Well-resolved galaxy clusters often show a large-scale quasi-spiral structure in deprojected density $ρ$ and temperature $T$ fields, delineated by a tangential discontinuity known as a cold front, superimposed on a universal radial entropy profile with a linear $K(r)\propto Tρ^{-2/3}\propto r$ adiabat. We show that a spiral structure provides a natural quasi-stationary solution for the mixed intracluster medium (ICM), introducing a modest pressure spiral that confines the locally buoyant or heavy plasma phases. The solution persists in the presence of uniform or differential rotation, and can accommodate both an inflow and an outflow. Hydrodynamic adiabatic simulations with perturbations that deposit angular momentum and mix the plasma thus asymptote to a self-similar spiral structure. We find similar spirals in Eulerian and Lagrangian simulations of 2D and 3D, merger and offset, clusters. The discontinuity surface is given in spherical coordinates $\{r,θ,ϕ\}$ by $ϕ(r,θ)\propto Φ(r)$, where $Φ$ is the gravitational potential, combining a trailing spiral in the equatorial ($θ=π/2$) plane and semicircles perpendicular to the plane, in resemblance of a snail shell. A local convective instability can develop between spiral windings, driving a modified global instability in sublinear $K(r)$ regions; evolved spirals thus imprint the observed $K\propto r$ onto the ICM even after they dissipate. The spiral structure brings hot and cold phases to close proximity, suggesting that the observed fast outflows could sustain the structure even in the presence of radiative cooling.
The Megaparsec-scale Gas-sloshing Spiral in the Remnant Cool Core Cluster Abell 1763
本文对红移z = 0.231的大质量星系团Abell 1763进行了多波长研究。对19.6 ks钱德拉存档观测的图像分析显示,在团内介质(ICM)中,团簇范围内的螺旋状表面亮度增强。虽然这样的螺旋被理解为形成具有晃动强冷芯(SCC)的簇,但包括螺旋顶点的气体具有中等熵($\sim$ 110 keV cm $^{2}$)和冷却时间($\sim$ 6.8 Gyr),表明在整个螺旋形成过程中发生芯破裂。两个由系统中第二和第三等级的星系主导的子星系团沿着一条平行于主星系团ICM的伸长轴的线。这两个子系统似乎都是沿着先前发现的星系团间的灯丝下降的,并且都被认为是负责启动破坏性核心晃动的扰动者的候选者。动力学分析表明,正在发生的相对径向速度为$\sim$ 1800 km s $^{-1}$。Abell 1763星系团中最明亮的星系团具有高的视向速度(v $_{pec}$ $\sim$ 650 km s $^{-1}$),并拥有一个强大的(P $_{1.4}$ $\sim$ 10 $^{26}$ W Hz $^{-1}$)弯曲双叶射电源,可能是由合并中诱导的相对大体积ICM流形成的。SCC破坏的集群合并模型调用低碰撞参量作为核心转换所需的条件。与此相反,在阿贝尔1763年发生的高角动量事件表明,离轴合并在建立非冷核心集群人口比以前假设的发挥更大的作用。
The diverse nature of spiral arms in the Auriga Superstars cosmological hydrodynamic simulations
Liverpool John Moores University(利物浦约翰摩尔斯大学);Durham University(杜伦大学);Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Universidad de La Serena(拉塞雷纳大学);Cardiff University(卡迪夫大学);Universität Zürich(苏黎世大学)
Pinning down the ram-pressure-induced halt of star formation in the Virgo cluster spiral galaxy NGC 4388. A joint inversion of spectroscopic and photometric data
在一个星系团中,旋涡星系的演化取决于它们的星系团环境。由于螺旋星系在炽热的团内介质中的快速运动而产生的冲压压力将星系的星际介质从外盘中移走。一旦气体离开了圆盘,恒星的形成就停止了。恒星星族的被动演化应该可以用光谱学和多波长光度学来探测。我们的研究目标是恢复处女座旋涡星系NGC 4388的剥离年龄,即从停止恒星形成的外星系盘使用的光谱和光度学的组合分析经过的时间。我们对NGC 4388的内部恒星形成和外部无气体盘进行了VLT FORS 2长缝光谱学。我们开发了一种非参数反演工具,使我们能够从光谱学和光度学重建星系的恒星形成历史。使用蒙特卡罗模拟在一系列模拟数据上测试该工具。通过应用参数反演方法对非参数反演的结果进行了改进。未受扰动的银盘的恒星形成历史是平坦的。非参数方法得出的结论是,在200万年前,外盘的恒星形成迅速减少。参数方法不能区分瞬时和长期恒星形成截断。恒星形成的时间比剥离前的值下降了两倍,为1.9亿+-3000万年。我们能够给出一个精确的剥离年龄,是符合修订后的动力学模型。
Using diffuse radio emission in clusters of galaxies to probe the cosmic web, cosmic rays and dark matter
漫射射电源的研究对于我们了解星系团的物理条件以及大尺度磁场在相对论粒子在团内介质(ICM)中传播中所起的作用是必不可少的。由于耗散过程,ICM的热等离子体包含无用的信息的结构和CR的形成。这种过去和现在的信息是由它的非热辐射完整地携带的,这种非热辐射是由高度相对论性的粒子在大尺度磁场中螺旋运动引起的。漫射射电辐射与活动星系核现象无关,也没有光学对应物。相反,它与ICM相关,其特征在于陡峭的频谱。低表面射电亮度特征被认为是通过相对论电子的残余群体的再加速或与ICM的质子-质子碰撞形成的。漫射射电源通常分为“遗迹”、“晕”、“迷你晕”和“射电幽灵”。我们用67个红移为0.02 < z < 0.1的邻近星系团的样本来研究漫射射电辐射与大尺度结构(宇宙网)、暗物质(DM)和宇宙射线(CR)之间的关系。我们的样本的集群在低红移包含地区的无线电流量低于Jy水平是非常适合的DM的研究。DM晕可以显著地有助于在低亮度下的源的计数。我们报告正在进行的工作。