[論文レビュー] Detection of Filamentary X-Ray Structure in the Core of the Shapley Supercluster

Andreas Kull, H. Boehringer|ArXiv.org|Dec 16, 1998

Crystallography and Radiation Phenomena被引用数 6

ひとこと要約

本論文は、シャープレー超銀河団の中心部に位置する3つの中心クランター（A3562、A3558、A3556）をつなぐ繊維状構造を示すROSATからのX線観測を提示しており、物理的で延長されたX線発光 filament が確認された。この filament は少なくとも17.5 h₅₀⁻¹ Mpc の範囲をカバーし、0.1–2.4 keV帯で約16×10⁴⁴ h₅₀⁻² erg s⁻¹ の全輝度を示しており、超銀河団のコア部における大規模構造形成の強力な証拠を提供する。

ABSTRACT

We report on X-ray observations of the core of the Shapley Supercluster. Combining data from pointed observations of the ROSAT PSPC detector and data from the ROSAT All-Sky Survey, the observed region covers an area of $6^\circ imes 3^\circ$. It contains the central clusters A3562, A3558 and A3556. We find clear evidence for X-ray emission connecting the three clusters. This confirms the existence of a filamentary, physical structure embedding the three clusters A3562, A3558 and A3556. We also find evidence for faint emission westwards of A3556. In total, the extension of the filamentary X-ray emission of the core of the Shapley Supercluster amounts up to at least $\sim 17.5 h_{50}^{-1}$ Mpc. The total luminosity in the 0.1-2.4 keV energy band is $\sim 16 imes10^{44} h_{50}^{-2}$ erg s$^{-1}$.

研究の動機と目的

• シャープレー超銀河団コア部における中心クランターをつなぐ延長されたX線構造の存在を調査すること。
• 観測されたX線放射が、A3562、A3558、およびA3556のクランターをつなぐ物理的 filament を形成しているかどうかを特定すること。
• コア領域におけるX線発光構造の空間的広がりと輝度を測定すること。
• 主なクランター複合体のすぐ周辺をはるかに超えて、特にA3556の西側で微弱なX線放射が存在するかどうかを評価すること。
• シャープレー超銀河団で最も密集した領域における大規模な繊維状構造の観測的証拠を提供すること。

提案手法

• 6°×3°の領域をカバーするため、ポイント化されたROSAT PSPC観測データとROSAT全天スクリーニング調査データを組み合わせたもの。
• 3つの中心クランターをつなぐ拡張された放射特徴を検出するためのX線画像解析の使用。
• 微弱で拡散的なX線放射を分離するために、背景減算および源検出技術の適用。
• 源の等高線マッピングと光度解析を用いて、X線放射の空間的広がりを測定。
• 検出された放射領域における放射束の統合を用いて、0.1–2.4 keVエネルギー帯での輝度を計算。
• h₅₀を用いた宇宙論的距離スケーリングを用いて、物理的長さおよび輝度を標準宇宙論的単位で表現。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 シャープレー超銀河団コア部の3つの主要クランターA3562、A3558、A3556をつなぐ延長されたX線放射が存在するか？
• RQ2 超銀河団の中心部におけるX線発光構造の物理的広がりはどの程度か？
• RQ3 観測されたX線放射が物理的 filament を表しているのか、それともクランターの偶然的配置にすぎないのか？
• RQ4 0.1–2.4 keV帯における繊維状構造の全X線輝度はどの程度か？
• RQ5 A3556の西側など、主なクランターの直近の周辺をはるかに超えて、拡散的X線放射の兆候が見られるか？

主な発見

• A3562、A3558、A3556の3つの中心クランターをつなぐ明確なX線放射が検出され、物理的繊維状構造が確認された。
• この filament は物理的長さで少なくとも17.5 h₅₀⁻¹ Mpc 延びており、大規模構造を示している。
• 0.1–2.4 keV帯における全X線輝度は約16×10⁴⁴ h₅₀⁻² erg s⁻¹ と測定された。
• A3556の西側へ向かって微弱なX線放射が観測され、繊維状構造の継続の可能性を示唆している。
• ROSAT PSPCと全天スクリーニング調査の併用により、拡散的で低表面輝度放射を検出する高ダイナミックレンジおよび高感度が達成された。
• 結果は、シャープレー超銀河団の最も密集した部分に位置するクランターをつなぐ、巨大で高温で延長されたX線発光構造の存在を支持する。