星团并合激波对星系团内介质中粒子加速与非热压强的约束
天体物理学
2011-02-11 v1
摘要
星系团并合激波的 X 射线观测可用于约束星系团内介质（ICM）中的非热过程。ICM 中非热压强分量的存在，以及粒子的激波加速及其逃逸，均以不同方式影响激波跃变条件。因此，可以利用并合激波波前的 X 射线表面亮度和温度图来约束这些过程。在此，我们利用这些观测对中等马赫数（M ~ 2-3）激波中的粒子加速效率进行约束，并探索约束非热成分（例如，宇宙线、磁场和湍流）对星系团外围 ICM 压强贡献的潜力。我们使用由热等离子体、非热等离子体和磁场组成的多流体模型，对在星系团 A520（M ~ 2）和 1E 0657-56（M ~ 3）中发现的并合激波中的流体力学跃变条件进行了建模。仅基于已发表的 X 射线光谱数据，我们发现这些激波中加速的宇宙线的分数贡献低于激波下游压强的约 10%。目前的观测并未约束非热成分对未受扰动的激波上游压强的分数贡献。然而，未来的 X 射线观测有潜力通过其对激波动力学的影响来探测这些激波中的粒子加速，或者对未受扰动 ICM 中的非热压强贡献设定下限。我们简要讨论了其对碰撞激波中粒子加速模型以及从 X 射线和 Sunyaev-Zel'dovich 效应观测推导的星系团质量估计的影响。
引用
@article{arxiv.0706.2881,
title = {Cluster Merger Shock Constraints on Particle Acceleration and Nonthermal Pressure in the Intracluster Medium},
author = {Ehud Nakar and Milos Milosavljevic and Daisuke Nagai},
journal= {arXiv preprint arXiv:0706.2881},
year = {2011}
}
备注
10 pages, 4 figures, comments welcome