检验星系团中射电迷你晕起源的次级模型
宇宙学与河外天体物理
2015-06-19 v2 星系天体物理
高能天体物理现象
摘要
我们展示了一个磁流体动力学(MHD)模拟,描述了在“次级”模型下星系团核心中射电迷你晕的出现;该模型中同步辐射电子的来源是宇宙线质子与热团内气体之间的强子相互作用,以此替代我们先前工作中讨论过的由核心晃动引发的湍流重新加速宇宙线电子的“重新加速模型”。我们利用被动示踪粒子追踪宇宙线电子能谱及其射电辐射的演化,同时考虑了来自强子相互作用的电子随时间变化的注入及其能量损失。我们发现,晃动星系团核心中的次级电子可以产生具有与观测到的射电迷你晕相似光度和范围的弥散同步辐射。然而,我们也发现了与先前工作的重要差异。我们发现,在冷锋处射电辐射的下降不如基于重新加速的模拟中显著,表明在这种次级模型变体中,辐射的空间分布比某些观测到的迷你晕更广泛。我们还探讨了磁场快速变化对射电谱的影响。虽然某些区域的最终谱比静态条件预期的更陡,但变化幅度很小,同步辐射谱指数的差异 < 0.15-0.25,具体取决于频段。这一范围远小于最佳观测到的迷你晕所声称的范围以及在重新加速模型中产生的范围。我们的结果为利用未来观测约束这些模型提供了重要建议。
引用
@article{arxiv.1403.6743,
title = {Testing Secondary Models for the Origin of Radio Mini-Halos in Galaxy Clusters},
author = {John ZuHone and Gianfranco Brunetti and Simona Giacintucci and Maxim Markevitch},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.6743},
year = {2015}
}
备注
18 pages, 16 figures. Changed to match referee-accepted version. Conclusions unchanged, but limitations of our work are more clearly laid out