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基于星系团的宇宙学与天体物理学:WFXT视角

宇宙学与河外天体物理 2010-11-01 v1 高能天体物理现象

摘要

我们讨论了星系团内热重子的X射线研究在重建宇宙结构形成、追溯恒星形成历史以及超大质量黑洞(BHs)吸积过程中的核心作用。我们简要回顾了当前一代X射线望远镜在该领域取得的进展。然后,我们聚焦于近年观测所揭示的、代表钱德拉和XMM遗产的突出科学问题:(a) 熵何时以及如何注入星系际介质(IGM)?(b) IGM的金属增丰历史是怎样的?(c) 哪些物理机制决定了星系团中冷核的存在?(d) 红移z~2的原星系团的出现如何与恒星形成活动和BH吸积的峰值相关联?(e) 星系团告诉我们关于原初密度扰动本质及其增长历史的哪些信息?我们表明,解决这些问题最有效的观测策略是进行大面积X射线巡天,其灵敏度需达到与钱德拉和XMM深度指向观测相当的水平,但覆盖面积需扩展至数千平方度。这样的巡天只能通过宽视场X射线望远镜(WFXT)实现,该望远镜兼具高巡天速度和整个视场内的锐利点扩散函数。我们强调了WFXT将与未来众多地基和空间望远镜(覆盖从射电到X射线波段)形成的重要协同效应。最后,我们讨论了此类任务对整个河外天文学的巨大遗产价值。

关键词

引用

@article{arxiv.1010.6213,
  title  = {Astrophysics and cosmology with galaxy clusters: the WFXT perspective},
  author = {S. Borgani and P. Rosati and B. Sartoris and P. Tozzi and R. Giacconi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1010.6213},
  year   = {2010}
}

备注

12 pages, 6 figures, Proceedings of "The Wide Field X-ray Telescope Workshop", held in Bologna, Italy, Nov. 25-26 2009. To appear in Memorie della Societ\`a Astronomica Italiana 2010 (arXiv:1010.5889)