700 ks Chandra 蜘蛛网场 II：蜘蛛网星系中逆康普顿与热弥漫辐射的证据
摘要
我们基于一次深度（700 ks）Chandra 观测，展示了 z=2.16 处蜘蛛网星系周围及其核发射的弥漫辐射的 X 射线成像与光谱分析。我们表征了核发射并计算了仪器 PSF 翼在周围区域的污染。随后，我们量化了 12" 内的扩展发射。我们发现蜘蛛网星系宿主一个轻度吸收类星体，在约 1 年尺度上具有微弱但显著的变异性。我们发现喷流区发射可用 Gamma~2-2.5 的幂律很好地描述，且与相对论电子对 CMB 光子的 IC 上散射一致。我们还发现半径约 100 kpc 内大致对称的弥漫发射。该发射与温度 kT=2.0_{-0.4}^{+0.7} keV、金属丰度 Z<1.6Z_sun 的热 ICM 热轫致辐射一致。100 kpc 内平均电子密度为 n_e=(1.51+-0.24+-0.14)E-2 cm^{-3}，对应于总 ICM 质量上限 <=(1.76+-0.30+-0.17)E+12 M_sun（误差条分别为 1 sigma 统计与系统误差）。若对 ICM 应用流体静力平衡，我们测得总引力质量 M(<100 kpc)=(1.5^{+0.5}_{-0.3})E+13 M_sun，并外推至更大半径，估计在 r_{500}=(220+-30) kpc 半径内总质量 M_{500}=(3.2^{+1.1}_{-0.6})E+13 M_sun。我们得出结论：蜘蛛网原星系团在 12 角秒半径内显示显著弥漫发射，其主要贡献来自与射电喷流相关的 IC 散射。在喷流区外，我们还在约 100 kpc 半径内识别出热发射，揭示了热弥漫重子的存在，其可能代表形成中星系团的胚胎化维里晕。
引用
@article{arxiv.2209.15467,
title = {The 700 ks Chandra Spiderweb Field II: Evidence for inverse-Compton and thermal diffuse emission in the Spiderweb galaxy},
author = {P. Tozzi and R. Gilli and A. Liu and S. Borgani and M. Lepore and L. Di Mascolo and A. Saro and L. Pentericci and C. Carilli and G. Miley and T. Mroczkowski and M. Pannella and E. Rasia and P. Rosati and C. S. Anderson and A. Calabro' and E. Churazov and H. Dannerbauer and C. Feruglio and F. Fiore and R. Gobat and S. Jin and M. Nonino and C. Norman and H. J. A. Rottgering},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.15467},
year = {2022}
}
备注
19 pages, 16 figures, accepted in Astronomy & Astrophysics