影响星系团标度关系因素的研究

Cluster of galaxy is the key probe on astronomical and cosmological studies. The mass function of galaxy clusters and its evolution provide tight constraints on the cosmological parameters. Building scaling relations is the important prerequisite for a reliable mass estimation. The active galactic nuclei (AGN) feedback and the dynamical status are the major influential factors to the scaling relations. In order to minimize the dispersion and deviation of scaling relations, and obtain reliable masses of galaxy clusters, base on our X-ray flux-limited cluster sample, we carry out the following works to address these two influential factors. 1, In this project, we will systematically investigate the X-ray cavities in our cluster sample, and explore the influences of AGN feedback on the scaling relation. 2, Taking both X-ray and optical observational properties into account, we will study the dynamical status, investigate the scaling relations between different physical parameters and masses, and search the best mass indictor in different dynamical statuses.

星系团是宇宙学研究的重要探针。星系团的质量函数及其随红移的演化，可用来严格限制宇宙学参数。建立标度关系是可靠估计星系团质量的重要前提。活动星系核反馈、动力学状态是影响标度关系的重要因素。为了减小标度关系的弥散和偏差，并获得可靠的星系团质量，本项目将基于我们已建立的X射线星系团样本，针对上述两个因素研究以下内容：1、系统寻找有X射线空洞的星系团，研究活动星系核反馈对星系团标度关系的影响。2、结合X射线和光学观测数据，分析星系团的动力学状态，研究星系团的不同物理参数与质量之间的标度关系，寻找不同动力学状态下星系团质量的最佳替代量。

本项目的主要科学目标为仔细分析星系团中的动力学活动及动力学状态对标度关系的影响。项目资助下，我们完成以下工作：（1）首先结合自主建立的星系团样本XBCS和Planck卫星观测数据，分析星系团的动力学状态以及不同参数间的标度关系，探究了利用热SZ效应得到的Y_SZ,Planck参数与X射线得到的Y_XMM参数间的一致性，发现两者符合的很好。Y_SZ,Planck－Y_XMM关系的确定有利于估计高红移星系团的性质，为后续的宇宙学参数的确定奠定基础。其次分析了近邻星系中几个特殊X射线点源的活动，包括：（2）分析NGC 1313星系中的暂现极亮X射线源3XMM J031820.8-663034 近25年的长期光变行为，对重复爆发现象作出解释；（3）分析极亮X射线脉冲星SMC X-3在超爱丁顿爆发期间的XMM-Newton和Nustar数据，给出脉冲轮廓随时间和能量的演化关系，进而研究强磁场、高吸积率下的吸积物理；（4）分析小麦哲云星系中的X射线点源SXP 59在2017年的爆发现象，研究中子星的磁场和吸积流之间的相互作用以及随光度的演化关系。项目资助期间，我们在国际知名杂志ApJ、MNRAS等杂志上发表论文6篇，培养研究生7名。目前，我们还在讨论、推动未来利用爱因斯坦探针卫星的观测数据开展相关研究。