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具有谱曲率的射电gischt遗迹再加速模型

高能天体物理现象 2016-05-25 v2

摘要

射电 {\it gischt} 遗迹的大部分观测特征,例如横跨遗迹宽度的谱陡峭化以及类幂律的积分谱,都可以用扩散激波加速(DSA)模型充分解释,其中相对论性电子在星系团内介质中诱发的激波处被(再)加速。然而,在一些射电遗迹(如星系团CIZA J2242.8+5301中的香肠遗迹)中探测到的积分谱在 2\sim 2 GHz 以上的陡峭谱曲率,可能无法用激波后电子的简单辐射冷却来解释。为了理解这种陡峭化,我们在此考虑一个模型,其中球形激波扫过然后离开一个具有化石相对论性电子的有限大小云团。由此产生的积分射电谱预计比老化的激波后电子所预测的陡峭得多,因为再加速在云团穿越时间后停止。利用旨在重现香肠遗迹射电观测的DSA模拟,我们表明,若速度为 us2.52.8×103\kmsu_s \sim 2.5-2.8\times 10^3 \kms、声学马赫数 Ms2.73.0M_s \sim 2.7-3.0 的激波穿过化石云团约 45\sim 45 Myr,且激波后电子进一步冷却另 10\sim 10 Myr,则积分射电谱和表面亮度分布都能较好地拟合。这一尝试说明,一些射电gischt遗迹的陡峭弯曲谱可以通过调整化石电子谱的形状并采用化石云团的特殊构型来建模。

关键词

引用

@article{arxiv.1602.03278,
  title  = {Re-acceleration Model for Radio Relics with Spectral Curvature},
  author = {Hyesung Kang and Dongsu Ryu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1602.03278},
  year   = {2016}
}

备注

accepted for publication in ApJ