利用 X 射线表面亮度涨落与金属扩散约束半人马座星系团中的气体运动

我们利用新的深场（760ks）Chandra 观测，比较了两种约束 X 射线明亮、邻近的半人马座星系团中气体运动的特征速度与空间尺度的方法。测量了西部扇区中 0.5-6.0 keV 波段超出表面亮度涨落的功率谱，并与 Kolmogorov 指数涨落的理论预期比较。观测到的功率谱比这些预期更平坦，且表面亮度涨落在 2 kpc 长度尺度上约为 8% 水平。我们使用 Churazov 等人方法将涨落的 2D 功率谱转换为 3D 功率谱，然后将其转换为对气体运动单分量速度随长度尺度变化的约束。我们发现空间尺度 4-10 kpc 上的单分量速度为 100-150 km/s。然后通过考虑解释半人马座星系团中金属分布所需的扩散系数，并结合平衡气体冷却速率与气体运动耗散热速率的需求，得到了对气体运动特征速度与长度尺度的独立约束。我们发现这两种约束气体运动速度与长度尺度的方法吻合良好。