最大尺度上的星系周介质:利用大面积微热量计探测X射线吸收线
星系天体物理
2023-08-09 v1 高能天体物理现象
摘要
星系周介质(CGM)在星系演化中起着关键作用,它为恒星形成提供燃料、保留星系抛出的金属,并承载星系内外气体流动。对于银河系类及更高质量星系,CGM的主体处于热相,最适合在X射线波段观测。然而,由于其稀薄性质,我们对CGM的认识在很大程度上仍不受约束。探测CGM的一种有前景途径是通过X射线吸收研究。传统吸收研究利用明亮背景类星体,但该方法以铅笔束方式探测CGM,且由于亮类星体稀少,可研究的星系族群受限。大面积、高光谱分辨率X射线微热量计为探索CGM发射与吸收提供了新途径。在此,我们证明宇宙X射线背景源的累积X射线发射可在吸收上探测CGM。我们根据Magneticum模拟构建了主要X射线离子的柱密度图,并制作了九个星系的逼真模拟图像,以探究大尺度CGM产生的X射线吸收线的可探测性。我们得出结论:单个大质量星系周围的OVII吸收线可在置信度水平被探测到。对于银河系类星系,当对多个星系数据进行叠加时,OVII与OVIII吸收线甚至在晕半径之外也可分别在与水平被探测到。该方法补充了发射研究,无需额外曝光,并将允许在最大尺度上探测重子预算与CGM。
引用
@article{arxiv.2306.05449,
title = {Circumgalactic Medium on the Largest Scales: Detecting X-ray Absorption Lines with Large-Area Microcalorimeters},
author = {Akos Bogdan and Ildar Khabibullin and Orsolya Kovacs and Gerrit Schellenberger and John ZuHone and Joseph Burchett and Klaus Dolag and Eugene Churazov and William Forman and Christine Jones and Caroline Kilbourne and Ralph Kraft and Erwin Lau and Maxim Markevitch and Dan McCammon and Daisuke Nagai and Dylan Nelson and Anna Ogorzalek and Benjamin Oppenheimer and Arnab Sarkar and Yuanyuan Su and Nhut Truong and Sylvain Veilleux and Stephan Vladutescu-Zopp and Irina Zhuravleva},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.05449},
year = {2023}
}
备注
16 pages, 8 figures, accepted for publication in ApJ