利用XMM-Newton测量英仙座和后发座星系团内介质的整体流动
宇宙学与河外天体物理
2020-01-15 v1 星系天体物理
摘要
我们展示了一种标定XMM EPIC-pn探测器能量标度的新技术，该技术使我们能够测量英仙座(Perseus)和后发座(Coma)星系团内介质(ICM)的整体流动。该过程利用所有观测中存在的仪器谱线，特别是Cu-Kα。通过研究它们的空间和时间变化，并结合标定观测，我们将绝对能量标度在Fe-K谱线处细化到优于150 km/s，相比550 km/s的标称精度有大幅改进。随后，我们分别在英仙座和后发座中心约1200和800 kpc的大部分区域内，以低至65和140 kpc大小的空间区域绘制了整体运动图。我们通过将测量结果与Hitomi在英仙座重叠区域的结果进行比较来交叉验证我们的过程，发现结果一致。对于英仙座，在核东250 kpc处视线速度增加480±210 km/s (1σ)。该区域与冷锋相关，为ICM在势阱中的晃动提供了直接证据。假设整体运动的本征分布为高斯分布，其宽度为214±85 km/s（不含系统误差）。去除晃动区域后，该值降至20–150 km/s，其量级与Hitomi在未扰动区域的线宽测量相似。在后发座中，ICM的视线速度在两个中心星系的速度之间变化。气体速度和金属丰度图提供了后发座并合历史的线索：团核心以北和以东的物质速度与NGC 4874相近，而以南和以西的物质速度接近NGC 4889。我们的结果凸显了并合系统（如后发座，我们观测到约1000 km/s的速度范围）与相对弛豫系统（如英仙座，整体运动弱得多）之间的差异。[节略]
引用
@article{arxiv.1911.13108,
title = {Measuring bulk flows of the intracluster medium in the Perseus and Coma galaxy clusters using XMM-Newton},
author = {J. S. Sanders and K. Dennerl and H. R. Russell and D. Eckert and C. Pinto and A. C. Fabian and S. A. Walker and T. Tamura and J. ZuHone and F. Hofmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.13108},
year = {2020}
}
备注
33 pages, 28 figures, accepted by A&A