TNG-Cluster 中的 X 射线空腔：与观测的直接对比

TNG-Cluster 磁流体动力学宇宙学模拟在模拟星系团的星系团内介质（ICM）中产生了多样的 X 射线空腔群体。这些空腔源于中心活跃超大质量黑洞（AGN, SMBH）的间歇性、高速动能注入。在此，我们首次对 TNG-Cluster 中的 X 射线空腔与观测数据进行了全面的对比分析。首先，我们选择了 35 个用 Chandra X 射线天文台观测的真实星系团体积受限样本（$z \leq 0.071$, M$_\text{500c}$ = 10$^{14-14.8}$ M$_\odot$），在 TNG-Cluster 中为每个星系团识别 3 个类似体（共 105 个），并使用与其观测对应体相同的曝光时间生成模拟 Chandra 图像。我们在两个数据集中使用相同的技术识别 X 射线空腔并测量其性质，确保了直接的、对等的比较。我们的分析表明，两个样本具有相似比例的 X 射线空腔（35-43%）。它们表现出可比的尺寸和形态，尽管在 TNG-Cluster 中仍附着于 SMBH 的模拟 X 射线空腔尺寸稍大——在 $< 10$ kpc 范围内存在稀缺性。TNG X 射线空腔的面积随着它们在 ICM 中上升而增加，这与观测样本中看到的趋势一致。使用观测技术估计的空腔功率在两个样本中显示出良好的一致性（10$^{42-45}$ erg.s$^{-1}$），表明模拟中的 X 射线空腔是星系团核中重要的加热机制。总体而言，TNG 相当简单的 AGN 反馈模型——既没有为重现 X 射线形态特征而作模型选择，也不包含宇宙线——在星系团尺度上创造了定量真实的 X 射线空腔群体。