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邻近星系团对中的粒子加速:星系团动力学的作用

宇宙学与河外天体物理 2019-09-25 v1 星系天体物理 高能天体物理现象

摘要

与星系团内介质(ICM)相关的弥漫射电辐射在多个并合星系团中被观测到。目前认为,在并合过程中一部分动能被转化为非热成分,如湍流、宇宙线和磁场,这可能导致 ICM 中形成巨型同步辐射源。研究处于不同演化阶段的并合星系团,对于理解 ICM 中射电辐射的起源至关重要。我们利用低频阵(LOFAR)在 120-168 MHz 观测了邻近星系团对 RXC J1825.3+3026(z0.065z\sim0.065)和 CIZA J1824.1+3029(z0.071z\sim0.071),并利用深度(240 ks)XMM-Newton 数据集研究了该系统的非热与热性质。RXC J1825.3+3026 处于复杂动力学状态,在 E-W 方向有主并合正在进行,在 SW 方向与一个星系群处于次级后期并合阶段,而 CIZA J1824.1+3029 动力学上处于弛豫状态。这两个星系团处于并合前阶段。我们报道在 RXC J1825.3+3026 中发现了一个 Mpc 尺度的射电晕,其具有低表面亮度延展,从星系团中心沿 X 射线辐射延伸至 SW 方向的星系群遗迹。这是迄今已知质量最小、最暗的巨型射电晕之一。相反,在 CIZA J1824.1+3029 以及并合前星系团对之间的区域均未观测到弥漫射电辐射。RXC J1825.3+3026 和 CIZA J1824.1+3029 的 X 射线表面亮度涨落功率谱分别对应于显示射电晕的星系团和未探测到射电辐射的星系团的发现。我们为星系团并合在 ICM 非热成分产生中起关键作用这一观点提供了定量支持。

关键词

引用

@article{arxiv.1908.07527,
  title  = {Particle acceleration in a nearby galaxy cluster pair: the role of cluster dynamics},
  author = {A. Botteon and R. Cassano and D. Eckert and G. Brunetti and D. Dallacasa and T. W. Shimwell and R. J. van Weeren and F. Gastaldello and A. Bonafede and M. Brüggen and L. Bîrzan and S. Clavico and V. Cuciti and F. de Gasperin and S. De Grandi and S. Ettori and S. Ghizzardi and M. Rossetti and H. J. A. Röttgering and M. Sereno},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1908.07527},
  year   = {2019}
}

备注

7 pages, 5 figures, 1 table, accepted for publication in A&A