星系群和星系团X射线性质的物理意义

在结构形成的标准框架内,星系团和星系群是由较小系统合并而成,星系团内介质的物理性质,如气体温度和总X射线光度,被预测具有明确的自相似标度关系。然而,观测到的星系团和星系群显示出与这些预测关系的强烈偏差。我们认为这些偏差不太可能完全由观测偏差造成;我们假设它们具有物理基础,是由于星系团内介质中存在过剩熵,此外还有在星系团形成过程中由吸积激波产生的熵。已经提出了几种机制来产生这种熵。我们聚焦于那些在气体成为维里化星系团环境组成部分之前对其预热的机制,提出了一个简单、直观、物理动机明确的分析模型,该模型成功地捕捉了与高熵气体吸积到星系群和星系团尺度系统相关的重要物理过程。我们使用该模型推导了星系团和星系群可观测性质之间的新关系,以及这些关系的演化。这些关系包括光度-温度和光度-$\sigma$关系,以及温度分布函数和X射线光度函数。发现这些性质比标准框架预测的更准确地描述了观测结果。还讨论了未来将进一步检验预热气体情景有效性的观测。