X 射线星系团的广义标度关系：最强大的质量代理

本文讨论了将 Ettori 等人 (2012) 提出的广义标度关系 (gSR) 应用于观测数据的问题。我们在 X 射线星系团的自相似模型中进一步扩展了 gSR 的形式体系，表明对于通用关系 $M_{\rm tot} \sim L^a M_g^b T^c$（其中 $L$、$M_g$ 和 $T$ 分别为气体光度、质量和温度），斜率值位于平面 $4a+3b+2c=3$ 上。利用已发布的数据集，我们展示了 gSR 的某些投影是观测物理 X 射线量之间最有效的关系，可用于重构星系团质量。这一结论基于以下证据：在研究的标度律中，它们在星系群和星系团质量尺度上均提供了最低的 $\chi^2$、最低的总弥散度和最低的内禀弥散度。通过应用 gSR，所有情况下的内禀弥散度均降低至 $M_{\rm tot}$ 的相对误差低于 16%。最佳拟合关系为：$M_{\rm tot} \sim M_g^a T^{1.5-1.5a}$（其中 $a\sim0.4$），以及 $M_{\rm tot} \sim L^a T^{1.5-2a}$（其中 $a\sim0.15$）。作为本研究的副产品，我们提供了 120 个天体在 $\Delta=500$ 处的引力质量估计值（50 个来自 Mahdavi 等人 2013 年的样本，16 个来自 Maughan 2012 年；31 个来自 Pratt 等人 2009 年；23 个来自 Sun 等人 2009 年），其中 114 个为独立条目。仅由 gSR 提供的质量典型相对误差（即不传播与观测量的任何不确定性）在星系团尺度上介于 3-5% 之间，在星系群尺度上约为 10%。相对于用于校准 gSR 的流体静力学质量，由于所考虑样本中存在不同比例的弛豫/扰动天体，重构质量的偏差约为 10%。在 gSR 使用弛豫系统进行校准的极端情况下，扰动天体的流体静力学质量被高估了约 20%。