巨射电星系中 SZ 效应的多频率研究

S. Colafrancesco; P. Marchegiani; P. de Bernardis; S. Masi

doi:10.1051/0004-6361/201117376

巨射电星系中 SZ 效应的多频率研究

宇宙学与河外天体物理 2015-06-12 v1 高能天体物理现象

作者: S. Colafrancesco , P. Marchegiani , P. de Bernardis , S. Masi

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摘要

射电星系 (RG) 的瓣中包含嵌入在纠缠磁场中的相对论性电子，除了产生低频同步辐射无线电发射外，还会对宇宙微波背景 (CMB) 光子产生逆康普顿散射 (ICS)。这会产生一种相对论性的非热 Sunyaev-Zel'dovich 效应 (SZE)。我们研究了一组射电星系中非热 SZE 的光谱和空间特性，并预测了利用 Planck、OLIMPO 和 Herschel-SPIRE 等空间实验在 SZE 的负部和正部探测到它们的可能性。这些实验覆盖了从无线电到亚毫米波的广泛频率范围。我们在一个等效于相对论协变形式的一般框架中对 SZE 进行建模，并使用从射电观测中导出的参数（即流量、谱指数和空间延展）来描述射电星系瓣中包含的电子群。我们进一步利用 X 射线、伽马射线和微波档案观测数据，约束了 RG 瓣的电子谱和磁场。我们确定了 RG 瓣中 SZE 的主要光谱特征，即 SZE 的极小值、交叉点和极大值。我们表明，这些典型的光谱特征落在现有空间实验所探测的频率范围内。我们提供了一组具有延展瓣的选定 RG 中 SZE 振幅和光谱形状的最可靠预测。在其中三个天体中，我们还通过结合无线电（同步辐射）观测和 X 射线（ICS）观测，推导出了瓣中磁场强度的估计值，量级为微高斯 ( $\mu$ G)。这些数据连同 WMAP 的上限，对存在于 RG 瓣中的电子的最小动量设定了约束，并使得能够推导出利用 Planck、OLIMPO 和 Herschel-SPIRE 观测其 SZE 可见性的现实预测。[摘要已删节]

关键词

Sunyaev-Zel'dovich 效应射电星系相对论性电子逆康普顿散射磁场多频率分析宇宙微波背景

引用

@article{arxiv.1211.4809,
  title  = {A multi-frequency study of the SZE in giant radio galaxies},
  author = {S. Colafrancesco and P. Marchegiani and P. de Bernardis and S. Masi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1211.4809},
  year   = {2015}
}

备注

26 pages, 21 figures; Astronomy and Astrophysics, in press

巨射电星系中 SZ 效应的多频率研究

摘要

关键词

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