[论文解读] 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 6

一句话总结

本文基于ROSAT的X射线观测，探测到在夏普利超星系团核心区域，三个中心星系团（A3562、A3558、A3556）之间存在一个丝状结构，证实了存在一个物理的、延展的X射线辐射丝状结构。该丝状结构的物理长度至少为17.5 h₅₀⁻¹ Mpc，其在0.1–2.4 keV能量 band内的总光度约为~16×10⁴⁴ h₅₀⁻² erg s⁻¹，为超星系团核心区域大尺度结构形成的强有力证据。

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$^{-1}$.

研究动机与目标

• 研究夏普利超星系团核心区域中连接中心星系团的延展X射线结构是否存在。
• 确定观测到的X射线辐射是否形成一个物理丝状结构，将星系团A3562、A3558和A3556连接起来。
• 测量核心区域X射线辐射结构的空间范围和光度。
• 评估在主要星系团复合体之外是否存在微弱的X射线辐射，特别是A3556以西区域。
• 为夏普利超星系团最密集区域中大尺度丝状结构的存在提供观测证据。

提出的方法

• 结合指向式ROSAT PSPC观测数据与ROSAT全天 Survey 数据，覆盖6°×3°的天区。
• 利用X射线图像分析技术，探测连接三个中心星系团的延展发射特征。
• 应用背景减除与源检测技术，以分离微弱的、弥散的X射线辐射。
• 通过源轮廓图绘制与测光分析，测量X射线发射的空间范围。
• 通过在探测到的发射区域上积分通量，计算0.1–2.4 keV能量带内的光度。
• 使用宇宙学距离标度与h₅₀参数，将物理长度与光度转换为标准宇宙学单位。

实验结果

研究问题

• RQ1 在夏普利超星系团核心区域，是否存在连接三个主导星系团A3562、A3558和A3556的延展X射线辐射？
• RQ2 该X射线辐射结构在超星系团核心区域的物理范围有多大？
• RQ3 观测到的X射线辐射是否代表一个物理丝状结构，还是星系团的偶然对齐？
• RQ4 该丝状结构在0.1–2.4 keV能量带内的总X射线光度是多少？
• RQ5 是否存在微弱X射线辐射延伸至主要星系团附近区域，例如A3556以西？

主要发现

• 清晰探测到连接三个中心星系团A3562、A3558和A3556的X射线辐射，证实存在一个物理的丝状结构。
• 该丝状结构的物理长度至少延伸17.5 h₅₀⁻¹ Mpc，表明其为大尺度结构。
• 在0.1–2.4 keV能量带内的总X射线光度测量值为~16×10⁴⁴ h₅₀⁻² erg s⁻¹。
• 在A3556以西方向观测到微弱的X射线辐射，提示丝状结构可能存在延续。
• ROSAT PSPC与全天 Survey 的联合数据提供了高动态范围与灵敏度，可有效探测弥散且表面亮度低的X射线发射。
• 结果支持在夏普利超星系团最密集区域存在一个巨大、高温且延展的X射线辐射结构，连接着星系团。