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包围子弹星系团的差弥散射电发射‘环’

高能天体物理现象 2018-04-10 v1 宇宙学与河外天体物理 天体物理仪器与方法

摘要

我们报道了在子弹星系团 1E 0657-55.8 外围区域中环状差弥散射电发射结构的发现。环状结构分布在距星系团中心 1–3 Mpc 处,远早于已报道的两个遗迹。我们还给出了内‘环’中四个子区域在 4.5 至 10 GHz 的积分流量。为理解这些结构的可能起源,我们在此首次尝试在包含 N 体加流体动力学代码的完整宇宙学 (Λ\LambdaCDM) 环境中对三维真实‘子弹’状事件进行数值建模。我们报道了在 (128 Mpc)3^3 体积模拟中发现的一个模拟‘子弹’,其速度为 2700 km s1^{-1},产生了马赫数 M=3.5M=3.5 的高超音速弓形激波,并清晰显示了暗物质与重子的暂时分离,表明迄今为止子弹事件对 Λ\LambdaCDM 宇宙学不构成挑战。我们还揭示了观测到的多重激波结构形成背后的物理机制。模拟中的射电发射支持由并合相关过程复杂组合加速并再加速化石与宇宙线电子。通过时间演化研究与计算的射电发射,我们表明子弹周围的环状结构源于强并合激波与外围吸积激波的相互作用。观测到的多重激波结构可能源自不同时间发生且远早于子弹事件的多次并合。

关键词

引用

@article{arxiv.1804.02588,
  title  = {`Rings' of diffuse radio emission surrounding the Bullet cluster},
  author = {Surajit Paul and Abhirup Datta and Siddharth Malu and Prateek Gupta and Reju Sam John and Sergio Colafrancesco},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1804.02588},
  year   = {2018}
}

备注

10 pages, 8 figures, Submitted to MNRAS (Supplementary video will only be available with the published version of the paper)