预测 Lambda-CDM 星系团中并合诱导的气体运动

在等级结构形成模型中，星系团通过一系列并合和连续的质量吸积形成，这会产生显著的随机气体运动，特别是在物质正在积极吸积的外围区域。内部气体运动提供的非热压力影响了发射 X 射线的星系团内等离子体的热力学结构，并引入了对 X 射线和 Sunyaev-Zeldovich 效应观测物理解释的偏差。然而，我们对星系团中气体运动的性质知之甚少。计划于 2015 年发射的 ASTRO-H X 射线任务将配备量热仪，能够以 <100 km/s 的水平测量星系团中的气体运动。在这项工作中，我们利用星系团形成的流体动力学模拟，预测了 Lambda-CDM 模型中预期的并合诱导气体运动水平。我们表明，气体速度弥散在质量更大的星系团中更大，但表现出较大的离散度。我们显示，具有大气体运动的系统在形态上是受扰动的，而早期形成、弛豫的群系则显示出较小水平的气体运动。通过分析模拟星系团的模拟 ASTRO-H 观测，我们表明此类观测可以准确测量附近弛豫星系团直至外围的气体速度弥散。另一方面，对并合星系团的 ASTRO-H 分析需要多分量光谱拟合，并通过测量单个子团内气体的本动速度和速度弥散，实现对星系团子结构的独特研究。