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通过深空-气体相干性重访星系团比例关系:散度随动力学状态的依赖

宇宙学与河外天体物理 2025-09-24 v1

摘要

星系团是宇宙中最为庞大、以暗物质为主且最近才组装的结构,是探测宇宙学的关键工具。然而,连接星系团质量与诸如X射线亮度和温度等可观测量的比例关系仍存在显著不确定性。本文我们对329个来自Illust TNG300宇宙模拟星系团进行了广泛调查。我们的分析涉及暗物质与热X射线发射气体之间的交叉相关,考虑3D和2D投影分布以消除投影效应。我们证明了这一方法在评估这些系统的动力学状态并验证常用的水力学平衡假设——这对于推断星系团质量和构建比例关系至关重要——方面效果显著。我们的研究重访了X射线亮度-质量和X射线温度-质量比例关系,证明了这些比例关系的散度与星系团的动力学状态相关。我们证明,物质-气体相干性可用于识别一组最优化的放松星系团,使比例关系的散度降低最高可达40%。这种创新的方法整合了比例关系的高维度洞察,可能为进一步降低从星系团确定宇宙学参数的不确定性提供新路径。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.18240,
  title  = {Revisiting Galaxy Cluster Scaling Relations through Dark Matter-Gas Coherence: Scatter Dependence on Dynamical State},
  author = {Giulia Cerini and Elena Bellomi and Nico Cappelluti and Sabina Khizroev and Erwin T. Lau and Priyamvada Natarajan and John ZuHone},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.18240},
  year   = {2025}
}

备注

24 pages, 14 figures, published in ApJ