中心气体熵过剩作为星系群和星系团中AGN反馈的直接证据

通过分析21个星系群和19个星系团的Chandra X射线数据，我们发现31个样本系统中存在显著的中心（$R^{<}_{\sim} 10h_{71}^{-1}$ kpc）气体熵过剩（$\Delta K_{0}$），对应每个气体粒子约0.1-0.5 keV，超出了最佳拟合外部区域径向熵分布的幂律模型。我们还发现中心熵过剩$\Delta K_{0}$与中心主导星系（CDGs）的$K$波段光度$L_{K}$之间存在显著相关性，其标度关系为$\Delta K_{0} \propto L_{K}^{1.6\pm0.4}$，其中$L_{K}$与CDG中寄生的超大质量黑洞质量紧密相关。事实上，如果假设吸积过程的有效质量-能量转换效率为0.02，累积的AGN反馈$E^{\rm AGN}_{\rm feedback} \simeq \eta M_{\rm BH}c^{2}$会产生每个粒子约0.5-17.0 keV的额外加热，足以解释中心熵过剩。在大多数情况下，AGN贡献可以补偿冷却半径内X射线气体的辐射损失（每个粒子约0.002-2.2 keV），并且明显超过了使标度关系偏离自相似预测所需的能量（每个粒子约0.2-1.0 keV）。与AGN反馈相比，超新星爆发提供的额外加热在星系群中约占每个粒子0.01-0.08 keV，在星系团中几乎可以忽略。因此，观测到的$\Delta K_{0}$与$L_{K}$之间的相关性可被视为星系群和星系团中AGN反馈的直接证据。