Hydrostatic Gas Constraints on Supermassive Black Hole Masses: Implications for Hydrostatic Equilibrium and Dynamical Modelling in a Sample of Early-Type Galaxies
本文对三个早型星系中心的超大质量黑洞进行了新的质量测量。在周围的气体压力,热星际介质(ISM)的测量通过空间分辨光谱与钱德拉X射线天文台,允许SMBH质量(Mbh)下直接推断流体静力学近似。该技术不需要对其他SMBH测量方法进行校准,其精度仅取决于ISM接近流体静力学,这是由星系的平滑X射线等照度线支持的。结合我们最近对椭圆星系NGC 4649的研究结果,这使得以这种方式测量的SMBH的星系数量达到了四个。其中,有三个已经从恒星或中心气体盘的运动学中确定了质量,因此只有少数星系通过一种以上的技术测量了Mbh。我们发现不同的方法之间有很好的一致性,为流体静力学和动力学模型中隐含的假设提供支持。由我们的技术推断的每个星系的恒星质光比与假设Kroupa初始质量函数(IMF)的恒星星族合成模型的预测一致。这种一致性意味着不超过~10-20%的ISM压力是非热的,除非IMF的形状和非热压力之间存在阴谋。最后,我们计算邦迪吸积率,发现两个星系的最高速率表现出很少的证据的X射线腔,这表明与活动星系核喷流功率的相关性需要时间来建立。
2009-08-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Calibration of Nonthermal Pressure in Global Dark Matter Simulations of Clusters of Galaxies
我们提出了一种新的方法,将非热压力从整体运动的气体到分析模型的星系团内的星系团,这是基于多方状态方程和流体静力平衡引力势阱内绘制宇宙学暗物质模拟。压力被允许有不同的径向分布的热和非热分量;非热支持的总体水平是基于晕的动力学状态,这样它在更松弛的簇中更低。通过与X射线观测得出的压力分布和高分辨率流体动力学模拟进行比较,将这一水平归一化。在r_500处测量的非热压力分数通常在10- 20%的范围内,随着团簇质量和红移而增加。所得模型的团簇性质与Sunyaev-Zel'dovich(SZ)效应观测结果一致。列入非热压力减少了预期的角功率谱的SZ波动在微波天空中的24%。
2012-04-08 astro-ph.CO
Gas thermodynamics meets galaxy kinematics: Joint mass measurements for eROSITA galaxy clusters
本文利用 eRASS1 中 22 个星系团的热力学与运动学质量探针联合测量质量,发现两者一致且无系统偏差,并首次用三种独立探针证实了星系团内部缺失重子问题。
2024-11-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Hydrostatic Mass Bias and the $σ_8$ Tension: A Multi-Probe Forecast for Stage-IV/V Surveys
Guangdong Technion - Israel Institute of Technology(广东以色列理工学院);North-West University(西北大学);Adekunle Ajasin University(阿德昆莱·阿贾辛大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台)
通过第四阶段CMB和光学巡天的层析互相关,预测静水质量偏差b_HSE的校准精度可达0.98%-2.40%,层析技术可打破b_HSE-σ₈简并。
2026-06-09 astro-ph.CO
The Hydrostatic Mass of A478: Discrepant Results From Chandra, NuSTAR, and XMM-Newton
本文通过对比 Chandra、NuSTAR 和 XMM-Newton 对 Abell 478 的观测数据,揭示了不同 X 射线望远镜因有效面积校准差异导致的温度和质量测量不一致问题,并给出了 NuSTAR 的质量估算结果。
2023-09-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
