MACS J0717.5+3745 的热力学结构及大尺度结构丝状体
高能天体物理现象
2026-01-14 v3 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们呈现了 MACS J0717.5+3745 的 Chandra 和 XMM-Newton X 射线成像及空间分辨光谱，以及新的 MUSTANG2 90 GHz 热 Sunyaev-Zeldovich 效应观测。该天体是一个中等红移（z=0.5458）且质量异常大（3.5±0.6×10^15 太阳质量）的 Frontier Fields 星系团，正经历多次合并并拥有一个明显的 X 射线明亮大尺度结构丝状体。利用一种建模天体物理和仪器本底的新方法，从 Chandra、XMM-Newton 和 ROSAT 数据中生成了热力学图。24±4 keV 的温度峰值也是压力峰值，并与 MUSTANG2 数据的 Sunyaev-Zeldovich 峰值在空间上紧密相关。我们根据尖锐的温度和压力梯度刻画了星系团中心的一个潜在激波候选体，并量化了各方向的温度推导马赫数，范围为 M = (1.7-2.0)±0.3。使用贝叶斯 X 射线分析方法分离丝状结构的不同投影光谱特征，采用赤池和贝叶斯准则选择描述各温度成分的最佳模型。我们报告 X 射线丝状体温度为 3.1_{-0.3}^{+0.6} keV，密度为 (3.78±0.05)×10^{-4} cm^{-3}，相对于宇宙临界密度的过密度约为 400。我们估计丝状体的热气体质量约为 6.1×10^12 太阳质量，而其总投影弱引力透镜测得质量约为 (6.8±2.7)×10^13 太阳质量，表明热重子分数为 4%-10%。
引用
@article{arxiv.2411.08103,
title = {The thermodynamic structure and large-scale structure filament in MACS J0717.5+3745},
author = {J. P. Breuer and N. Werner and T. Plšek and F. Mernier and K. Umetsu and A. Simionescu and M. Devlin and L. Di Mascolo and T. Dibblee-Barkman and S. Dicker and B. S. Mason and T. Mroczkowski and C. Romero and C. L. Sarazin and J. Sievers},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.08103},
year = {2026}
}
备注
24 pages, 12+5 figures, 8 tables