星系际激波在射电天空中的印记
天体物理学
2009-11-10 v2
摘要
强星系际激波是宇宙结构形成的自然结果。预计它们会将大部分能量沉积在相对论性电子（根据超新星遗迹观测，xi_e~0.05）和磁场（根据星系团晕观测，xi_B~0.01）中。我们使用一个经流体动力学LCDM模拟校准的解析模型，计算了此类激波的同步辐射。由此产生的信号构成了500 MHz以下河外射电背景（ERB）的很大一部分。只要xi_e*xi_B>3*10^-4，相关的角涨落在频率nu<10 GHz和角尺度arcmin-deg（在适度移除点源后）上主导天空。对于nu<500 MHz，涨落信号最为显著，即使xi_e*xi_B=5*10^-5也主导天空。该信号将很容易被下一代射电望远镜（如LOFAR和SKA）观测到，并且现有望远镜也有微弱可能观测到。它可以通过与大规模结构示踪物的互相关来识别，甚至可能存在于现有的<10 GHz CMB各向异性图和~1 GHz高分辨率射电巡天中。探测到该信号将首次识别星系际激波和温热星系际介质（WHIM），并测量未知的星系际磁场。我们表明，对弥散<500 MHz射电背景的现有观测可以很好地由一个简单的双盘银河系模型拟合，从而排除了直接识别弥散ERB的可能性。对在极低（1-10 MHz）频率观测到的频率依赖各向异性模式进行建模，可以解开银河系宇宙线、电离气体和磁场的分布。因此，像ALFA这样的空间任务将为理解我们银河系的结构和组成提供重要见解（节略）。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0402320,
title = {Imprint of Intergalactic Shocks on the Radio Sky},
author = {Uri Keshet and Eli Waxman and Abraham Loeb},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0402320},
year = {2009}
}
备注
Accepted for publication in ApJ. Presentation improved and references added