From "universal" profiles to "universal" scaling laws in X-ray galaxy clusters
星系团作为宇宙结构形成的分级过程的最终产物,呈现出一些可预测的性质,比如那些主要由引力驱动的性质,以及其他一些更受天体物理耗散过程影响的性质,这些性质可以从观测中恢复,并且一旦被晕质量和红移重新标度,就会显示出显着的“普遍”行为。然而,一个一致的图片,这些通用的径向配置文件和集群内介质的化学量的积分值,也量化了标准的自相似引力驱动的情况下的偏差,已被证明。在这项工作中,我们使用一个半解析模型的基础上,在流体静力平衡的冷暗物质晕内的质量和浓度之间的关系,以重建的X射线性质之间的标度律的星系团的普遍压力分布。我们还量化了一些物理量,如气体质量分数,光谱温度和其全球价值之间的关系,以及,如果存在的话,流体静力学质量偏差的温度依赖性方面的自相似预测的任何偏差。该模型允许重建所观察到的轮廓和积分量之间的标度律。我们使用普朗克选择的ESZ样品来校准气体质量,温度,光度和总质量之间的预测标度律。我们的通用模型再现了所观察到的热力学性质,并提供了一种方法来解释所观察到的偏离标准的自相似行为。通过将这些结果与所观察到的$Y_{SZ}-T$关系的约束相结合,我们展示了我们如何能够量化影响所研究的样品的气体聚集的水平,估计无聚集气体的质量分数,并建议流体静力学偏差的平均水平。
2020-10-19 astro-ph.CO
The hot gas content of fossil galaxy clusters
我们调查的性质的热气体在四个化石星系系统中检测到的普朗克Sunyaev-Zeldovich(SZ)调查中的高意义。XMM-牛顿观测揭示了kT ~ 5-6 keV的整体温度和产生的流体静力学质量M500,HE > 3.5 x 10 e 14 Msun,证实了它们是真正的大质量星系团。我们测量了X射线中的热气体的热力学性质(在三种情况下超过R500),并利用SZ数据导出了它们各自的压力分布到R ~ 2.5 R500。我们结合X射线和SZ数据来测量流体静力学质量分布,并检查热气体含量及其径向分布。平均Navarro-Frenk-White(NFW)浓度参数c500 = 3.2 +/- 0.4,与松弛“正常”簇的浓度参数相同。气体质量分数分布在内部区域表现出惊人的变化,但在R500处收敛到近似宇宙重子分数(经耗尽校正)。超过R500的气体质量分数分布再次发散,我们解释为是由于在外部区域的气体聚集和/或流体静力平衡的故障的差异。总的来说,我们的观察点相当大的径向变化,在热气体含量和气体聚集和/或流体静力学平衡性能在这些化石集群,在与他们的解释是老的,进化和不受干扰。至少有一些化石看起来是动态年轻的。
2016-04-27 astro-ph.CO
Cosmological constraints from the Planck cluster catalogue with DES shear profiles and Chandra observations
该研究结合 Planck PSZ2 星系团计数、DES 弱透镜剪切轮廓与 Chandra X 射线质量校准,约束宇宙学参数和流体静力学质量偏差,并探讨其与 eROSITA 结果的张力来源。
2025-09-02 astro-ph.CO
Cross-correlation of the thermal Sunyaev-Zel'dovich effect and weak gravitational lensing: Planck and Subaru Hyper Suprime-Cam first-year data
热Sunyaev-Zel'dovich(tSZ)效应和弱引力透镜(WL)的互相关分析为团内介质的宇宙学和天体物理学提供了强有力的探索。我们提出了测量的互相关的tSZ和WL从普朗克和斯巴鲁Hyper-Suprime凸轮。这种结合使我们能够在高红移下研究星系团天体物理。我们使用的tSZ-WL互相关和tSZ自功率谱测量放置一个严格的约束的流体静力学质量偏差,这是一个衡量的程度,非热的压力支持星系团。利用普朗克对宇宙微波背景辐射各向异性分析得出的宇宙学参数的先验知识,并考虑到tSZ自功率谱和tSZ与WL互相关的前景贡献,估计流体静力学质量偏差为$26.9^{+8.9}_{-4.4} \%$($68\%$ C.L.),这与最近通过质量校准技术进行的测量一致。
2020-01-13 astro-ph.CO
The signature of major mergers on the hydrostatic mass bias of galaxy clusters
