Wie wird festgestellt, dass die Röntgen- und Radiointensität von einer Magnetfeldbrücke zwischen zwei Galaxienhaufen stammen?

Astronomen von Gizmodo entdecken mysteriöse, 10 Millionen Lichtjahre lange Magnetfelder, die zwei Galaxienhaufen verbinden, wie das Bild unten zeigt, und Space.coms A Weird 'Radio Bridge' 10 Million-Light Years Long Links Colliding Galaxy Clusters diskutiert es ebenfalls.

Beide verlinken auf das neue Paper in Science A Radio Ridge, das zwei Galaxienhaufen in einem Filament des kosmischen Netzes (auch arXiv ) verbindet.

Was ich bisher zusammengetragen habe, ist, dass es zwischen zwei bekannten und charakterisierten Galaxienhaufen eine Region mit etwas überschüssiger Kontinuum-Radioleistung bei 140 MHz und etwas überschüssiger Kontinuum-Röntgenstrahlleistung gibt.

Beides sind keine spektralen Merkmale, daher können ihre Entfernungen nicht durch Dopplerverschiebung mit den Galaxienhaufen in Verbindung gebracht werden.

Frage: Woher wissen sie, dass sowohl die Röntgenstrahlung als auch das Radiokontinuum wirklich aus dem Raum zwischen diesen beiden Galaxienhaufen kommen und nicht davor oder dahinter?

"Bonuspunkte" Wie spielt Plancks "y-Parameter" in dieser Mischung eine Rolle?

„Ein Radiokamm, der zwei Galaxienhaufen in einem Filament des kosmischen Netzes verbindet“, F. Govoni et al. 2019, Wissenschaft. Optisch: DSS und Pan STAARS (Einschübe) – Rot, Röntgenstrahlen: XMM-Newton – Gelb, y-Parameter: Planck-Satellit – Blau, Funk 140 MHz: LOFAR. Bildnachweis: M. Murgia - INAF

Die beiden Galaxienhaufen und der dazwischen liegende Radiokamm. Bild: DSS und Pan-STARRS1 (Optisch), XMM-Newton (Röntgenstrahlen) PLANCK-Satellit (Y-Parameter), F. Govoni, M. Murgia, INAF

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Antworten (1)

Ich denke, die Antwort ist, dass es in erster Linie eine Frage der Assoziation am Himmel ist, obwohl es einige (schwache) zusätzliche Einschränkungen gibt.

Als Erstes ist anzumerken, dass drei Beobachtungen am Himmel miteinander verbunden sind: die Röntgenemission (die seit Mitte der 1990er Jahre bekannt ist), die neu entdeckte 140-MHz-LOFAR-Emission und Hinweise auf einen Sunyaev-Zel 'dovich-Effekt in derselben Region, aus Planck-Daten (z. B. Bonjean et al. 2018 ). Aus der Bildunterschrift zu Abbildung 3 in der neuen Veröffentlichung: „Die Planck-Daten zeigen eine Gasbrücke zwischen dem Galaxienhaufenpaar Abell 0399 – Abell 0401 an derselben Stelle wie der LOFAR-Rücken.“ und aus dem Haupttext: "Der Radiokamm befindet sich entlang des Gasfadens, der Abell 0399 und Abell 0401 verbindet, die mit Planck (9, 10) entdeckt wurden."

(Die „Planck j -Parameter", auch als "Compton-Parameter" bekannt, bezieht sich auf die Messung des Sunyaev-Zel'dovich-Effekts aufgrund inverser Compton-Streuung von kosmischen Hintergrundstrahlungsphotonen, abgeleitet aus Planck-Satellitendaten. Ich glaube, er ist proportional zur Linie- Sichtintegral des Gasdrucks.)

Das Suzaku-Röntgenspektrum dieser Region (z. B. Abbildung 2 von Fujita et al. 2008 ; siehe unten) weist einige spektrale Merkmale auf, einschließlich der Fe-K-Emissionslinie. Aufgrund der geringen spektralen Auflösung schränken diese Merkmale die Rotverschiebung des röntgenemittierenden Gases nicht sehr stark ein (und ich denke, Fujita et al. haben die Rotverschiebung in ihrer Analyse auf den Mittelwert der beiden Cluster festgelegt), aber sie würde wahrscheinlich auffallen, wenn es sich um mehr als unterscheiden würde 0,1 in Rotverschiebung.

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Aus Abbildung 2 von Fujita et al. (2008): Suzaku-Röntgenspektrum eines Teils der "Brücken"-Region zwischen den beiden Clustern. Schwarz sind beobachtete Daten, rot ist das kombinierte Modell, einschließlich galaktischem und extragalaktischem Hintergrund (gestrichelt blau) und Emissionen aus dem Gas zwischen den Clustern (grün).

Eine ziemlich gründliche Antwort, vielen Dank! Die werde ich mir morgen durchlesen.
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