蜘蛛网原星系团内介质中的供给与反馈过程

我们详细分析了在红移 z=2.16 的蜘蛛网星系晕中，半径约 150 kpc 范围内探测到的原星系团内介质的热弥散辐射。我们结合了来自钱德拉的深场 X 射线数据和由 ALMA 获得的 Sunyaev-Zeldovich 效应毫米波观测。得益于来自 ALMA SZ 观测的独立压力剖面测量和来自现有 X 射线数据的电子密度剖面，我们首次推导出了一个 z>2 原星系团星系团内介质的温度剖面。它揭示了一个强冷核的存在（可与本地冷核相比拟），该冷核可能承载着显著的质量沉积流，与测得的本地恒星形成值一致。我们还发现了 X 射线表面亮度分布不对称的轻微证据，这可能初步与射电喷流在原星系团内介质中凿出的空腔有关，或者，也可能是由于晕的年轻动力学状态所致。蜘蛛网原星系团核心中重子的冷却时间估计约为 0.1 Gyr，这意味着原星系团形成初期的重子循环具有高占空比和非常活跃的环境的特征。在蜘蛛网原星系团的情况下，我们正见证一个强峰状核心的存在，该核心可能承载着一个质量沉积率高达 250-1000 太阳质量/年的冷却流，负责为中央超大质量黑洞和蜘蛛网星系中观测到的高恒星形成率提供燃料。这一阶段预计将很快被活动星系核反馈事件所接续，其开端可能已经在蜘蛛网原星系团的射电和 X 射线外观中留下了印记，最终在不到 10 亿年的时间内将星系团内介质驱动进入一个自调节的长期演化。