Universitat de València(瓦伦西亚大学);Università di Bologna(博洛尼亚大学)
研究主要并合对星系团静力质量偏置的影响,揭示其时间演化规律及物理机制,为改进宇宙学分析提供依据。
2025-11-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
X-ray calibration of SZ scaling relations with the ACCEPT catalogue of galaxy clusters observed by Chandra
我们探索的Sunyaev-Zel'dovich(SZ)效应的流量和总质量的星系团使用已经减少钱德拉X射线数据存在于ACCEPT(钱德拉集群熵档案表)目录之间的标度关系。分析进行了226个对象的样本,检查相对较小的规模对应的集群密度等于2500倍的临界密度的背景宇宙,总质量已计算利用流体静力平衡假设。核心熵(K 0)与中心冷却时间密切相关,因此用于识别我们样本中的冷却核心(CC)对象。我们的研究结果证实了自相似的标度关系之间的综合康普顿化参数(Y)和集群质量,CC和NCC(非冷却核心)集群。我们的校准与最近的校准的一致性已经过检查,进一步支持Y作为一个很好的质量代理。我们还研究了恒定气体分数假设的鲁棒性,对于固定的过密度,以及考虑CC和NCC集群的Yx代理(Kravstov et al. 2007),再次从我们的样本中按K 0排序。我们扩展我们的研究,以实现一个K 0代理,通过结合SZ和X射线观测值,这是建议提供一个CC指标更高的红移对象。最后,我们建议,一个SZ的CC指标可以受益于就业的反投影康普顿化径向配置文件。
2011-08-04 astro-ph.CO
Weak Lensing Mass Calibration of the ACT DR5 Galaxy Clusters with the DES Year 3 Weak Lensing Data
Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学);University of Hawaii(夏威夷大学);University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);Cornell University(康奈尔大学);Institute of Space Sciences (CSIC-ICE)(空间科学研究所(西班牙国家研究委员会-加泰罗尼亚天体生物学中心));Princeton University(普林斯顿大学);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室);University of Chicago(芝加哥大学)
利用DES第三年数据校准ACT DR5星系团质量,发现红移影响质量偏差,无显著质量趋势。
2026-09-18 astro-ph.CO
Weak Lensing Calibrated M-T Scaling Relation of Galaxy Groups in the COSMOS Field
星系团和星系群的X射线可观测量与质量之间的标度关系是星系团宇宙学的重要工具,也是研究星系团内气体热力学的重要探索。我们校准的弱透镜质量和X射线光谱温度之间的比例关系的10个星系群在COSMOS领域,结合55个更高质量的集群从文献中。COSMOS数据包括HST成像和每平方弧分46个源星系的红移测量,使我们能够对低质量系统进行独特的弱透镜测量。我们的样品扩展了透镜校准的M-T关系的质量范围,比以前的任何研究都低一个数量级,导致幂律斜率为1.48 $^{+0.13}_{-0.09}$。斜率与自相似模型、模拟预测和集群观测结果一致。然而,X射线观测依赖于流体静力学平衡假设下的质量测量,表明在群体尺度上的质量低于预期。模拟和观测都表明,流体静力学质量的测量可以偏低。我们的外部弱透镜质量提供了第一个观测支持流体静力学质量偏差在组水平上,随着温度的降低,显示出越来越大的偏差,并达到30-50%的水平,在1 keV。
2013-09-16 astro-ph.CO
Thermodynamic Gravity with Non-Extensive Horizon Entropy and Topological Calibration
