Abell 2204 星系团中的巨洞、冷却与金属丰度亚结构

我们报告了对弛豫 X 射线明亮星系团 Abell 2204 的深度 Chandra 和 XMM-Newton 观测结果。我们在多种距离尺度上探测到了星系团内介质的金属丰度不均匀性，从中心包含约数倍 10^7 太阳质量的铁的 ~12 kpc 增强区，到半径 400 kpc 处具有数倍 10^9 太阳质量过剩的区域。从 X 射线图像中减去平均表面亮度轮廓后，在星系团的北侧和南侧发现了两个表面亮度凹陷。它们的形态类似于星系团核心中观测到的空洞，但半径分别为 240 kpc 和 160 kpc，总焓为 2x10^62 尔格。如果它们是化石射电气泡，其浮力时标意味着总机械加热功率为 5x10^46 尔格/秒，这是已知最大的气泡加热功率。更可能的是，它们是许多过去气泡累积的结果。从能量角度看这更为可行，因为这些区域的焓可以对抗该星系团内半径达 500 kpc 范围内的 X 射线冷却，持续时间约 20 亿年。星系团核心还包含五到七个半径约 4 kpc 的表面亮度凹陷，它们与观测到的射电辐射无关。如果它们是由星系核产生的气泡，则其大小比平衡核心冷却所需的小一个数量级。然而，如果射电轴接近视线方向，投影效应可能掩盖了更正常的气泡。利用 RGS 光谱，我们探测到 FeXVII 谱线。光谱拟合显示温度低至 ~0.7 keV；因此，该星系团的 X 射线温度范围至少相差 15 倍。低温气体的数量与 65 太阳质量/年的质量沉积率一致。