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利用 XMM-Newton 和 Chandra 解析 z~1 处星系团气体性质

宇宙学与河外天体物理 2017-02-01 v2

摘要

我们展示了一项针对五个通过 Sunyaev-Zeldovich 效应探测到的、质量最大 (M500>5×1014MM_{500}>5 \times 10^{14} M_{\odot})、距离最远 (z~1) 的星系团的试点 X 射线研究。我们最优地结合了 XMM-Newton 和 Chandra 的 X 射线观测,利用 XMM 的高吞吐量获取空间分辨光谱,并利用 Chandra 的高空间分辨率探测明亮的内区和检测嵌入的点源。凭借通量相关测量值的极佳一致性,我们提出了一种新方法来推导密度轮廓,其中心受 Chandra 约束,外围受 XMM 约束。我们表明,Chandra-XMM 联合对于这些红移下的形态学分析至关重要,需要 Chandra 的分辨率来消除点源污染,而 XMM 的灵敏度则允许对微弱子结构进行更高显著性的探测。该样本以动力学扰动天体为主。我们利用联合的 Chandra-XMM 密度轮廓和空间分辨温度轮廓来研究包括熵和压强在内的热力学量。通过与局域 REXCESS 样本的标度轮廓进行比较,我们发现在任何半径处,除 0.7R500R_{500} 之外的熵以外,在弥散范围内均未显著偏离标准自相似演化。重子质量分数趋向于宇宙学值,其对质量的依赖性弱于在局域宇宙中观测到的结果。我们与数值模拟的预测进行了比较。本试点研究证明了通过结合 XMM 和 Chandra 观测对高红移单个天体进行空间分辨分析的实用性和可行性。对更大样本的观测将允许进行更全面的统计分析,特别是关于星系团族群结构和标度关系的内禀弥散。(节略)

关键词

引用

@article{arxiv.1610.01899,
  title  = {Resolving galaxy cluster gas properties at z~1 with XMM-Newton and Chandra},
  author = {I. Bartalucci and M. Arnaud and G. W. Pratt and J. Démoclès and R. F. J. van der Burg and P. Mazzotta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1610.01899},
  year   = {2017}
}

备注

15 pages, 12 figures; accepted for publication in Astronomy & Astrophysics