星系团中的射电与 X 射线激波

在星系团外围探测到的射电遗迹被认为示踪了在宇宙学激波处加速的射电发射相对论性电子。在本研究中，利用用于大尺度结构形成的宇宙学流体动力学模拟数据，并采用扩散激波加速（DSA）模型产生宇宙线（CR）电子，我们构建了投影在天球平面上的模拟星系团的模拟射电和 X 射线图。从合成图中提取激波和射电遗迹的各种性质，包括激波马赫数、射电谱指数和光度，并与观测比较。这些图中识别出的相当大比例的射电和 X 射线激波涉及沿视线（LoSs）的多个激波面，且图中激波分布的形态取决于投影方向。在给定视线中的多个激波间，射电观测倾向于拾取具有较平坦射电谱的较强激波，而 X 射线观测优先选择具有较大动能通量的较弱激波。结果，从射电和 X 射线观测导出的激波马赫数和位置在某些情况下可能彼此不同。我们还发现合成射电遗迹的谱指数和射电功率分布与观测到的真实遗迹略有不一致；观测到稍多射电遗迹更靠近星系团核心且具更陡谱指数。我们提出，如果与这里采用的 DSA 模型相比，马赫数 $M_s \la 2$ 的极弱激波更有效地加速 CR 电子，则该不一致可得到解释。