测量 X 射线星系团的三维形状

对星系团的观测和数值模拟强烈表明，热的团内 X 射线辐射气体并非球对称。在许多早期研究中，由于数据质量有限，假设了球对称性，然而新的深度观测和仪器设计将使我们能够超越这一假设。观测 X 射线气体时，测量温度和密度剖面很重要，但气体本身的空间形状也携带非常有用的信息。例如，据信星系团内部区域的 X 射线气体形状受反馈机制、冷却和旋转的极大影响，因此测量该形状可以间接提供关于这些机制的信息。在本文中，我们提出了一种测量团内 X 射线辐射气体三维形状的新方法。我们可以仅从 X 射线观测中测量形状，即该方法不需要结合独立的团质量或密度剖面测量。当使用观测光谱中包含的完整光谱信息时，这是可能的。我们通过测量 CHANDRA 模拟数据沿视线方向的径向依赖形状来演示该方法。我们发现，对于具有真实特征（如冷核和密度剖面的双幂律）的 X 射线气体，至少需要 $10^6$ 个光子才能获得形状的 $5-\sigma$ 探测。我们说明了如何使用贝叶斯定理找到 X 射线气体的最佳拟合模型，这在真实观测场景中（其中真实空间形状未知）非常重要。如果在拟合中不包含形状，当使用 X 射线估计总团质量时，可能会导致质量偏差。我们讨论了一类空间形状的质量偏差。