大质量旋涡星系周围的热 X 射线冕：结构形成模型的独特探针
宇宙学与河外天体物理
2015-06-12 v2 高能天体物理现象
摘要
大质量旋涡星系暗物质晕中明亮的 X 射线气体冕是结构形成模型的基本预测，但迄今为止仅探测到少数几个。在本文中，我们研究了两颗正常大质量旋涡星系 NGC1961 和 NGC6753 光学盘之外的热 X 射线冕。基于 XMM-Newton 的 X 射线观测，探测到的热气态发射延伸至约 60 kpc，远超其光学半径。热气的最佳拟合温度为 kT~0.6 keV，丰度约为 0.1 太阳丰度，并表现出相当均匀的分布，表明准静态气体 residing 在星系的势阱中处于流体静力学平衡状态。两个星系在 (0.05-0.15)r_200 区域（r_200 为维里半径）的气体热光度均为约 6e40 erg/s。NGC1961 和 NGC6753 的重子质量分数为 f_b~0.1，低于宇宙重子分数。NGC1961 和 NGC6753 周围的热冕为探测结构形成模拟提供了极好的基础。为此，我们将观测结果与移动网格代码 Arepo 和光滑粒子流体动力学代码 Gadget 进行了对比。虽然两种模型都无法完美描述，但观测到的光度、气体质量和丰度更支持 Arepo 代码。此外，Arepo 在 ~0.5r_200 范围内更好地重现了观测密度剖面的形状和归一化。然而，两种模型均未包含来自超大质量黑洞或超新星的有效反馈，这可能会改变 X 射线冕的模拟属性。随着数值模型的进一步发展，目前的观测对于约束结构形成模拟中的反馈效应至关重要。
引用
@article{arxiv.1212.0541,
title = {Hot X-ray coronae around massive spiral galaxies: a unique probe of structure formation models},
author = {Akos Bogdan and William R. Forman and Mark Vogelsberger and Herve Bourdin and Debora Sijacki and Pasquale Mazzotta and Ralph P. Kraft and Christine Jones and Marat Gilfanov and Eugene Churazov and Laurence P. David},
journal= {arXiv preprint arXiv:1212.0541},
year = {2015}
}
备注
19 pages, 13 figures, 6 tables, accepted for publication in ApJ