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星系群/团边界处的重子收支

宇宙学与河外天体物理 2015-06-12 v1

摘要

我们展示了一项针对 5 个光学选出的贫星系团的热气体和恒星含量的研究,其中包括对星系团内光(ICL)贡献的全面核算,以及结合 XMM 观测数据的热气体与流体静力学 X 射线质量分析。我们发现,在对应的加权平均 M500M_{500}(1.080.18+0.21)×1014M(1.08_{-0.18}^{+0.21}) \times 10^{14} M_\odot 时,r500r_{500} 范围内的加权平均恒星(包括 ICL)、气体和总重子质量分数分别为 0.026±0.0030.026\pm0.0030.070±0.0050.070\pm0.0050.096±0.0060.096\pm0.006。即使计入星系团内恒星,5 个星系团中仍有 4 个显示出在 r500r_{500} 范围内存在显著的重子缺失,其重子分数(fbaryf_{\rm bary})介于宇宙平均水平(即 Ωb/Ωm\Omega_b / \Omega_m)的 50±650\pm6% 至 59±859\pm8% 之间;剩余的一个星系团 fbary=75±11f_{\rm bary} = 75\pm11%。对于我们可以将热晕追踪至 r500r_{500} 的 3 个星系团,我们没有发现外围气体密度剖面相对于幂律有变陡的迹象,而这在更大质量的星系团中曾被观测到。我们发现,在所有情况下,基于星系速度弥散(σ\sigma)和假设的 σ\sigma-M500M_{500} 关系最初发布的质量测量值均小于 X 射线质量测量值,相差因子为 1.7-5.7。尽管质量估算值有所增加,但恒星分数(在 r500r_{500} 范围内介于 0.016-0.034 之间)仍与 Gonzalez, Zaritsky & Zabludoff (2007) 发表的随质量变化的趋势一致,我们的样本正是取自该研究。

关键词

引用

@article{arxiv.1212.1613,
  title  = {The baryon budget on the galaxy group/cluster boundary},
  author = {Alastair J. R. Sanderson and Ewan O'Sullivan and Trevor J. Ponman and Anthony H. Gonzalez and Suresh Sivanandam and Ann I. Zabludoff and Dennis Zaritsky},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1212.1613},
  year   = {2015}
}

备注

17 pages, 14 figures; accepted for publication in MNRAS