发光星系团 RXJ1347.5-1145 的并合流体动力学

我们使用总计 $186$ ks 的 Chandra 曝光（比以往分析多 $2.5$ 倍），分析了 X 射线发光星系团 RXJ1347.5-1145 与其东南方一个子星系团正在发生并合过程中的复杂气体流体动力学。主星系团包含一个搅动冷锋螺旋，由距主中心主导星系西侧 $5.^{\prime \prime}85^{+0.04}_{-0.03}$、东南 $7.^{\prime \prime}10^{+0.07}_{-0.03}$、东 $11.^{\prime \prime}5^{+1.3}_{-1.2}$ 和东北 $16.^{\prime \prime}7^{+0.3}_{-0.5}$ 处的四个表面亮度边缘示踪，表明该并合处于天球平面内。我们测量了这些边缘处的温度比与密度比，证实它们是搅动冷锋。我们观测到了子星系团下落激波的东边缘，证实了观测到的子星系团正沿顺时针轨道从西南向东北运动。我们测得激波密度对比度为 $1.38^{+0.16}_{-0.15}$，推断马赫数为 $1.25\pm0.08$，激波速度为 $2810^{+210}_{-240}$ km s$^{-1}$。温度图与熵图显示，子星系团后方有一条西南向的尾巴，由冷、低熵气体组成，这与核心剥离相一致。模拟表明，天球平面内沿顺时针轨道运行的扰动体将产生逆时针缠绕的搅动螺旋，与观测结果相反。解决这一矛盾最令人信服的方案是：观测到的东南子星系团处于首次穿越阶段，在其顺时针下落过程中对气体进行激波加热，而主星系团的顺时针冷锋螺旋是由早前与第二个逆时针轨道扰动体的相遇所形成的。