Interakce extragalaktických objektů

Bc. Ondrej Urban

Diplomová práce

On Interactions of Extragalactic Objects

Anotace:

Kopy galaxií sú v tejto dobe jednou z najhorúcejších tém v astrofyzike, observačnej ako aj teoretickej. V prvej časti práce sa zaoberáme motiváciou a uvedieme niektoré najzaujímavejšie výsledky. Zameriame sa hlavne na výsledky rentgenových pozorovaní. Žiarenie v týchto energiách pochádza z horúceho riedkeho plynu spojito vypĺňajúceho gravitačný potenciál kopy - "intracluster medium". Opíšeme jeho fyzikálne vlastnosti a ich variácie v rôznych častiach kopy. Detailnejšie rozoberieme pozorovania okrajov kôp a ďalekohľad XMM-Newton. V praktickej časti sa zaoberáme analýzou 13 pozorovaní kopy Virgo, ktoré ju pokrývajú až po (a za) viriálový polomer. Jedná sa o prvé výsledky tohto typu. Nachádzame nezvykle plochý profil hustoty. Profil entropie sa dalej ako 450kpc od centra kopy sploští, čo naznačuje prítomnosť zhustkov v horúcom plyne. Taktiež popisujeme meranie metalicity horúceho plynu až po viriálový polomer, poskytujúc priamy dôkaz, že je obohatený o kovy na hodnotu najmenej 0.1 slnečnej.

Abstract:

Galaxy clusters represent one of the hottest topics in the present-day astro- physics, both observational and theoretical. In the first part of the thesis we discuss the motivation for their studying and some of the most interesting re- sults. We mostly focus on the clusters’ observational X-ray properties. The emission in these energies comes from hot diffuse gas continuously filling the cluster gravitational potential – the so-called intracluster medium. We describe its physical properties and how these vary within a given galaxy cluster. Since the practical part of the thesis is focused on studying the intracluster medium in the cluster outskirts we discuss the recent effort in the field in more detail and briefly describe the XMM-Newton satellite, whose data we used. In the practical part we present the analysis of 13 XMM-Newton pointings of the Virgo cluster covering it from the center out to the radius ∼ 1.2 Mpc (∼ 4.5◦ ) – to the virial radius and beyond. This is the first time the properties of a dynamically young unrelaxed galaxy cluster have been studies in its outskirts. We find the electron density profile can be described by a power-law ne ∝ r−β with β = 1.21 ± 0.12. In the interval 0.3 rvir < r < rvir the best fit temperature drops by 60 percent. Within r < 450 kpc the entropy can be described by the power law K ∝ r1.1 , outside this radius the entropy flattens out keeping below the expected value by the factor of 2 − 2.5. This shallow density profile and flattening of the entropy can be most probably be described by the clumping of the ICM at the large radii. We also find that the ICM is enriched to the value of at least ∼ 0.1 Z⊙ all the way to the virial radius.

Keywords

Rentgen, galaxie, kopy, individuálne, Virgo X-rays, galaxies, clusters, X-rays, individual, Virgo

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 13. 5. 2011

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 15. 6. 2011
• Vedoucí: Mgr. Filip Hroch, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Fyzika / Teoretická fyzika a astrofyzika