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星系团中表面亮度涨落约束的预测

宇宙学与河外天体物理 2024-05-13 v1

摘要

对团内介质 (ICM) 中表面亮度 (SB) 涨落的研究提供了对湍流压力支撑及相关马赫数的间接估计。虽然高分辨率 X 射线光谱学提供了直接约束视线方向气体运动(包括湍流引起的运动)的手段,但此类观测成本相对较高,且将局限于邻近的明亮星系团。在这方面,SB 涨落是在一系列红移和质量下约束大星系团半径处湍流运动的最经济手段。为了预测当前和未来的 X 射线及 SZ 设施在 SB 涨落研究中可能实现的目标,我回顾并综合了关于计算 SB 涨落功率谱的准确度与精度问题,湍流性质即由此推导。在平衡跨多个空间尺度的功率谱准确度与精度问题后,我建议使用三个环带:[0, 0.4] R500R_{500}、[0.4, 1] R500R_{500} 和 [1, 1.5] R500R_{500}。采用这三个区域,我计算了在各种仪器和多种场景下流体静力学质量偏差 σbM\sigma_{b_{\mathcal{M}}} 可达到的不确定度。我发现 Lynx\textit{Lynx} 和 AtLAST 在 R500R_{500} 处的约束具有竞争力,而 AtLAST 在约束 R200R_{200} 处的 σbM\sigma_{b_{\mathcal{M}}} 时表现更好。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.06489,
  title  = {Forecasting constraints from surface brightness fluctuations in galaxy clusters},
  author = {Charles Romero},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.06489},
  year   = {2024}
}

备注

Submitted to ApJ. 23 pages; 17 figures