星系团中的电荷交换

尽管理论上预期存在，但来自星系团的电荷交换辐射尚未被确凿探测到。最近报道了一些累积的线索，包括利用 Hitomi 卫星对英仙座星系团数据进行的一次较为边缘的探测。正如 Gu 等人 (2015) 所建议的，探测到来自星系团的电荷交换线辐射不仅会影响对新发现的 3.5 keV 谱线的解释，还将开启关于星系团中热冷物质相互作用的新研究课题。我们的目标是利用 XMM 卫星上的 RGS 仪器，对星系团光谱中的 O VIII 电荷交换谱线进行最系统的搜索。我们引入了一个包含 21 个由 RGS 观测的星系团的样本。主导的热等离子体辐射通过双温度 CIE 分量进行建模和扣除，并对残差进行堆叠以搜索谱线。通过使用变化的连续谱和谱线致宽重新拟合光谱，量化了拟合中的系统不确定性。通过残差堆叠，我们确实在 14.82 A 处发现了一个类谱线特征的线索，这是氧电荷交换的预期特征波长。该特征的显著性为边缘水平的 2.8 sigma，平均等效宽度为 2.5E-4 keV。我们进一步证明，该疑似特征几乎不受连续谱建模和仪器效应引起的系统误差，或邻近热谱线的原子不确定性的影响。假设合理的温度和丰度模式，由可能的氧谱线暗示的物理模型与先前为解释报道的 3.5 keV 谱线而提出的理论模型吻合良好。如果电荷交换源确实存在，我们预计此前假设纯热谱线的 X 射线测量中，氧丰度可能被高估了 8-22%。