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穿越宇宙网隐藏物理的航程

宇宙学与河外天体物理 2021-06-16 v2 高能天体物理现象

摘要

局域宇宙中大部分普通物质已被强烈的结构形成激波加热,并驻留于一大片基本未被探索的炽热、弥漫、发射 X 射线的等离子体中,该等离子体渗透于星系、星系群和星系团以及宇宙网的光晕中。我们提出下一代“宇宙网探测器”,它将实现对这类未见重子的完整而详尽的理解。这将是首个能够抵达位于星系团维里半径数倍更远处吸积激波的 mission,并揭示星系团内介质中失衡部分——它们是宇宙吸积物理的活见证。它还将以 AthenaAthena 将揭示大质量星系团维里化区域同样的细节水平,观测类银河系质量星系周边星系介质的 thermodynamics、运动学和化学组成,从而对这些宇宙中大部分恒星和金属形成的星系的演化提供变革性理解。最后,所提出的 X 射线卫星将通过高光谱分辨率绘制低红移下填充宇宙网纤维、温度高于 10610^6 K 的弥漫气体的 100%(在发射和吸收中对抗无处不在的宇宙 X 射线背景,直至过密度 1),从而连接大尺度结构的点,在轨 5 年至少巡天 1600 平方度。这需要在大视场(1\sim1 deg2^2)上大有效面积(1 keV 处约 10 m2^2)、提供积分视场光谱的百万像素低温微热量计阵列(在 0.6 keV 处分辨力 E/ΔEE/\Delta E = 2000,软 X 射线波段空间分辨率 5 角秒),以及确保对暗弱延展发射高灵敏度的低且稳定仪器本底。

关键词

引用

@article{arxiv.1908.01778,
  title  = {Voyage through the Hidden Physics of the Cosmic Web},
  author = {A. Simionescu and S. Ettori and N. Werner and D. Nagai and F. Vazza and H. Akamatsu and C. Pinto and J. de Plaa and N. Wijers and D. Nelson and E. Pointecouteau and G. W. Pratt and D. Spiga and G. Vacanti and E. Lau and M. Rossetti and F. Gastaldello and V. Biffi and E. Bulbul and M. J. Collon and J. W. den Herder and D. Eckert and F. Fraternali and B. Mingo and G. Pareschi and G. Pezzulli and T. H. Reiprich and J. Schaye and S. A. Walker and J. Werk},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1908.01778},
  year   = {2021}
}

备注

White paper submitted in response to ESA's Voyage 2050 Call. Accepted for publication in Experimental Astronomy