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理想化星系团并合的初始条件:模拟 El Gordo

宇宙学与河外天体物理 2015-06-18 v1

摘要

孤立双星系团并合的模拟是研究这些天体演化的有用工具。对于异常巨大的系统,它们甚至代表了唯一可行的模拟方式,因为这类系统在典型的宇宙学模拟中极为罕见。我们提出了一种基于 Hernquist 暗物质剖面的新实用模型。在此势场中求解了β\beta = 2/3 的β\beta模型的流体静力学方程,并推导了 X 射线亮度和 Compton-y 参数的近似表达式。我们详细展示了如何使用 SPH 设置此类系统。将理论模型和多个数值模型与观测到的星系团标度关系进行比较,发现与自相似关系令人满意地吻合。随后,该模型被用于研究观测到的星系团 ACT-CT J0102-4915 (El Gordo),这是一个特别巨大的高红移并合星系团。在合理的模型参数下,我们能够重现 X 射线光度、SZ 效应和暗物质核心距离,以及观测到的星系团的大致形状。缺乏子结构使我们无法获得系统尾流中观测到的涨落,我们认为该系统的母星系团甚至在今天观测到的主要并合发生之前就已经受到了高度扰动。

关键词

引用

@article{arxiv.1311.7066,
  title  = {Initial Conditions for Idealised Clusters Mergers, simulating El Gordo},
  author = {J. M. F. Donnert},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1311.7066},
  year   = {2015}
}