LOFAR、VLA和钱德拉对牙刷星系团的观测

我们呈现了“牙刷”(RX J0603.3+4214)在120-181 MHz间的深度LOFAR观测，该星系团包含已知最亮的射电遗迹源之一。我们的LOFAR观测利用一种新颖的校准方案，比以往在该相对未探索的频谱部分的研究深入10倍。LOFAR观测结合VLA、GMRT和Chandra X射线数据，提供关于星系团并合激波性质及其在重新加速相对论粒子中作用的新信息。我们推导出主射电遗迹北缘的谱指数$\alpha = -0.8 \pm 0.1$，向南陡化至$\alpha \approx - 2$。射电晕的谱指数非常均匀($\alpha = -1.16$，内禀散度$\leq 0.04$)。观测到的射电遗迹谱指数给出马赫数$\mathcal{M} = 2.8^{+0.5}_{-0.3}$，假设扩散激波加速(DSA)。然而，大射电遗迹北缘的气体密度跳跃意味着弱得多的激波($\mathcal{M} \approx 1.2$，上限$\mathcal{M} \approx 1.5$)。射电和X射线计算的马赫数之间的差异可解释为(i)遗迹沿视线追踪复杂激波面，或(ii)射电遗迹发射由射电星系的化石粒子重新加速种群产生。我们的结果强调需要额外的理论工作和星系团并合激波中粒子加速与重新加速的数值模拟。