Galaksi Kümelerinde Küme İçi Gazın X-Işın Özelliklerinin İncelenmesi ile Kümelerin Dinamiksel Durumunu Belirleme ve Sınıflandırma

Öz

Bu çalışmada, A0961, A2108, A3390 ve A3854 galaksi kümelerinin, XMM-Newton uydusu X-ışın gözlem verileri kullanılarak küme içi gazın X-ışın özellikleri incelenmiştir. Galaksi kümelerinin her biri için 0.4 - 7.2 keV enerji aralığında oluşturulan MOS1, MOS2 ve PN verileri birleştirilerek EPIC görüntüleri oluşturulmuştur. Galaksi kümelerinin dinamiksel durumunu belirlemek için oldukça duyarlı olan X-ışını merkez kayması (w) parametrelerini hesaplamak için kümelerin X-ışın tayf analizleri yapılarak R500 bölgeleri belirlenmiştir. X-ışın merkez kayması parametreleri A0961, A2108 Doğu, A2108 Batı, A3390 ve A3854 için sırasıyla 0.0356, 0.0704, 0.0311, 0.0153 ve 0.0129 olarak hesaplanmış ve kümelerin dinamiksel durumları belirlenmiştir. Galaksi kümelerinin soğuk çekirdekli veya soğuk çekirdekli olmayan küme sınıflandırmaları için X-ışın yüzey parlaklık konsantrasyonu parametreleri (cSB) kullanılmaktadır. Çalışmamızda A0961, A2108 Doğu, A2108 Batı, A3390 ve A3854 için X-ışın yüzey parlaklık konsantrasyon parametreleri (cSB) ise sırasıyla 0.039, 0.024, 0.061, 0.076 ve 0.585 olarak elde edilmiştir. A0961 ve A2108 galaksi kümelerinin soğuk çekirdekli olmayan kümeler, A3390 ve A3854 galaksi kümelerinin ise soğuk çekirdekli kümeler olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• X-rays
• galaxies
• clusters

Determining and Classifying the Dynamical State of Clusters by Examination of X-Ray Properties of Intra-Cluster Gas in Galaxy Clusters

Abstract

In this study, the X-ray properties of the gas within the cluster were investigated using the XMM-Newton satellite X-ray observation data of the galaxy clusters A0961, A2108, A3390 and A3854. For each of the A0961, A2108, A3390 and A3854 galaxy clusters, EPIC images were created by combining MOS1, MOS2 and PN data generated in the 0.4 - 7.2 keV energy range. In order to calculate the X-ray centroid shift (w) parameters, which are very sensitive to determine the dynamical state of the galaxy clusters, X-ray spectral analyzes of the clusters were made and the R500 regions were determined. X-ray centroid shift parameters were calculated for A0961, A2108 East, A2108 West, A3390 and A3854 as 0.0356, 0.0704, 0.0311, 0.0153 and 0.0129, respectively. The dynamical states of the clusters were determined. X-ray surface brightness concentration parameters (cSB) are used for classification of galaxy clusters with or without cool core. In our study, the X-ray surface brightness concentration parameters (cSB) for A0961, A2108 East, A2108 West, A3390 and A3854 were obtained as 0.039, 0.024, 0.061, 0.076 and 0.585, respectively. A0961 and A2108 galaxy clusters were determined to be non-cool core clusters, while A3390 and A3854 galaxy clusters were determined to be cool core clusters.

Keywords

• X-rays
• galaxies
• clusters

References

1. Abell, G. O., 1958, ApJS, 3, 211
2. Abell, G. O., 1965, ARA&A, 3, 1
3. Abell, G.O., Corwin, H.G. ve Olowin, R. P., 1989, ApJS, 70, 1
4. Bartalucci, I., Arnaud, M., Pratt, G. W., Démoclès, J. ve Lovisari, L.,2019, A&A, 628, A86
5. Bautz, L. P., Morgan, W. W., 1970, ApJ, 162, L149
6. Cassano, R., Ettori, S., Giacintucci, S., ve ark. 2010, ApJL, 721, L82
7. Chen Y., Reiprich T. H., Böhringer H., Ikebe Y., Zhang Y.-Y., 2007, A&A, 466, 805
8. De Grandi, S., Böhringer, H., Guzzo, L.,ve ark. 1999, ApJ, 514 , 148

9. Ebeling, H., Edge, A. C., Böhringer, H. ve ark. 1998, MNRAS, 301, 881
10. Ebeling, H., Voges, W., Böhringer, H. ve ark. 1996, MNRAS, 281, 799
11. Evrard, A. E., 1997, MNRAS, 292, 289
12. Fabian, A. C., Nulsen, P. E. J., Canizares, C. R. 1984, Nature, 310, 733
13. Forman, W., Jones, C., 1982, ARA&A, 20, 547
14. Forman W., Jones C., Tucker W. 1985, ApJ, 293, 102
15. Heldson S., Ponman T., O’Sullivan E., Forbes D., 2001, MNRAS, 325, 693
16. Jansen, F., Lumb, D., Altieri, B. ve ark. 2001, A&A, 365, L1
17. Jensen, P. C., Pimbblet, K. A. 2012, MNRAS, 422, 2841
18. Jones C., Forman W., 1999, ApJ, 511, 65
19. Lovisari, L., Reiprich, T. H., Schellenberger, G., 2015, A&A, 573, A118
20. Lovisari L., Forman W. R., Jones C. ve ark. 2017, ApJ, 846, 51
21. Mann, A.W. ve Ebeling, H., 2012, MNRAS, 420, 2120
22. Maughan, B. J., Jones, C., Forman, W., Van Speybroeck, L. 2008, ApJS, 174, 117
23. Mohr, J. J., Evrard, A. E., Fabricant, D. G., Geller, M. J., 1995, ApJ, 447, 8
24. Mohr, J. J., Fabricant, D. G., Geller, M. J., 1993, ApJ, 413, 492
25. Parekh, V., van der Heyden, K., Ferrari, C., Angus, G., Holwerda, B., 2015, A&A, 575, A127
26. Poole, G. B., Fardal, M. A., Babul, A. ve ark., 2006, MNRAS, 373, 881
27. Pratt G. W., Croston J. H., Arnaud M., Böhringer H., 2009, A&A, 498, 361
28. Rood, H. J., Sastry, G. N., 1971, PASP, 83, 313
29. Santos, J. S., Rosati, P., Tozzi, P. ve ark., 2008, A&A, 483, 35
30. Sarazin C. L., 1988, X-ray Emission from Clusters of Galaxies. Cambridge Univ. Press, Cambridge
31. Schellenberger, G., Giacintucci, S. , Lovisari, L. ve ark., 2022. ApJ, 925, 91
32. Sifón, C., Hoekstra, H., Cacciato, M. ve ark., 2015, A&A, 575, A48
33. Snowden S. L., Kuntz K. D., 2014, Cookbook for Analysis Procedures for XMM-Newton EPIC Observations of Extended Objects and The Diffuse Background. https://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/xmm/esas/cookbook/xmm-esas.html
34. Struble, M. F. ve Rood, H. J., 1987a, ApJS, 63, 543
35. Struble, M. F. ve Rood, H. J., 1987b, ApJS, 63, 555
36. Struble, M. F. ve Rood, H. J., 1999, ApJ, 125, 35
37. Zhang, C., Xu, H., Zhu, Z. ve ark., 2016, ApJ, 823, 116