Dipartimento di Fisica “E.R. Caianiello”, Università di Salerno(萨莱诺大学 E.R. Caianiello 物理系);FNSPE, Czech Technical University in Prague(布拉格捷克技术大学 FNSPE);INFN – Gruppo Collegato di Salerno(意大利国家核物理研究所 - 萨莱诺协作组)
该研究提出基于非广延 horizon 熵的热力学引力框架,通过拓扑校准原理结合幂律熵模型,推导出有效引力耦合与拓扑特征数的关系,并探讨其在理论与观测中的应用。
2026-10-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology and Astrophysics from Relaxed Galaxy Clusters III: Thermodynamic Profiles and Scaling Relations
这是研究大质量、动态松弛的星系团的天体物理学和宇宙学的系列论文中的第三篇。我们的样本包括40个被识别为动态松弛和热的簇(即,在本系列的第一和第二篇论文中。在这里,我们考虑团内介质的热力学,特别是密度,温度和相关量的轮廓,以及气体质量,平均温度,总光度和中心排除光度的综合测量。我们适合这些量的函数的红移和集群质量,这可以精确地测量,并与最小的偏差,这些放松的集群使用流体静力学参数的幂律标度关系。对于热力学配置文件,我们共同建模的密度和温度及其固有的散射作为半径的函数,从而也捕获的气体压力和熵的行为。对于积分量,我们还联合拟合多维内在协方差。我们的研究结果加强了这样一种观点,即简单的流体动力学模型提供了一个很好的描述其中心以外的放松集群,但额外的加热和冷却过程是重要的内部区域(半径$r < 0.5r_{2500} \approx 0.15r_{500}$)。热力学分布保持规则,具有小的内在散射,直到最小半径,其中去投影是直接的($\sim 20$ kpc);在这个半径内,即使是最松弛的系统也显示出明显的偏离球形对称。我们的研究结果表明,加热和冷却不断调节在一个紧密的反馈回路,使集群的大气层保持分层在这些尺度。
2016-01-04 astro-ph.CO
Probing cluster dynamics in RXCJ1504.1-0248 via radial and two-dimensional gas and galaxy properties
利用XMM-牛顿X射线成像光谱仪、VLT/VIMOS光谱仪和WFI光学成像仪,研究了REFLEX巡天中X射线亮度最高的星系团RXC J1504.1-0248(以下简称R1504; z=0.2153)。质量分布分别使用所谓的流体静力学方法和X射线成像光谱法以及动力学方法和光学光谱法来确定,其产生M^{H.E.}_ {500}=(5.81+/-0.49)*1.e14Msun和M_(500)=(4.17+/-0.42)* 1 e14 Msun。根据最近的校准,丰富度导出的质量估计与流体静力学和动力学质量估计密切一致。光谱成员的视线速度揭示了一组高速(>1000 km/s)的星系,投影距离约为r^{HE}_ {500}=(1.18+/-0.03)Mpc在星团质心东南方,这也在X射线二维(2-D)温度、密度、熵和压力图中显示。在r^{H.E.}_1处,动力学质量估计值是流体静力学质量估计值的80%。{500}。这可以部分解释为二维压力图中的~20%分散,可以传播到流体静力质量估计中。由高速群的子结构引起的动态质量估计的不确定性约为14%。使用蓝色成员的动力学质量估计是使用红色成员的1.23倍。R1504的整体性质服从观测到的附近星系团的标度关系,尽管它的恒星质量分数相当低。
2012-05-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Closing up the cluster tension?
普朗克对宇宙微波背景(CMB)涨落的精确测量使我们能够严格地限制$Λ$ -冷暗物质($Λ$ CDM)模型中物质涨落在红移$\sim 1100$处的振幅。该幅度可以外推到当前时期,从而产生对$σ_8$参数的值的约束。另一方面,普朗克探测到的Sunyaev-Zeldovich(SZ)星系团的丰度,使用流体静力学平衡假设推断的质量,导致相同参数的值显着降低。这种差异在文献中通常被称为$σ_8$张力,有时被认为是新物理学的可能标志。在这里,我们研究了在$Λ$ CDM中直接测定$σ_8$,从而使用低红移的宇宙学数据,即从分析完成的斯隆数字巡天(SDSS)的测量$fσ_8$的星团质量校准。我们在$Λ$ CDM框架内将红移空间畸变测量与普朗克CMB约束、X射线和SZ团簇计数相结合,但将当今物质波动的振幅作为一个独立参数(即没有从高红移CMB约束进行外推)。在整个分析过程中,X射线和SZ质量的校准作为自由参数。我们的研究产生严格的约束,上述校准,与CMB和集群数据的充分结合所获得的结果完全一致的值。这种一致性表明,在$Λ$ CDM模型中,基于CMB的$σ_8$估计值与来自$fσ_8$低红移的约束之间没有紧张关系;然而,它也表明了与标准校准的星系团质量之间的紧张关系。
