揭示星系团的三维结构: 解决X射线与引力透镜质量之间的差异
宇宙学与河外天体物理
2014-11-20 v2
摘要
我们首次确定了三轴星系团中暗物质(DM)和星系团内介质(ICM)的内在三维形状及物理参数。虽然以往大多数研究依赖于标准球对称建模，但我们的方法通过结合X射线、弱引力透镜和强引力透镜观测，能够推断出在三轴DM晕中处于流体静力学平衡的非球对称星系团内气体分布的属性。我们将该方法应用于星系团 MACS J1423.8+2404。该源是一个具有单峰质量分布的充分弛豫天体的例子，我们推断出了该源的ICM和DM的形状及物理性质。我们发现这是一个三轴星系团，其DM晕在天空平面和视线方向上的轴比分别为1.53±0.15和1.44±0.07。我们表明，考虑三维几何结构可以解决长期存在的由X射线和引力透镜观测确定的星系团质量之间的差异。我们还重点确定了DM密度分布的内禀斜率α，因为暗物质密度分布的尖度是冷暗物质(CDM)结构形成范式的关键检验之一：通过明确考虑该星系团的三维结构，我们测得α=0.94±0.09，该值接近CDM预言，而标准球对称建模则导致有偏的值α=1.24±0.07。我们的发现为支持CDM情景提供了进一步证据，并为以无偏方式恢复星系团的内在形状和物理参数开辟了新窗口。这对于将星系团用作宇宙学探针具有重要意义。
引用
@article{arxiv.0912.2648,
title = {Unveiling the three-dimensional structure of galaxy clusters: resolving the discrepancy between X-ray and lensing masses},
author = {A. Morandi and K. Pedersen and M. Limousin},
journal= {arXiv preprint arXiv:0912.2648},
year = {2014}
}
备注
Accepted for publication in ApJ