基于 X 射线、引力透镜及流体动力学模拟的双星系团 A1750 的并合前撞击速度

自“子弹头星系团”发现以来，已揭示出若干类似案例，表明其相对速度远超标准$\Lambda$CDM 模型预测的高速碰撞分布尾部。然而，利用流体动力学模型量化此类并合后事件需要覆盖广泛的初始条件。本文指出，解释并合前案例（如 A1750）更为简单，因为碰撞星系团之间的气体受影响较小，初始条件清晰。我们分析了公开的 Chandra 数据，证实 A1750 两个星系团中心之间的投影 X 射线温度显著升高，这与我们对并合星系团的预期一致。我们使用 FLASH 代码对该系统进行了暗物质和气体的自洽流体动力学模拟。我们的模拟很好地复现了 X 射线数据，以及在中等投影角下观测到的第一次核心穿越前阶段两个星系团之间测得的红移差。利用我们的模型推导出的去投影初始相对速度为 1460 km/sec，该值显著高于近期$\Lambda$CDM 宇宙学模拟得出的大质量晕模拟平均撞击速度预测值，但仍处于允许范围内。我们的模拟表明，此类系统可通过多波段方法和数值模拟进行识别，其中相对撞击速度的统计分布可为广泛范围的暗物质情景提供决定性检验。