论星系团的 X 射线自相似外观

在使用星系团进行宇宙学研究中，最大的不确定性源于我们对星系团结构统计特性以及可观测量与星系团质量之间标度关系的有限认知。因此，人们付出了大量努力来汇编星系团的整体性质，特别是通过 X 射线观测获得的性质，并研究其标度关系。然而，文献中使用的标度方案各不相同。本文旨在通过在标准大尺度结构增长模型下对标度定律进行全面回顾，并讨论实际近似中的各个步骤，以澄清这一情况。我们在纯引力结构增长图像下推导了 X 射线可观测量与星系团质量的标度定律。利用 N 体模拟，我们检验了早期解析方法中使用的近期形成近似，该近似涉及一个依赖于红移的超密度参数。我们发现，与使用基于相对于临界密度的固定超密度的基准半径相比，该近似的精度较低。受预测标度关系与观测比较的启发，我们提出对标度方案的一阶修正，以包含结构形成中观测到的流体动力学效应。该修正涉及依赖于星系团质量的气体质量分数。我们还讨论了最重要标度关系的红移演化的观测结果，并发现在我们的修正方案中还必须引入气体质量与总质量关系的红移依赖性。我们发现，当前的观测数据在不确定性范围内与所提出的修正标度定律一致。