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合并星系团 Abell 520 的射电观测

高能天体物理现象 2019-04-03 v1

摘要

我们考察了 Abell 520 中负责延展射电辐射的相对论性粒子的可能加速机制。我们使用新的 LOFAR 145 MHz、档案 GMRT 323 MHz 和 VLA 1.5 GHz 数据来研究延展星系团辐射的形态与光谱性质。在星系团并合湍流与激波相关的粒子加速模型框架下讨论了观测性质。在 Abell 520 中,我们确认了已被归类为射电晕的延展同步加速射电辐射的存在。射电与 X 射线亮度的比较表明,该晕可能起源于一个茧状结构,而非星系团中央 X 射线明亮区域。晕光谱在 66 kpc 尺度上大致均匀。存在从 SW 边缘向星系团中心光谱变陡的迹象。假设 DSA,射电数据暗示一个 MSW=2.60.2+0.3\mathcal{M}_{SW}=2.6_{-0.2}^{+0.3} 的激波,与 X 射线推导的估计一致。这符合如下情形:SW 射电边缘中的相对论性电子通过热电子或化石电子的加速在激波前沿获得能量。我们未探测到 SW 激波前方的延展射电辐射,而若辐射是绝热压缩的结果则应预测其存在。在 NE 区域探测到 X 射线表面亮度不连续性,可能是 MNEX=1.52±0.05\mathcal{M}_{NE}^{X}=1.52\pm0.05 的反激波。该值低于由射电辐射预测的值(MNE=2.1±0.2\mathcal{M}_{NE}=2.1\pm0.2)。我们的观测表明,Abell 520 中的 SW 射电辐射可能受显著的 X 射线探测到的激波影响,其中射电发射粒子通过 Fermi-I 机制被(再)加速。与射电辐射中一个边缘大致共位的 NE X 射线不连续性暗示了反激波的存在。

关键词

引用

@article{arxiv.1811.09713,
  title  = {Radio observations of the merging galaxy cluster Abell 520},
  author = {D. N. Hoang and T. W. Shimwell and R. J. van Weeren and G. Brunetti and H. J. A. Röttgering and F. Andrade-Santos and A. Botteon and M. Brüggen and R. Cassano and A. Drabent and F. de Gasperin and M. Hoeft and H. T. Intema and D. A. Rafferty and A. Shweta and A. Stroe},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1811.09713},
  year   = {2019}
}

备注

8 figures, 2 tables and 11 pages. This paper is part of the LOFAR surveys data release 1 and has been accepted for publication in a special edition of A&A that will appear in Feb 2019, volume 622. The catalogues and images from the data release will be publicly available on lofar-surveys.org upon publication of the journal