蓝色的趋势与半径，继续到最大的半径。此外，我们还测量了几个ICL特征的颜色，这些特征延伸到M87的最外层，发现它们与M87的晕本身有相似的颜色，B-V~0.8。这些特征的共同颜色表明，像M87这样的cD星系的扩展外层可能是由类似的流形成的，这些流是由星系团内部的潮汐相互作用产生的，后来溶解在星系团势中的平滑背景中。
2011-03-07 astro-ph.CO
Spitzer IRAC Low Surface Brightness Observations of the Virgo Cluster
我们目前的3.6和4.5微米斯皮策IRAC成像超过0.77平方度的室女星系团核心的目的是了解低表面亮度的形成机制的集群内的光功能。比信号高出数百倍的仪器和天体物理背景被仔细表征和去除。我们研究了巨大椭圆星系M87的团内光羽和外晕。对于两个团内光羽，我们使用光学颜色来限制它们的年龄分别大于3和5 Gyr。IRAC通量的上限限制了质量的上限，光学检测限制了质量的下限。在这第一次测量团内轻羽流的质量时，我们发现我们所覆盖的两个羽流的质量范围分别为5.5 x 10^8 - 4.5 x 10^9和2.1 x 10^8 - 1.5 x 10^9太阳质量。考虑到它们的预期寿命很短，以及这些类型的流的恒定生产率，在室女座的一生中，它们可以解释星团的ICL总含量，这意味着我们不需要调用ICL形成机制，而不是引力机制导致明亮的羽流。我们还研究了巨大的椭圆形M87的外晕。从M87的内晕到外晕（160 Kpc）的颜色轮廓与平坦或光学蓝色梯度一致，其中蓝色梯度可能是由于更年轻或更低的金属量恒星在更大的半径。由红外和光学颜色预测的年龄的相似性（>几Gyr）表明，光学测量并没有强烈的尘埃消光的影响。
2011-04-19 astro-ph.CO astro-ph.IM
Deconstructing Thermal Sunyaev-Zel'dovich - Gravitational Lensing Cross-Correlations: Implications for the Intracluster Medium
最近首次探测到普朗克宇宙微波背景（CMB）温度图中的热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）信号与根据普朗克CMB数据和CFHTLenS星系巡天推断的引力透镜图的互相关，为重子和暗物质之间的关系提供了新的探测。使用宇宙流体动力学模拟，我们表明，这些互相关信号占主导地位的贡献，从热气体在团内介质（ICM），而不是扩散，位于维里半径以外的未绑定气体（“失踪重子”）。因此，这些互相关提供了一个工具，它可以用来研究ICM的晕质量和红移范围很广。特别是，我们表明，tSZ - CMB透镜互相关是更敏感的气体在较低的质量，较高的红移晕和气体在较大的集群中心半径比tSZ -星系透镜互相关。将这些测量结果与原始CMB数据相结合，将通过ICM压力曲线中的特征来约束反馈模型。我们预测了正在进行的和未来的实验，以约束这些ICM参数，包括压力-质量关系的平均振幅，该振幅的红移演化，和平均外对数斜率的压力分布的能力。结果是有希望的，与$\approx 5-20$ %的精度约束，实现与即将到来的实验，即使在边缘化的宇宙学参数。
2014-12-17 astro-ph.CO
The Intragroup versus the Intracluster Medium
星系群与星系团的区别主要在于它们的质量较低，M~10^14 M_sun与M~10^15 M_sun。我们讨论了质量如何影响的热状态的intracluster或intracgroup介质，特别是它们的熵水平和径向配置文件。我们表明，在这两种情况下产生的熵的星系际气体穿过系统边界的引力势阱的持续流入。在集群中，流入是高度超音速的，但在群体中则较弱。前一种情况意味着强吸积激波，大量流入动能转化为热能，而后一种情况意味着较低能量的有效转化较少。这些特征在当前边界处产生了熵沉积的显著差异。此后，绝热压缩的热气体的潜在的井转换成径向分布在整个集群或一组这样的时间历程。此外，在这两种情况下，系统在加速宇宙中的低z位置或在恶劣环境中的位置将使流入和熵产生饥饿，并产生平坦甚至弯曲的外部轮廓。我们详细分析了最近在X射线中观察到的两组ESO 3060170和RXJ 1159 +5531提供的清晰证据，并找到了与我们期望的密切和详细的匹配。
2016-04-23 astro-ph.CO
Suppression of electron thermal conduction in the high $β$ intracluster medium of galaxy clusters
了解星系团中热团内介质（ICM）的热力学状态需要了解等离子体输运过程，特别是热传导过程。然而，在类似ICM的条件下，等离子体中热传导的基本物理学还有待阐明。我们使用粒子在细胞模拟和分析模型，探索动力学的ICM等离子体（小gyroradius，大的平均自由程，和强烈的次主导磁压力）驱动的扩散热通量与热传导。线性理论揭示了哨声波是由不稳定的电子热通量驱动的，即使在热通量很弱的情况下。电子与这些波的共振相互作用在散射电子和抑制热通量方面起着关键作用。在一维模型中，只有平行于磁场的哨声模式被捕获，只有共振电子在相反的方向上移动的热通量和电子热通量抑制是小的。在2D或更高的空间中，斜哨声模式也会与沿热通量方向移动的电子共振。共振的重叠导致电子分布函数的有效对称化和热通量的强烈抑制。结果表明，在ICM的热传导可能会受到强烈的抑制，可能可以忽略不计的水平。
