含辐射冷却与非引力加热模拟中X射线星系团标度关系的演化

我们研究了从LCDM宇宙学的三个流体动力学模拟中得到的X射线星系团标度关系的红移依赖性：一个包含气体辐射冷却的辐射模型，一个在高红移时额外均匀加热气体的预热模型，以及一个根据局部恒星形成率自洽加热冷气体的反馈模型。虽然所有三个模型都能再现观测到的局部Lx-Tx关系，但它们在较高红移（至z=1.5）时预测的结果差异显著，其中辐射模型、预热模型和反馈模型分别预测了强烈正演化、轻微正演化和轻微负演化。这些差异的物理解释在于星系团内介质的结构。所有三个模型都预测，由于存在冷的子团块以及（在反馈模拟中）再加热气体，在任何给定半径处都会出现显著的温度波动。对于所有模型，在z=0时，平均气体温度高于晕的动态温度，但在较高红移时，各模型之间存在差异，其中辐射模型在z=1.5时具有最低的平均气体温度。我们并未尝试以模拟观测选择效应的方式来模拟标度关系，目前也尚未形成一致的观测图像。尽管如此，标度关系的演化有望成为探测星系团中熵产生物理的强大探针。初步迹象表明，早期广泛加热优于与星系形成相关的长期加热。