星系团外围的非平衡电子

对星系团内介质 (ICM) 的 X 射线和 Sunyaev-Zel'dovich 测量分析通常假设等离子体中的电子与离子处于热平衡状态。然而，在低密度的星系团外围，电子 - 离子平衡时标可与哈勃时间相当，导致电子温度和离子温度之间存在差异。这种温差可能导致星系团质量估计和质量 - 可观测量标度关系中的系统偏差。为了量化非平衡电子对星系团外围 ICM 轮廓的影响，我们使用了一个具有双温度模型的高分辨率宇宙学模拟，并假设电子遵循 Spitzer 平衡时标。首先，我们展示了这种温度偏差的径向轮廓如何同时依赖于星系团的质量和吸积率；偏差在质量最大且吸积最快的星系团中最为显著。对于我们样本中最极端的情况，我们发现偏差在半个星系团维里半径处约为 10%，并在星系团边缘增加到 40%。我们还发现，细丝中的气体较不易受到非平衡效应的影响，从而导致在大星系团中心半径处出现方位角变化。通过分析模拟星系团的模拟 Chandra 观测，我们表明这种方位角变化可以通过深度 X 射线观测进行探测。最后，依赖于质量的温度偏差引入了流体静力学质量和星系团温度的偏差，这对基于星系团的宇宙学推断具有影响。我们提供了一个依赖于质量的温度偏差轮廓模型，可用于模拟星系团中电子 - 离子平衡的效应。