星系群和星系团高温气体中的X射线子结构及中央气体熵超出

发布时间：2017-12-20 14:15

  本文关键词：星系群和星系团高温气体中的X射线子结构及中央气体熵超出　出处：《上海交通大学》2010年博士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 并合 活动星系核反馈 星系际气体 星系群 星系团 X射线

【摘要】： 星系团是宇宙中最大的自引力束缚系统。其中,X射线气体数量巨大,是占主导地位的发光物质。近十年来,人们利用具有高空间分辨率和高能量分辨率的Chandra和XMM-Newton X射线天文台对星系群和星系团进行了大量观测研究,取得了重大进展。例如,在并合星系团中发现了众多的激波和冷锋面等X射线子结构;在冷核星系团中发现了许多中央活动星系核(AGN)活动所造成的X射线空洞,等。从这些结构中不仅可以挖掘有关星系团自身的动力学、热力学、化学构成等方面信息,而且可以推断宇宙大尺度结构的形成与演化,甚至可以帮助我们了解暗物质和中央特大质量黑洞的属性。本文拟就星系团并合过程中的子结构成因以及AGN反馈加热对气体熵的影响这两方面进行主要探讨。 首先,我们详细分析了邻近星系团Abell 3158的Chandra和XMM-Newton观测数据,发现在X射线晕中心的西侧约120h7?11 kpc处存在一个弓形的界面结构。此界面结构实为一个偏离中心的大质量冷气团的边界。通过比较冷气团和自由区的气体压强,我们确认该界面结构是一个弱冷锋面,正以亚声速向西运动。因为冷气团的有效热传导时标(～0.3 Gyr)远小于冷却时标(～9.8 Gyr),所以可排除此冷气团产生于非均匀辐射冷却的可能性。由于此冷气团在位置、尺度、气体质量和热力学性质等方面与其它并合星系团中的偏离中心冷气团有极大相似性,并且没有证据表明Abell 3158有显著的AGN活动迹象,因此,我们认为Abell 3158中的冷气团是并合过程中子团或主团中央冷气体的残留。支持这种观点的证据还有:Abell 3158成员星系视向速度的非高斯分布以及冷气团的气体熵 温度的相关性。由此可见,若在偏离中心处出现大质量冷气团,那么就可以推断这个星系团正处于并合阶段,尤其在激波和强冷锋面等显著并合特征消失了以后。 其次,我们分析了21个星系群和19个星系团样本的Chandra观测数据,发现在31个系统中存在显著的中央气体熵超出,其能量相当于? 0.1 ? 0.5 keV/气体粒子。我们发现中央熵超出与中央星系K波段光度之间存在显著的相关性,即?K0∝LK1.6±0.4。这支持了AGN反馈是一种重要的非引力加热机制的观点。事实上,假定在AGN吸积反馈过程中质量 能量转化系数是0.02,累积的AGN反馈能量就可达? 0.5 ? 17.0 keV/气体粒子,这足以形成中央气体熵超出,弥补X射线辐射损失(? 0.002 ? 2.2 keV/气体粒子),同时引起特征关系对自相似模型预言的偏离(? 0.2 ? 1.0 keV/气体粒子)。相比于AGN反馈,在星系群中超新星爆发提供的能量仅为? 0.002 ? 0.08 keV/气体粒子,在星系团中则为? 0.0006 ? 0.007 keV/气体粒子,都几乎可忽略。由此推断,?K0 ? LK相关性可作为星系群和星系团中AGN反馈加热的直接证据。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：P157.8

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张唯诚;;隐藏的宇宙[J];科学24小时;2011年09期