2021-10-06 astro-ph.CO
CoMaLit - II. The scaling relation between mass and Sunyaev-Zel'dovich signal for Planck selected galaxy clusters
本文讨论了全天{ \it Planck} Sunyaev-Zel'dovich星表中一个星系团的质量与积分康普顿参数之间的标度关系。质量测量与弱透镜,焦散技术,或假设流体静力平衡。检索到的$Y_{500}$ - $M_{500}$关系并不强烈依赖于校准样品。我们发现斜率为1.4-1.9,与自相似预测一致,内在分散度为$20\pm10$ %。由于不同群体报告的质量估计值存在$\sim$ 20- 40%的系统差异,因此无法确定该关系的绝对校准。由于散射,用于宇宙学研究计数的条件标度关系的斜率较浅,$\sim$ 1.1-1.6。所采用的回归方法也考虑了质量测量中的固有散射。我们发现,普朗克质量估计遭受的质量依赖的偏见。
2015-05-01 astro-ph.CO
Hydrostatic Chandra X-ray analysis of SPT-selected galaxy clusters - I. Evolution of profiles and core properties
我们分析了钱德拉X射线天文台观测的一组星系团选定的南极望远镜使用一个新的公开的前向建模投影代码,MBProj 2,假设流体静力平衡。通过拟合幂律加常数熵模型,我们发现没有证据表明在最低熵系统中存在中心熵地板。中心熵分布的模型显示出一个接近于零熵的窄峰,占系统的60%,以及第二个更宽的峰,约为130 keV cm ^2。我们期待在0.015 R_500和10 kpc半径的密度,压力,熵和冷却时间的样品在0.28至1.2的红移范围内的演变。通过用一个简单的模型模拟中心量的演化,我们没有发现红移的非零斜率的证据。此外,非参数滑动中位数显示无显著变化。中心冷却时间低于2 Gyr的冷核团簇的比例在z=0.6以上和以下是一致的(约30- 40%)。通过比较中位热力学配置文件,集中偏向冷的核心,在两个红移箱,并通过建模的无偏平均配置文件的红移函数的演变,我们发现没有显着的演变超出自相似缩放在我们的任何检查量。我们的平均模拟径向密度,熵和冷却时间的配置文件出现的幂律与休息约0.2 R_500。这些量的离散度在该半径内上升到约0.4 dex,尽管其中一些离散度可以通过双峰模型来拟合。
2017-10-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Pressure profiles and mass estimates using high-resolution Sunyaev-Zel'dovich effect observations of Zwicky 3146 with MUSTANG-2
Zwicky 3146星系团是$z=0.291$的一个晃动的冷核心星系团,在X射线成像中,它似乎没有在团内介质(ICM)中表现出显着的压力子结构。已发表的$M_{500}$值范围在$3.88^{+0.62}_{-0.58}$到$22.50 \pm 7.58 \times 10^{14}$ M $_{\odot}$之间,其中基于ICM的估计值与报告的误差$<20$ \%表明,我们应该期望找到介于$6.53^{+0.44}_{-0.44} \times 10^{14}$ M $_{\odot}$(来自普朗克,具有$8.4σ$检测)和$8.52^{+1.77}_{-1.47} \times 10^{14}$ M $_{\odot}$(来自ACT,具有$14σ$检测)之间的质量。这一广泛的质量范围表明,所有方法都有足够的改进空间。在这里,我们调查的能力,以估计Zwicky 3146的质量通过Sunyaev-Zel'dovich(SZ)效应与MUSTANG-2在90 GHz的噪声水平优于$15\ μ$ K在中心,和$104σ$的集群检测的数据。我们从我们的SZ数据,这是在很好的协议,来自X射线数据的压力分布。从我们的SZ导出的压力分布,我们推断$M_{500}$和$M_{2500}$通过三种方法- $Y$ - $M$标度关系,维里定理,和流体静力学平衡-其中我们采用X射线约束\emph{XM…
