星系团：对抗暗物质引力的弥散重子新视角

[删节版] 星系团内等离子体（ICP）和引力主导的暗物质（DM）的平衡分别由流体静力学方程和金斯方程支配。金斯方程结合 DM“熵”设为 $K \sim r^\alpha$ 且 $\alpha \sim 1.25 - 1.3$（适用于从星系群到富星系团），给出了我们的径向 $\alpha$ 轮廓。在 ICP 中，熵分布 $k(r)$ 主要由激波塑造，这些激波由星系团边界处的超音速气体吸积稳定产生，并由中心区域的并合事件或活动星系核间歇性驱动；由此产生的平衡由构成我们 ICP 超模型的精确而简单的形式体系描述。通过少量参数，该模型能精确再现密度 $n(r)$ 和温度 $T(r)$ 的分布，满足近期 X 射线数据对冷核（CC）和非冷核（NCC）星系团的面亮度和光谱学要求；前者以中间温度峰为特征，其位置可从富星系团预测到星系群。超模型反演了 $n(r)$ 和 $T(r)$ 的内部分布，并突出了它们中心的标度关系：$n_c \sim k_c^{-1}$ 和 $T_c \sim k_c^{0.35}$，从而得到辐射冷却时间 $t_c \sim 0.3 (k_c/15 \text{ keV cm}^2)^{1.2}$ Gyr。我们讨论了 CC 和 NCC 星系团中如此聚焦的中心值的稳定性。从超模型出发，我们推导出经典多方 $\beta$ 模型和适用于 NCC 与 CC 星系团的“镜像”模型（$T(r) \sim \sigma^2(r)$）作为极限情况；这些模型突显了 ICP 温度 $T(r)$ 如何在远离熵注入区域时倾向于镜像暗物质速度弥散 $\sigma^2(r)$。最后，我们讨论了超模型如何连接来自 X 射线和引力透镜观测的信息。