2 严俊;;天文与天体物理研究现状及未来发展的战略思考[J];中国科学院院刊;2011年05期

3 老诚;;宇宙之最怪异与最神秘[J];发明与创新(中学时代);2011年Z1期

4 王丽;张明容;;从宇宙的年龄看宇宙的演化[J];科技信息;2011年16期

5 王广德;何昕;刘文芳;;主宰宇宙命运的暗物质[J];长春师范学院学报;2011年06期

6 谭启蔚;;从能量E=mc~2说到E=qBVL[J];科技信息;2011年16期

7 柏鸿耀;;引力透镜现象的研究[J];西华师范大学学报(自然科学版);2011年02期

8 谢懿;;搜寻新的地球和宇宙的边缘[J];世界科学;2011年07期

9 ;[J];;年期

10 ;[J];;年期

中国重要会议论文全文数据库 前8条

1 ;星系、宇宙分会场报告日程[A];中国天文学会2010年学术年会摘要集[C];2010年

2 刘祥;;致密射电源的观测研究[A];中国天文学会星系分会2004年学术年会论文集[C];2004年

3 ;星系、宇宙学分会场报告摘要[A];中国天文学会2010年学术年会摘要集[C];2010年

4 ;星系、宇宙学分会场报告日程[A];中国天文学会2011年学术年会手册[C];2011年

5 顾秋生;黄介浩;;存在两类Seyfert 2型星系?(英文)[A];新世纪天文发展方向研讨暨中国天文学会第二届学术大会论文集[C];2002年

6 李承奎;;星系团Abell1835的Chandra数据反投影分析及其与XMM-Newton数据的对比[A];中国天文学会2011年学术年会手册[C];2011年

7 毕效军;;暗物质研究和电子超出及其解释[A];新观点新学说学术沙龙文集34：高能天体物理中的热点问题[C];2009年

8 陈勇;;HXMT低能X射线望远镜[A];中国天文学会2011年学术年会手册[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 张梦然;“迟暮”星系团中有“旺年”星系[N];科技日报;2010年

2 张梦然;星系超级火山喷发蔚为壮观[N];科技日报;2010年

3 杨牧;天文学家发现最远星系团[N];大众科技报;2002年

4 卢苏燕;天文学家发现最远星系团[N];山西经济日报;2002年

5 毛黎;科学家完成后发座一星系团大范围观测[N];科技日报;2008年

6 ■采访人 本报记者 汪晓东邋■点评人 中科院南京紫金山天文台研究员 王思潮;太空上演四个星系大碰撞[N];人民日报;2007年

7 记者 李学华;太空上演罕见四巨星系连环碰撞[N];科技日报;2007年

8 高博;美发现迄今所知距地最远星系团[N];科技日报;2008年

9 记者 钱铮;眼看着星系中飞出“火球”[N];新华每日电讯;2008年

10 ;世界十大科技进展[N];人民日报;2003年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 王宇;星系群和星系团高温气体中的X射线子结构及中央气体熵超出[D];上海交通大学;2010年

2 顾俊骅;星系团的多波段观测[D];上海交通大学;2011年

3 顾力意;星系团中央区域热气体二维温度结构探测和热力学成分研究[D];上海交通大学;2010年

4 舒新文;活动星系核统一模型与铁Kα发射线[D];中国科学技术大学;2010年

5 李国亮;多体模拟星系团中的强引力透镜现象[D];中国科学院研究生院（上海天文台）;2006年

6 胡剑;星系团与黑洞高能天体物理过程研究[D];清华大学;2007年

7 李成;从大尺度结构到星系形成[D];中国科学技术大学;2006年

8 杨小虎;宇宙大尺度结构的统计研究[D];中国科学技术大学;2002年

9 陕欢源;宇宙再电离时期的相关性研究，星系团中的暗物质，，及修改引力理论[D];中国科学院研究生院（国家天文台）;2008年

10 李忠木;演化星族合成的应用[D];中国科学院研究生院（云南天文台）;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 闫鹏飞;星系团成员星系光度函数及其动力学[D];南京师范大学;2004年

2 何莹莹;星系的恒星形成性质及其环境效应[D];南京师范大学;2007年

3 李峰;邻近富星系团Abell 2199成员星系动力学[D];南京师范大学;2006年

4 赵丽芳;星系团的恒星形成性质研究[D];南京师范大学;2006年

5 景伟;星系团内成员星系的恒星形成历史研究[D];南京师范大学;2011年

6 王岚;借助引力透镜效应探索暗物质[D];东北师范大学;2008年

7 张仲莉;椭圆星系NGC 1407及其所属星系群中物质的质量分布[D];上海交通大学;2007年

8 郭萌;暗物质天体存在的可能性及其观测[D];东北师范大学;2008年

9 冯畅;暗物质与暗能量相互作用模型的研究与参数计算[D];复旦大学;2009年

10 沈卫华;宇宙引力成团两点相关函数的研究[D];南京师范大学;2004年

本文编号：1312388