2019-08-24 astro-ph.CO
Testing the Reliability of Cluster Mass Indicators with a Systematics Limited Dataset
我们提出的质量X射线可观测的星系团的尺度关系,使用XMM-牛顿星系团目录的斯诺登等人。我们的结果大致与以前的观测和理论工作,有一个主要的例外。我们发现2-3倍的分散周围的最佳拟合质量标度关系,从集群模拟或在其他观测研究中看到的预期。我们认为,这是一个结果,使用流体静力学质量,而不是维里质量,是由于流体静力学质量的温度和气体密度分布的梯度上的明确依赖。我们发现在r_{500}的集群温度分布比以前的观测研究的斜率范围更大。此外,我们发现只有一个弱的气体质量分数对集群质量的依赖关系,与一个常数一致。我们的平均气体质量分数的结果认为,由于仪器校准和分析方法的变化,系统误差的更密切的研究。我们建议,需要更仔细地研究各种观测结果之间的差异,并与集群模拟了解来源的偏差和分散在宇宙学研究的星系团。
2009-12-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gas rotation and dark matter halo shape in cool-core clusters of galaxies
本文构建球形、扁球形和长球形暗物质晕中的旋转ICM冷核星系团模型,并利用XRISM模拟光谱证明其可探测气体旋转并修正大部分流体静力学质量偏差。
2023-11-02 astro-ph.CO
Weak-Lensing Mass Calibration of ACTPol Sunyaev-Zel'dovich Clusters with the Hyper Suprime-Cam Survey
我们目前弱透镜测量使用的第一年的数据从超Suprime-Cam战略调查计划的斯巴鲁望远镜的八个星系团选择通过他们的热Sunyaev-Zel'dovich(SZ)的信号测量在148 GHz的阿塔卡马宇宙学望远镜偏振计实验。在这项工作中,两个调查之间的重叠是33.8平方度,在掩盖明亮的恒星之前。单个集群透镜测量的信噪比范围从2.2到8.7,堆叠集群弱透镜信号的信噪比为11.1。我们适合平均弱透镜质量分布使用三种不同的配置文件,纳瓦罗-弗伦克-怀特配置文件,暗物质的模拟配置文件,和一个完整的宇宙学流体动力学模拟配置文件。我们将这些模型推断出的质量之间的差异解释为10%的系统误差,目前小于统计误差。我们获得了$0.74^{+0.13}_{-0.12}$的ZZ估计质量与透镜估计质量的比率(所谓的流体静力质量偏差$1-b$),该比率与之前来自阿塔卡马宇宙学望远镜和{ \sl普朗克}卫星的ZZ选择星系团相当。最后,我们讨论的宇宙学参数推断集群丰度相比,宇宙微波背景主要各向异性测量的影响。
2018-04-16 astro-ph.CO
Non-thermal pressure support in X-COP galaxy clusters
星系团是结构形成的终点,并通过较小结构的合并和吸积不断增长。数值模拟预测,它们的能量含量中有一小部分尚未热化,主要是以动力学运动(湍流、整体运动)的形式。测量非热压力支持的水平是必要的,以了解导致的过程中的主要晕的潜在井内的气体的维里化,并校准流体静力学质量估计的偏差。我们提出了高质量的测量流体静力学质量和团内气体分数的维里半径的样本附近的12个集群可用XMM-牛顿和普朗克数据。我们比较我们的流体静力学气体分数与预期的通用气体分数,以限制非热压力支持的水平。我们发现,流体静力学质量需要很少的校正和推断的中值非热的压力分数的$\sim6\%$和$\sim10\%$在$R_{500}$和$R_{200}$,分别。我们的数值低于流体动力学模拟的预期,可能意味着气体的热化速度更快。相反,如果我们使用普朗克小组采用的质量校准,我们发现大质量局域系统的气体分数意味着SZ导出质量的质量偏差$1-b=0.85\pm0.05$,有一些证据表明质量依赖性偏差。相反,普朗克宇宙微波背景辐射和星系团计数宇宙学所需的高偏差被高显著性的数据排除在外,除非质量最大的晕丢失了相当大一部分重子。
2018-10-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The XMM Cluster Outskirts Project (X-COP): Thermodynamic properties of the Intracluster Medium out to $R_{200}$ in Abell 2319
