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共振散射对热星际介质软X射线线发射的影响:I. 星系核球

星系天体物理 2018-07-25 v1 高能天体物理现象

摘要

弥漫软X射线线发射通常用于示踪近邻星系中热星际介质的热力学与化学性质及其含量。尽管共振线散射使发射的解释变得复杂,它也为测量介质的运动学提供了机会。我们实现了一种直接蒙特卡洛模拟方案,原则上能够考虑介质中任意空间、热、化学和运动学分布下的共振散射效应。在此,我们通过无量纲计算将该方案应用于等温、化学均匀且球对称的介质,其径向密度分布由β\beta-模型刻画。该应用同时考虑了由于散射引起的共振线发射的光学深度依赖的空间畸变与强度变化,与先前计算一致。我们进一步将该建模方案应用于M31核球的XMM-Newton RGS谱中观测到的OVII和OVIII发射线复合体。该建模虽因其简洁性存在各种局限,但表明共振散射确实可以解释发射的很大一部分空间畸变以及谱线相对强度,尤其是OVII Heα\alpha三重态中较大的禁戒线对共振线之比。我们首次估计M31中介质的等温湍流马赫数为0.17\sim0.17,线发射气体温度为2.3×106\sim2.3\times10^6 K。我们得出结论:共振散射可能在一般意义上对正常星系中弥漫热气体的软X射线能谱形状起重要作用。

关键词

引用

@article{arxiv.1806.01474,
  title  = {Resonant scattering effect on the soft X-ray line emission from the hot interstellar medium: I. galactic bulges},
  author = {Yang Chen and Q. Daniel Wang and Gao-Yuan Zhang and Shuinai Zhang and Li Ji},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1806.01474},
  year   = {2018}
}

备注

emulateapj, 14 pages including 13 figures, accepted by ApJ