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星系团的逆康普顿辐射:对 ASTRO-H 的预测

高能天体物理现象 2015-10-01 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

若干星系团的团内介质拥有大尺度的弥漫同步加速无线电辐射区域,即无线电晕和无线电遗迹,这表明星系团中存在磁场和相对论性电子。这些相对论性电子还应通过逆康普顿散射宇宙微波背景光子而发射 X 射线。探测到这种非热 X 射线成分并结合无线电测量,将能够清晰地区分磁场与相对论性电子分布,因为逆康普顿辐射独立于星系团中的磁场。然而,迄今为止尚未在任何星系团中确凿地探测到非热 X 射线。在本文中,我们首次对所有拥有可确定谱指数的无线电晕和无线电遗迹的星系团的同步加速辐射和逆康普顿辐射进行了建模。通过与当前 X 射线测量结果的对比,我们对体积平均磁场给出了约束。随后,我们估算了允许 ASTRO-H 卫星探测到逆康普顿硬 X 射线的最大体积平均磁场。我们发现有几个星系团是 ASTRO-H 探测其逆康普顿辐射(特别是与无线电遗迹相关的辐射)的良好目标,并提出了一份有希望的目标列表,ASTRO-H 可利用这些目标检验 1\ge1~μ\muG 的磁场。我们得出结论,已由 NuSTAR 进行的以及即将由 ASTRO-H 开展的未来硬 X 射线观测,绝对具有揭示星系团中长期寻求的非热硬 X 射线辐射的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.1501.06940,
  title  = {Inverse-Compton Emission from Clusters of Galaxies: Predictions for ASTRO-H},
  author = {Richard Bartels and Fabio Zandanel and Shin'ichiro Ando},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1501.06940},
  year   = {2015}
}

备注

28 pages, 5 figures, 9 Tables. Accepted by A&A