2016-09-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Redshift Evolution in the Iron Abundance of the Intracluster Medium
星系团提供了一个封闭的盒子，人们可以在其中确定气态重子随宇宙时间的化学演化。通过对29个星系团在红移0.3 < z < 1.3范围内的XMM-牛顿观测数据的分析，我们研究了热X射线发射重子中金属丰度的演化。单独来看，这一数据集并没有显示出显著进化的证据。然而，当我们还包括Chandra（Maughan et al. 2008）观察到的115个星系团的可比样本和XMM在z < 0.3时观察到的70个星系团的较低红移样本（Snowden et al. 2008）时，有明确的证据表明金属丰度下降。从z = 0到z \approx 1，这种降低大约是2的因子，在其上我们找到最小二乘最佳拟合线Z（z）/ Z_{\odot} =（0.46 \pm 0.05）-（0.38 \pm 0.03）z。演化中最大的不确定性来自最高红移区间中约束较差的金属丰度。
2009-04-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
From Observations to Simulations: A Neural-Network Approach to Intracluster Medium Kinematics
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik（马克斯·普朗克地外物理研究所）；Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics（哈佛-史密森天体物理中心）；Institute of Astronomy, Madingley Road, Cambridge CB3 0HA, UK（剑桥大学天文研究所）；Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学前沿天文与天体物理研究所）；INAF - IASF Palermo（意大利国家天体物理研究所巴勒莫分部）；Department of Physics and Astronomy, University of Alabama in Huntsville（阿拉巴马大学亨茨维尔分校物理与天文学系）
利用孪生卷积神经网络比较XMM-Newton速度图与Illustris TNG-300模拟速度图，以约束星系团内介质的物理条件和动力学状态。
2025-11-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Simulating the impact of dust cooling on the statistical properties of the intracluster medium
从恒星和星系形成的第一阶段开始，非引力过程，如冲压压力剥离、超新星、星系风、活动星系核、星系-星系合并等。导致IGM中的恒星，金属以及尘埃的富集，通过星系物质喷射到IGM中。我们现在知道，这些过程与引力一起形成了结构的形成和演化。我们在这里提出的结构形成的流体动力学模拟实施的效果，由尘埃冷却大尺度结构的形成。我们关注星系团的尺度，研究星系团的统计性质。在这里，我们提出了我们的结果上的$T_X-M$和$L_X-M$标度关系，表现出的斜率和归一化的变化时，由尘埃冷却的标准辐射冷却模型。例如，对于包括尘埃冷却的模型，在$M=10^{14}$ M $_\odot$处，$T_X-M$关系的归一化仅改变最大2%，而在$T_X=1$ keV处，$L_X-T_X$的归一化改变多达10%。我们的研究表明，尘埃是一个额外的非引力过程，有助于塑造热ICM气体的物理状态。
2009-06-22 astro-ph.CO
Understanding Shape and Centroid Deviations in 39 Strong Lensing Galaxy Clusters in Various Dynamical States
本文通过测量39个强透镜星系团中BCG、ICL、ICM及核心透镜质量的形状与质心偏差，结合聚集度和不对称参数，评估不同组分在不同动力学状态下追踪暗物质晕的能力。
2023-10-27 astro-ph.CO
Diffuse Intracluster Light at Intermediate Redshifts: ICL observations in a X-ray cluster at z=0.29
