利用 SKA 研究星系团与宇宙网
宇宙学与河外天体物理
2016-11-23 v1 星系天体物理
摘要
已知弥漫在宇宙大尺度结构中的星系团内和星系际介质（ICM, IGM）被磁化至亚微高斯至微高斯水平，并包含宇宙线（CRs）。在这些介质中，宇宙线的加速及其演化以及磁场演化仍不清楚。与 ICM 相关的同步辐射起源的弥漫射电源，如射电晕、遗迹和微型晕，是宇宙线加速潜在机制的直接探针。使用 GMRT、VLA 和 WSRT 等射电望远镜（0.15 - 2 GHz）进行的观测揭示了星系团热与非热性质之间的标度关系，并支持了激波在射电遗迹形成中的作用以及湍流再加速在射电晕和微型晕形成中的作用。由于当前射电望远镜的局限性，宽频带研究以及对低质量和超星系团尺度系统的探索十分困难。平方公里阵列（SKA）是下一代射电望远镜，将在 0.05 - 20 GHz 频率范围内以前所未有的灵敏度和分辨率运行。SKA 预期的探测极限将揭示数百至数千个新的射电晕、遗迹和微型晕，为其研究提供首批大型且全面的样本。宽频率覆盖和对延展结构的灵敏度将能够约束宇宙线加速机制。高频（> 5 GHz）观测除了利用头尾射电源的瓣等示踪物外，还能利用 Sunyaev-Zel'dovich 效应探测 ICM 压力。SKA 还为探测强子模型和湍流再加速模型预测的来自 ICM 的“关闭态”射电辐射开辟了前景。[摘要删减]
引用
@article{arxiv.1610.08182,
title = {Clusters of galaxies and the cosmic web with SKA},
author = {Ruta Kale and K. S. Dwarakanath and Dharam Vir Lal and Joydeep Bagchi and Surajit Paul and Siddharth Malu and Abhirup Datta and Viral Parekh and Prateek Sharma and Mamta Pandey-Pommier},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.08182},
year = {2016}
}
备注
To appear in Journal of Astrophysics and Astronomy (JOAA) special issue on "Science with the SKA: an Indian perspective"