[论文解读] A multi-wavelength analysis of the cluster of galaxies ABCG 194

E. H. Nikogossyan, F. Durret+2 more|arXiv (Cornell University)|Jul 29, 1999

Astronomy and Astrophysical Research参考文献 1被引用 3

一句话总结

本研究利用光学、X射线（ROSAT PSPC）和射电数据，对贫乏、处于松弛状态的星系团ABCG 194进行了多波段分析。结果表明，在小尺度上呈现线性形态，这是由于核心区域轴比很低（0.2），速度 dispersion 很小（σₗₒₛ = 360 km/s），且缺乏大尺度亚结构，表明尽管在中心区域呈现线性外观，该系统仍为冷的、动力学上松弛的系统。

ABSTRACT

(Abridged) We present a morphological and structural analysis of the Richness zero cluster ABCG 194, known as a ``linear cluster'', based on a catalogue of 97 galaxies with B magnitudes and redshifts, a ROSAT PSPC image and radio data. The overall large scale structure is rather smooth and comparable at optical and X-ray wavelengths. The cluster is elongated along PA $\approx 50$; however it appears as ``linear'' when taking into account only galaxies in the very central part (the axial ratio varies from 0.2 in the central region to 0.8 for a larger region). We have obtained the galaxy and X-ray emitting gas density profiles and estimated the X-ray gas and dynamical masses. At smaller scales, the analysis of both positions and velocities reveals the existence of several groups; a main structure with a nearly gaussian velocity distribution is exhibited. The velocity dispersion is small ($σ_{los} $ = 360 \kms). A wavelet analysis of the X-ray image reveals no large scale substructures. Small scale X-ray sources are detected, mainly corresponding to individual galaxies. ABCG 194 is overall a poor and cold relaxed cluster. We compare how its characteristics fit into various correlations found in the literature, but generally for richer/hotter clusters.

研究动机与目标

• 理解已知具有线性形态的贫乏、富集度为零的星系团ABCG 194的结构和动力学特性。
• 评估光学与X射线形态的一致性，以确定星系团的动力学状态。
• 利用星系位置和红移研究亚结构和类似星系群的特征。
• 将星系团的特性与为富集度更高、温度更高的星系团所建立的标度关系进行比较。
• 分析X射线表面亮度和密度剖面，以估算气体质量和动力学质量。

提出的方法

• 整理了97个星系的B星等和红移数据，以绘制光学结构和运动学图。
• 分析ROSAT PSPC X射线图像，以推导表面亮度和气体密度剖面。
• 对X射线图像应用小波分析，以在不同空间尺度上检测亚结构。
• 计算星系和X射线气体密度剖面，以估算X射线气体质量和动力学质量。
• 使用速度 dispersion（σₗₒₛ）评估星系团的动力学状态和温度。
• 将观测特性与星系团的理论标度关系进行比较。

实验结果

研究问题

• RQ1 ABCG 194的表观线性形态是由什么引起的？它是真实的大尺度结构，还是投影效应造成的伪影？
• RQ2 在X射线和光学数据中，星系团是否表现出大尺度或小尺度的亚结构？
• RQ3 ABCG 194的速度 dispersion 和质量分布与典型的星系团标度关系相比如何？
• RQ4 星系团是否处于动力学松弛状态？有哪些证据支持这一结论？
• RQ5 根据速度和空间聚集特征，ABCG 194内部是否存在多个类似星系群的结构？

主要发现

• ABCG 194仅在中心区域呈现线性外观，轴比为0.2，但当考虑更大尺度时，其形态趋于球形（轴比为0.8）。
• 该星系团的视线速度 dispersion 仅为360 km/s，表明其为冷的、动力学上松弛的系统。
• 对X射线图像的小波分析未发现大尺度亚结构，进一步支持星系团的松弛性质。
• 小尺度X射线源主要与单个星系相关，而非扩展的星系团辐射。
• X射线气体质量和动力学质量估算结果与贫乏、低质量星系团一致，但该星系团并未完全符合为富集度更高、温度更高的星系团所建立的标度关系。
• 尽管外观呈线性，ABCG 194整体仍为平滑、松弛且贫乏的星系团，无显著的大尺度亚结构。