我们提出了联合分析的X射线和SZ信号在A2319,具有最高的信噪比在普朗克地图的星系团,并已在我们的XMM集群郊区项目(X-COP)的调查。我们恢复的几何deprojection的X射线表面亮度,SZ康普顿化参数,和一个准确和强大的光谱测量的温度的crackical配置文件。我们解决了密度的块状性低于20%,这表明这种块状性大部分源于正在进行的合并,可以与大规模的不均匀性。这种分析是在方位角平均径向箱和八个独立的角扇区,使我们能够详细研究恢复的属性的方位角方差。考虑到X射线和SZ数据集的精致质量,我们在$R_{200}$中以非常高的精度($M_{200} = 9.76 \pm 0.16^{stat.} \pm 0.31^{syst.} \times 10^{14} M_\odot$)约束了用NFW剖面建模的总流体静力学质量。我们确定了正在进行的合并,以及它是如何影响不同的气体属性在解决方位角部门。我们有几个迹象表明,合并已经注入了一个高水平的非热压力在这个系统中:聚集的自由密度分布高于平均轮廓通过叠加Rosat观测;气体质量分数超过预期的宇宙气体分数超过$R_{500}$ ;压力分布比普朗克合作获得的拟合更平坦;熵分布比从非辐射模拟预测的平均值更平坦;方位角扇区的分析表明,这些偏差发生在星团的优选区域。所有这些张力都是通过要求从非热压力到$R_{200}$处的总压力的大约40%的相…
2018-01-19 astro-ph.CO
The polytropic state of the intracluster medium in the X-COP cluster sample
在这项工作中,我们调查的X-COP集群样本中的集群内介质的径向分辨的热力学量之间的关系,旨在评估ICM的分层属性。我们使用幂律的组合来模拟半径、气体温度、密度和压力之间的关系,还评估了这些关系中的固有散射。我们表明,气体压力是非常好的相关性的密度,非常小的散射。此外,温度与气体密度相关,具有类似的分散性。这些关系的斜率具有显示从内部集群区域到外围的明显过渡的值。这种转变发生在半径$r_t = 0.19(\pm0.04)R_{500}$和电子密度$n_t = (1.91\pm0.21)\cdot10^{-3} cm^{-3} E^2 (z)$处。我们发现,以上0.2 $R_{500}$的径向热力学轮廓准确地再现了一个定义良好的和物理动机的框架,其中的暗物质遵循NFW势和气体是由多方状态方程。通过模拟气体温度对气体密度和半径的依赖关系,我们提出了一种新的方法来重建流体静力学质量分布的基础上,只有相当便宜的测量气体密度分布。
2019-06-05 astro-ph.CO
The XMM Cluster Outskirts Project (X-COP): Physical conditions to the virial radius of Abell 2142
上下文星系团通过其外围物质的吸积而不断增长。这一过程会导致气体密度分布的不均匀性(聚集),这需要考虑到恢复大半径处团内介质(ICM)的物理特性。目的。利用Sunyaev Zel'dovich(SZ)效应和X射线信号研究了大质量星系团Abell 2142外围(R > R500)的热力学性质。方法.我们结合了由普朗克测量的SZ压力分布与XMM-牛顿气体密度分布,恢复到2 R500的温度,熵和流体静力学质量的径向分布。我们使用了一种对结块不敏感的方法来恢复气体密度,并将结果与传统的X射线测量技术进行了比较。结果当考虑成团时,我们的SZ/X射线联合熵分布与纯引力坍缩的预测一致,而当忽略成团的影响时,我们发现了一个显著的熵平坦。使用联合X射线/SZ数据恢复的流体静力学质量分布与从光谱X射线测量获得的一致,并通过弱透镜和星系运动学获得的质量重建。结论.我们发现,聚集可以解释朱雀在几个星系团的外围观察到的熵平坦。当使用一种对聚集不敏感的方法来重建气体密度时,Abell 2142的热力学性质与热气体压力维持重力和熵在吸积激波处注入的假设是相容的,而不需要唤起更多的奇异物理。我们的研究结果强调了需要足够的空间分辨率和大的收集面积的X射线观测,以了解在集群外部区域工作的过程。
2016-06-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Feedback, scatter and structure in the core of the PKS 0745-191 galaxy cluster
