银河系星系团的伽玛射线辐射统计探测:对伽玛背景与结构形成的影响
天体物理学
2009-11-07 v1
摘要
高能伽玛射线背景(EGRB)的起源仍是未知的。该外银河辐射的光谱,如由 EGRET 在CGRO 上测得,横跨近四个数量级的能量,从 30 MeV 到 100 GeV 的范围内都良好地拟合为幂律。估计不超过四分之一的扩散伽玛射线背景可能来自未解析的点源。最近的研究表明,大部分扩散背景可能来自 IGM 中在大尺度结构形成期间由冲击波产生的相对论性电子对 CMB 光子的上散射。在本工作中,我们通过将高银河赤道 EGRET 数据与 Abell 星系团交叉来寻找与星系团相关的伽玛射线信号。我们的结果表明,星系团的发射在 >3σ 水平上可能存在关联。对于 447 个最富裕(R>=2)星系团的子集,平均面亮度超出为 1.2x10^-6 ph cm^-2 s^-1 sr^-1 (>100MeV),对应典型的非热力学光度 L_{gamma} ~ 1x10^44 erg s^-1。推广此测量并假设无演化,我们保守地估计约有 1-10 的 EGRB 来自 z<1 的星系团。对于这一星系团群体,预测的非热力学光度与我们的测量值良好一致,这表明这些星系团在最近 10^9 年经历了质量吸积。如果正确的话,未来的伽玛任务,如 GLAST,应该能够直接检测附近的星系团。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0207411,
title = {A statistical detection of gamma-ray emission from galaxy clusters: implications for the gamma-ray background and structure formation},
author = {Caleb A. Scharf and Reshmi Mukherjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0207411},
year = {2009}
}
备注
Accepted ApJ, 26 pages, 9 figures, figures 1,2, and 3 are bitmapped