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HETDEX 中星系团的 LOFAR 观测

宇宙学与河外天体物理 2021-08-04 v2 高能天体物理现象

摘要

以射电晕和射电遗迹形式存在的弥漫星系团射电源,揭示了星系团内介质(ICM)中宇宙射线与磁场的存在。这些宇宙射线被认为通过星系团并合事件产生的 ICM 湍流与激波(重新)加速。在此,我们刻画了 HETDEX Spring Field(覆盖 424 deg2^2)中已知星系团的弥漫射电辐射存在情况。为此,我们开发了一种从经 LoTSS DDF-pipeline 处理的 LOFAR 观测中提取单个目标的方法。该流程可改进选定目标的多指向校准及联合成像与去卷积。该校准策略也可用于 LOFAR 低频天线(LBA)与国际基线观测。任何明显与 ICM 相关的弥漫射电辐射的 Planck PSZ2 星系团比例为 73±17%73\pm17\%。我们在 HETDEX Spring Field 中总计探测到 10 个射电晕与 12 个候选晕。五个星系团拥有射电遗迹。Planck PSZ2 星系团中射电晕的比例为 31±11%31\pm11\%,若包含候选射电晕则为 62±15%62\pm15\%。基于这些数字,我们预期 LoTSS 巡天将在 PSZ2 星系团中发现至少 183±65183 \pm 65 个射电晕,与预测一致。射电晕的积分通量密度通过对射电图像拟合指数模型计算。由这些通量密度,我们确定了 Planck PSZ2 探测到的射电晕的团质量(M500_{500})与康普顿 Y 参数(Y500_{500})对 150 MHz 射电功率(P150MHz_{\rm{150 MHz}})的标度关系。我们发现这些关系的斜率比由 1.4 GHz 射电功率确定的更陡。然而,考虑不确定性后这在统计上不显著。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.02387,
  title  = {LOFAR observations of galaxy clusters in HETDEX},
  author = {R. J. van Weeren and T. W. Shimwell and A. Botteon and G. Brunetti and M. Brüggen and J. M. Boxelaar and R. Cassano and G. Di Gennaro and F. Andrade-Santos and E. Bonnassieux and A. Bonafede and V. Cuciti and D. Dallacasa and F. de Gasperin and F. Gastaldello and M. J. Hardcastle and M. Hoeft and R . P. Kraft and S. Mandal and M. Rossetti and H. J. A. Röttgering and C. Tasse and A. G. Wilber},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.02387},
  year   = {2021}
}

备注

submitted, 35 pages and 45 figures