我们介绍钱德拉X射线天文台观测的核心的星系团PKS 0745-191。它的中心显示了由活动星系核反馈和冷锋引起的X射线空洞,并有相关的螺旋结构。空腔能量学意味着它们足够强大以补偿冷却。尽管有活动星系核反馈的证据,钱德拉和XMM-RGS的X射线光谱与每年几百个太阳质量的X射线阶段冷却一致,足以为发射线星云提供动力。最冷的X射线发射气体和最亮的星云发射与射电和X射线核的距离约为5千秒差距。虽然星团有着规则的外观,但其核心在内部100 kpc上显示出密度,温度和压力的偏差,可能与冷锋有关。修正椭圆率和投影效应后,我们估计密度波动的~ 4%,而温度,压力和熵的变化为10- 12%.We描述了一个新的代码,MBPROJ,能够准确地获得crackical集群配置文件,假设流体静力平衡和球对称。前向拟合代码使用马尔可夫链蒙特卡罗将模型与观察到的配置文件进行比较,并适用于在1000或更少计数上操作的调查。在PKS 0745中,在离地核40 kpc半径范围内的重力加速度最好非常低,这表明缺乏流体静力平衡,偏离了球对称或非热源压力。
2014-07-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Thermal SZ fluctuations in the ICM: probing turbulence and thermodynamics in Coma cluster with ${\it Planck}$
本文报道了用${\it Planck}$观测到的后发座星系团团簇内介质(ICM)中的热Sunyaev-Zeldovich效应(SZ)涨落。SZ的数据链接的最大可观测的X射线尺度的大Mpc规模,扩展我们的知识ICM波动的功率谱。将二维SZ扰动解投影为三维压力波动,我们发现在$15'$和$40'$半径区域内,振幅谱的峰值分别位于$δP/P = 33\pm 12\%$和$74\pm19\%$。我们进行测试,以确保波动是集群固有的,而不是由于噪声污染。通过使用高分辨率的流体动力学模型,我们改进了Coma中的ICM湍流约束,得到了三维马赫数${\rm Ma_{3d}}= 0.8\pm0.3$(15'区域),在较大半径(40')处增加到超音速值,以及注入尺度$L_{\rm inj}\approx 500$ kpc。这种性质与合并导致的驱动力是一致的,特别是与内部星系群有关。大的压力波动表明Coma处于绝热模式(由声波介导),而不是等压模式(由浮力波介导)。正如湍流模型所预测的那样,SZ波动的分布是对数正态的,具有轻度的非高斯性(重尾)。实质性的非热压力支持意味着流体静力学质量偏差$b_M=-15\%$ $-45\%$从核心到外围区域,分别。虽然总SZ功率探测的热能含量,SZ波动约束的非热偏差重要的精密宇宙学。所提出的,新的方法可以利用多频观测使用地面干涉仪和未来的空间CMB任务。
2016-09-02 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The XXL Survey. XIII. Baryon content of the bright cluster sample
传统上,星系团被认为保留了自其形成时代以来所吸积的所有物质。由于这个原因,它们的物质含量应该代表整个宇宙,因此它们的重子分数应该接近宇宙重子分数。我们利用XXL巡天中发现的100个最亮的星系团的样本来研究星系团中以热气和恒星形式存在的重子的比例。我们测量检测到的晕的气体质量和使用的质量-温度关系直接校准使用弱透镜测量XXL集群的一个子集,以估计晕质量。我们发现,XXL-100-GC集群的弱透镜校准气体分数是大大低于在以前的研究中发现,使用流体静力学质量。气体分数和质量之间的最佳拟合关系式为$f_{\rm gas,500}=0.055_{-0.006}^{+0.007}\left(M_{\rm 500}/10^{14}M_\odot\right)^{0.21_{-0.10}^{+0.11}}$。因此,星系团的重子预算在$r_{\rm 500}$处比普适重子分数少了约两倍。我们的测量需要一个流体静力偏置$1-b=M_X/M_{\rm WL}=0.72_{-0.07}^{+0.08}$,以匹配使用透镜和流体静力平衡获得的气体部分。将我们的气体分数测量结果与数值模拟的预期进行比较,我们的结果有利于极端反馈方案,其中一个重要部分的重子从晕的核心被驱逐。然而,这个模型与观测到的晕的物理性质相反,这可能表明弱透镜质量被高估了。我们注意到,调和普朗克CMB和星系团计数所需的质量偏差$1-b=0.5…
2015-12-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE