Clusters of galaxies generally form by the gravitational merger of smaller clusters and groups. Major cluster mergers are the most energetic events in the Universe since the Big Bang. The basic properties of cluster mergers and their effects are discussed. Mergers drive shocks into the intracluster gas, and these shocks heat the intracluster gas. As a result of the impulsive heating and compression associated with mergers, there is a large transient increase in the X-ray luminosities and temperatures of merging clusters. These merger boost can affect X-ray surveys of clusters and their cosmological interpretation. Similar boosts occur in the strong lensing cross-sections and Sunyaev-Zeldovich effect in merging clusters. Merger shock and turbulence associated with mergers should also (re)accelerate nonthermal relativistic particles. As a result of particle acceleration in shocks and turbulent acceleration following mergers, clusters of galaxies should contain very large populations of relativistic electrons and ions. Observations and models for the radio, extreme ultraviolet, hard X-ray, and gamma-ray emission from nonthermal particles accelerated in these shocks will also be described. Gamma-ray observations with GLAST seem particularly promising.
Recognition of the role of radio galaxies in the universe has been increasing in recent years. Their colossal energy output over huge volumes is now widely believed to play a key role not only in the formation of galaxies and their supermassive black holes, but also in the evolution of clusters of galaxies and, possibly, the cosmic web itself. In this regard, we need to understand the inflation of radio bubbles in the hot gas atmospheres of clusters and the importance of the role that radio galaxies play in the overall energy budget of the intracluster medium. Here, we present results from X-ray and radio band observations of the hot gas atmospheres of powerful, nearby radio galaxies in poor clusters.
Clusters of galaxies are believed to constitute a population of astrophysical objects potentially able to emit electromagnetic radiation up to gamma-ray energies. Evidence of the existence of non-thermal radiation processes in galaxy clusters is indicated from observations of diffuse radio halos, hard X-ray and EUV excess emission. The presence of cosmic ray acceleration processes and its confinement on cosmological timescales nearly inevitably yields in predicting energetic gamma-ray emission, either directly deduceably from a cluster's multifreqency emission characteristics or indirectly during large-scale cosmological structure formation processes. This theoretical reasoning suggests several scenarios to actually detect galaxy clusters at gamma-ray wavelengths: Either resolved as individual sources of point-like or extended gamma-ray emission, by investigating spatial-statistical correlations with unidentified gamma-ray sources or, if unresolved, through their contribution to the extragalactic diffuse gamma-ray background. In the following I review the situation concerning the proposed relation between galaxy clusters and high-energy gamma-ray observations from an observational point-of-view.
Recent observations of galaxy clusters in radio and X-ray indicate that cosmic rays and magnetic fields may be energetically important in the intracluster medium. According to the estimates based on theses observational studies, the combined pressure of these two components of the intracluster medium may range between $10\%{\~}100\%$ of gas pressure, although their total energy is probably time dependent. Hence, these non-thermal components may have influenced the formation and evolution of cosmic structures, and may provide unique and vital diagnostic information through various radiations emitted via their interactions with surrounding matter and cosmic background photons. We suggest that shock waves associated with cosmic structures, along with individual sources such as active galactic nuclei and radio galaxies, supply the cosmic rays and magnetic fields to the intracluster medium and to surrounding large scale structures. In order to study 1) the properties of cosmic shock waves emerging during the large scale structure formation of the universe, and 2) the dynamical influence of cosmic rays, which were ejected by AGN-like sources into the intracluster medium, on structure formation, we have performed two sets of N-body /hydrodynamic simulations of cosmic structure formation. In this contribution, we report the preliminary results of these simulations.
