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星系团间桥 A399-A401 中磁场的约束

宇宙学与河外天体物理 2023-12-06 v2

摘要

星系团并合是宇宙中结构形成的自然结果。此类事件涉及过程中耗散的大量能量(1063\sim 10^{63} erg)。其中部分能量可用于粒子加速和磁场放大,增强团内及星系团间环境的非热辐射。近来,低频观测探测到连接两个并合星系团 Abell 399 和 Abell 401 的弥漫同步辐射桥。该结果提供了星系团间存在相对论性粒子和磁场的明确观测证据。在本工作中,我们首次利用 LOw Frequency ARray (LOFAR) 在 144 MHz 的观测研究 A399-A401 桥区域的偏振辐射。在桥区域未探测到偏振辐射。假设偏振由多个激波产生的模型,退偏振可归因于相对于激波的前景介质中的法拉第色散。我们约束其法拉第色散在 95% 置信水平下大于 0.10 rad m2^{-2},对应于桥区域平均磁场大于 0.46 nG(若包含受银河系辐射污染的法拉第谱区域则为 0.41 nG)。该结果与气体密度比平均气体密度大约 300\sim 300 倍的 Mpc 尺度区域的数值模拟预言大体一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.10847,
  title  = {Constraints on the magnetic field in the inter-cluster bridge A399-A401},
  author = {M. Balboni and A. Bonafede and G. Bernardi and D. Wittor and F. Vazza and A. Botteon and E. Carretti and T. Shimwell and V. Vacca and R. J. van Weeren},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.10847},
  year   = {2023}
}

备注

12 pages, 13 figures; accepted in A&A