解码早期宇宙：利用数值模型探索高红移星系团 JKCS041 的并合情景

JKCS041 ($z=1.8$) 是已知最遥远的星系团系统之一，观测到时宇宙年龄不到 40 亿年。最近的 Sunyaev-Zeldovich (SZ) 观测显示，基于 X 射线、弱引力透镜和星系丰富度测量得出的系统质量估计，其温度下降幅度小于预期。在本文中，我们试图解释这些观测结果——特别是较低的 SZ 下降幅度和单一的 SZ 峰值、X 射线与 SZ 峰值之间约 220 kpc 的投影偏移、气体质量测量以及透镜质量估计。我们使用 GAMER-2 流体动力学代码进行星系团并合的理想化数值模拟，并将生成的合成图与观测数据进行比较。孤立星系团无法很好地重现观测结果，而考虑在首次核心穿越后几亿年观测到的星系团并合时则可以重现。一系列并合情景与观测结果一致，但可以排除部分参数空间，且通常需要某种并合过程来重现 SZ 和 X 射线峰值之间的偏移。特别是，总质量约为$\approx$2$\times 10^{14} M_\odot$、质量比约为$\approx$2:3、气体分数为$0.05-0.1$以及两个组分的 Navarro, Frenk 和 White (NFW) 质量密度剖面浓度$c$$\approx$5 的情景与观测数据一致。