Observations with EUVE, ROSAT, and BeepoSAX have shown that some clusters of galaxies produce intense EUV emission. These findings have produced considerable interest; over 100 papers have been published on this topic in the refereed literature. A notable suggestion as to the source of this radiation is that it is a 'warm' (106 K) intracluster medium which, if present, would constitute the major baryonic component of the universe. A more recent variation of this theme is that this material is 'warm-hot' intergalactic material condensing onto clusters. Alternatively, inverse Compton scattering of low energy cosmic rays against cosmic microwave background photons has been proposed as the source of this emission. Various origins of these particles have been posited, including an old (${\~}$Giga year) population of cluster cosmic rays; particles associated with relativistic jets in the cluster; and cascading particles produced by shocks from sub-cluster merging. The observational situation has been quite uncertain with many reports of detections which have been subsequently contradicted by analyses carried out by other groups. Evidence supporting a thermal and a non-thermal origin has been reported. The existing EUV, FUV, and optical data will be briefly reviewed and clarified. Direct observational evidence from a number of different satellites now rules out a thermal origin for this radiation. A new examination of subtle details of the EUV data suggests a new source mechanism: inverse Compton scattered emission from secondary electrons in the cluster. This suggestion will be discussed in the context of the data.
In this paper I give an overview of the detection of emission from the warm-hot intergalactic medium (WHIM) in the outer parts of clusters of galaxies. The evidence for the presence of soft excess X-ray emission in 7 out of 21 clusters is summarized, and it is demonstrated that several of these clusters show the signatures of thermal emission in the outer parts. A strong signature is the presence of redshifted O VII emission at 0.57 keV. In the central parts, several clusters show also a soft excess, but m this case the observations cannot well discriminate between a thermal or non-thermal origin of the soft X-ray excess.
Clusters of galaxies are filled with X-ray emitted hot gas with the temperature of T ${\~}$2-10 keV. Recent X-ray observations have been revealing unexpectedly that many cluster cores have complicated, peculiar X-ray structures, which imply dynamical motion of the hot gas. Moreover, X-ray spectra indicate that radiative cooling of the cool gas is suppressed by unknown heating mechanisms (the 'cooling flow problem'). Here we propose a novel mechanism reproducing both the inhomogeneous structures and dynamics of the hot gas in the cluster cores, based on state-of-the-art hydrodynamic simulations. We showed that acoustic-gravity waves, which are naturally expected during the process of hierarchical structure formation of the universe, surge in the X-ray hot gas, causing a serous impact on the core. This reminds us of tsunamis on the ocean surging into an distant island. We found that the waves create fully-developed, stable turbulence, which reproduces the complicated structures in the core. Moreover, if the wave amplitude is large enough, they can suppress the cooling of the core. The turbulence could be detected in near-future space X-ray missions such as ASTRO-E2.
We review the observational evidence for the existence of a warm-hot intergalactic medium (WHIM). We expect that the morphology of this material is similar to that of cosmic rays and magnetic fields in large-scale structure, i.e., filaments connecting clusters of galaxies. Direct evidence for the WHIM, either in emission or absorption, is weak.
Similarly to other cluster of galaxies previously classified as cooling flow systems, the Chandra observation of MKW 3s reveals that this object has a complex X-ray structure hosting both a X-ray cavity and a X-ray filament. Unlike the other clusters, however, the temperature map of the core of MKW 3s shows the presence of extended regions of gas heated above the radially averaged gas temperature at any radius. As the cluster does not show evidences for ongoing major mergers Mazzotta et al. suggest a connection between the heated gas and the activity of the central AGN. Nevertheless, due to the lack of high quality radio maps, this interpretation was controversial. In this paper we present the results of two new radio observations of MKW 3s at 1.28 GHz and 604 MHz obtained at the GMRT. Together with the Chandra observation and a separate VLA observation at 327 MHz from Young, we show unequivocal evidences for a close connection between the heated gas region and the AGN activity and we briefly summarize possible implications.
HALLMAN ERIC J.;RYU DONGSU;KANG HYESUNG;JONES T. W.
Journal of The Korean Astronomical Society
/
v.37
no.5
/
pp.593-596
/
2004
We introduce a method of identifying evidence of shocks in the X-ray emitting gas in clusters of galaxies. Using information from synthetic observations of simulated clusters, we do a blind search of the synthetic image plane. The locations of likely shocks found using this method closely match those of shocks identified in the simulation hydrodynamic data. Though this method assumes nothing about the geometry of the shocks, the general distribution of shocks as a function of Mach number in the cluster hydrodynamic data can be extracted via this method. Characterization of the cluster shock distribution is critical to understanding production of cosmic rays in clusters and the use of shocks as dynamical tracers.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.