宇宙结构形成冲击波的射电特征

在宇宙结构形成过程中， intra-cluster 介质中会产生大尺度冲击波。这些冲击波可类比于超新星残骸中的过程，可能产生显著的相对论电子群，进而产生可观测的射电 synchrotron 辐射。位于多个团簇边缘的扩展射电残迹，以及部分射电环面辐射，可能即源于此。本文推导了以下解析表达式：(i) 冲击波下游区域的总射电功率，(ii) 射电发射区域的宽度。这些表达式预测强冲击波的谱线斜率接近 -1。中等强度冲击波，如由星系团间的碰撞产生的冲击波，导致谱线稍陡。此外，我们预测了宇宙冲击波的射电功率上限。将结果与 Abell115、2256 和 3667 的射电残迹进行比较，我们得出这些残迹的磁场通常处于 0.1 μG 级别。星系团内的磁场可能由冲击波本身产生，这使我们能够计算其随星系团温度变化的射电辐射。最终得到的辐射与星系团环面的射电功率-温度关系高度吻合。最后我们指出，宇宙吸积冲击波的射电辐射小于星系团碰撞冲击波。后者可能在新一代射电望远镜中被探测到。