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利用 LOFAR 与 eROSITA 搜寻星系团间细丝

高能天体物理现象 2023-07-05 v1

摘要

宇宙学模拟预言在连接星系团的宇宙细丝中存在温热热气体。该气体被认为是宇宙中缺失重子的重要部分。除热气体外,宇宙细丝可能包含一群相对论性粒子和磁场。细丝中磁场的探测可约束宇宙中的早期磁起源。迄今,由此产生的弥漫同步辐射仅被间接探测到。我们呈现了通过堆叠由 Spectrum-Roentgen-Gamma(SRG)天文台上的 eROSITA 望远镜获得的 0.62.30.6-2.3~keV X 射线数据以及 LOw Frequency ARray(LOFAR)获得的 144~MHz 射电数据,对 106 对星系团的团间区域热与非热弥漫发射的搜寻。堆叠数据未显示团间区域存在 X 射线和射电弥漫发射。这可能是由于数据集的灵敏度和/或本研究中使用的星系团对数量有限。假设细丝中射电发射率恒定,我们发现平均射电发射率不高于 1.2×1044ergs1cm3Hz11.2\times10^{-44}\,{\rm erg \, s^{-1} \, cm^{-3} \, Hz^{-1}}。在能量均分条件下,我们对平均发射率的上限转化为细丝中平均磁场强度的上限 75nG\sim75\,{\rm nG},具体取决于谱指数和最小能量截断。我们在宇宙细丝中磁场形成模型的背景下讨论了该磁场强度的约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.03904,
  title  = {A search for inter-cluster filaments with LOFAR and eROSITA},
  author = {D. N. Hoang and M. Brüggen and T. W. Shimwell and A. Botteon and S. P. O'Sullivan and T. Pasini and X. Zhang and A. Bonafede and A. Liu and T. Liu and G. Brunetti and E. Bulbul and G. Di Gennaro and H. J. A. Röttgering and T. Vernstrom and R. J. van Weeren},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.03904},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted for publication on MNRAS on June 5, 2023