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发现天空中最难以捉摸的射电遗迹:扩散激波加速正在发生?

高能天体物理现象 2020-05-13 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

射电遗迹的起源通常通过星系团并合激波处/来自并合激波的电子的扩散激波加速(DSA)或再加速来解释。该加速情形受到低马赫数并合激波预测效率低的挑战,其无法解释大多数射电遗迹中观测到的功率。在本快报中,我们呈现了利用 LOFAR 在星系团 Abell 2249(z=0.0838z=0.0838)周围发现的一个新的巨型射电遗迹。它的特殊之处在于其具有所有已知射电遗迹中最低的面亮度。我们结合 LOFAR 数据与 uGMRT、JVLA 和 XMM 研究了其射电与 X 射线性质。该天体的总功率为 L1.4GHz=4.1±0.8×1023L_{1.4\rm GHz}=4.1\pm 0.8 \times 10^{23} W Hz1^{-1},积分谱指数 α=1.15±0.23\alpha = 1.15\pm 0.23。我们推断该射电遗迹的磁化强度下限为 B0.4μB\geq 0.4\, \muG,激波马赫数为 M3.79\mathcal{M}\approx 3.79,以及与 DSA 一致的低加速效率。该结果表明,得益于新一代射电望远镜前所未有的灵敏度,一群缺失的遗迹种群可能变得可见。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.10752,
  title  = {Discovering the most elusive radio relic in the sky: Diffuse Shock Acceleration caught in the act?},
  author = {Nicola T. Locatelli and Kamlesh Rajpurohit and Franco Vazza and Fabio Gastaldello and Daniele Dallacasa and Annalisa Bonafede and Mariachiara Rossetti and Chiara Stuardi and Etienne Bonassieux and Gianfranco Brunetti and Marcus Brüggen and Timothy Shimwell},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.10752},
  year   = {2020}
}

备注

Letter, 5 pages, 4 figures, accepted for publication on MNRAS Letters