X 射线星系团结构的演化

我们利用 Chandra 归档数据，对星系团的形态演化进行量化分析。星系团通过与其他星系团和星系团的合并方式形成并增长，其在当前时代的亚结构程度以及随红移变化的速度取决于基本宇宙学模型。我们的样本包含 40 颗从 Chandra 归档中挑选的 X 射线选定的亮星系团，我们使用功率比法（Buote & Tsai 1995）对星系团形态进行量化。功率比由 X 射线面 brightness 的矩构成，与星系团的动力学状态相关。我们发现，按照层级结构形成模型的定性预期，较高红移的星系团具有更大的亚结构且动力学活跃程度高于较低红移的星系团。具体而言，红移大于 0.5 的星系团的平均第三、四阶功率比显著高于较低红移星系团。其中，$P_3/P_0$ 是判别星系团非对称结构最明确的指标，即使考虑噪声和其他系统误差，两种样本间的 $P_3/P_0$ 差异仍显著。在噪声校正后，我们对 $P_3/P_0$ 随红移的线性拟合发现斜率在超过 99% 的置信度大于零。这种结构演化观测表明，动力学状态可能是寻求约束宇宙学模型的星系团研究中的重要系统效应，随后结合数值模拟进行校准，结构演化本身将为宇宙模型提供有趣的约束。