团内漫射光（ICL）占星系团中恒星总质量的很大一部分，其贡献与团内热介质（ICM）占星系团重子总含量的比例大致相等。由于在宇宙结构形成和演化的背景下理解ICL起源的潜在重要性，该领域最近在观测和理论研究的质量和数量上都经历了复兴。由于宇宙学上的变暗，观测工作主要集中在低红移的星系团上，但很明显，在更高红移的星系团上的观测可以提供关于漫射成分演化的有趣线索。在本文中，我们提出的第一个结果的程序来描述ICL的中间红移集团。我们发现，在z = 0.3时，X射线星系团RX J0054.0-2823已经具有明显的ICL，并且ICL和最亮星系团（BCG）中的总光的比例与低红移时的类似星系团相当。我们还发现，ICL的运动学是一致的，它是潮汐破坏星系流在集群的中心区域，其中有三个中央巨型椭圆星系作为一个有效的“研磨机”的残余。我们的集群有一个双模态的径向速度分布，因此两个可能的值的速度色散。我们发现，集群符合BCG+ICL分数和集群质量之间的相关性为一系列的速度分散体，导致我们质疑这两个数量之间的相关性的有效性。
2011-02-02 astro-ph.CO
Probing the Blue Axion with Cosmic Optical Background Anisotropies
提出通过宇宙光学背景各向异性探测质量约5-25 eV的“蓝色轴子”，建议新频率测量以提升寿命限制，并指出线强度映射实验对冷暗物质和热遗迹轴子的探测潜力。
2024-07-24 astro-ph.CO hep-ph
Buoyancy Instabilities in a Weakly Collisional Intracluster Medium
星系团的团内介质是一种弱碰撞的高β等离子体，其中热量和动量的传输主要沿着磁场线进行。各向异性热传导允许对流不稳定性由任一符号的温度梯度驱动，在非等温集群的外围的磁热不稳定性（MTI）和在其冷却核心的热通量浮力驱动的不稳定性（HBI）。我们采用雅典娜MHD代码来研究这些不稳定性的非线性演化，自洽包括各向异性粘性（即Braginskii压力各向异性），各向异性传导和辐射冷却的影响。我们强调了微尺度不稳定性的重要性，不可避免地伴随和调节的HBI和MTI产生的压力各向异性。我们发现，在所有的，但最内部的区域的冷核心集群，各向异性粘度显着削弱的HBI重新定向磁场线正交的温度梯度的能力。因此，虽然射电模式反馈在中心几十kpc中是必要的，但在哈勃时间的很大一部分时间内，传导可能能够抵消大部分冷核心的辐射损失。磁性排列的冷细丝然后能够通过局部热不稳定性形成。在冷暗条形成过程中的粘性耗散会产生伴随的热暗条，这可以在钱德拉对附近冷核星系团的深空观测中找到。在MTI的情况下，各向异性粘度保持磁场线的相干性超过更大的距离比在无粘的情况下，提供了一个自然的下限的规模上，该领域可以自由波动。在非线性状态下，磁场呈现折叠结构，其中场线曲率和场强度是反相关的。
2012-02-15 astro-ph.CO
Exploring Hot Gas at Junctions of Galaxy Filaments with Suzaku
我们用朱雀号进行了五次定点观测，以寻找与星系细丝连接处有关的热气，到目前为止，还没有发现明显的漫射X射线源。我们在所有五个区域都成功地发现了X射线源，并在每个区域分析了两个明亮的源。光谱分析表明，这三个源都来自与光学亮星系或星系群有关的X射线弥散晕，kT为0.6-0.8 keV。其他三个源可能是群和集群规模的X射线晕，温度分别为~1 keV和~4 keV，而其他的是紧凑的对象的起源，如活动星系核。所有三个观察到的星系丝结内的星系团内介质都参与了正在进行的合并。因此，我们证明，深X射线观测的灯丝结确定的星系调查是一个强大的手段来探索不断增长的晕在一个层次结构未被发现到目前为止。
2013-11-20 astro-ph.CO
Independent Evidence for earlier formation epochs of fossil groups of galaxies through the intracluster light: the case for RX J100742.53+380046.6
星系的化石群（FG）仍然是结构形成理论的一个难题。尽管明亮星系的数量很少，但它们具有相对较高的速度色散和ICM温度，通常对应于类星团势阱。它们的测量浓度通常很高，表明它们的形成年代较早，这与最初提出的关于它们的起源是较老的未受干扰的系统的设想一致。然而，这与通常缺乏预期的发育良好的冷核相矛盾。在这里，我们应用最近发现的集群动态指标在集群内光部分（ICLf）的经典FG，RX J1000742.53+380046.6，以评估其动态状态。我们还改进了该指标，以用作独立的年龄估计器。我们发现负的径向温度和金属丰度梯度，丰度达到超太阳值的热核。X射线通量的浓度是一致的冷核心系统。的ICLf分析提供了一个独立的探测系统的动态状态，并表明该系统是非常宽松的，比所有集群，其中相同的分析已经进行。具体的ICLf比之前分析过的任何星系团都高出$\sim$ 5倍，这与一个较老的非相互作用星系系统相一致，该星系系统的最后一次合并事件发生在最近的$\sim$ 5 Gyr。特定的ICLf被预测为一个重要的新工具，以确定化石系统和限制集群的相对年龄。
2022-07-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
