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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28809| Título: | Simulação de frentes de choque no aglomerado de galáxias Abell 1758 |
| Título(s) alternativo(s): | Simulation of shocks fronts in the galaxy cluster Abell 1758 |
| Autor(es): | Volert, Ricardo Cezar |
| Orientador(es): | Machado, Rubens Eduardo Garcia |
| Palavras-chave: | Ondas de choque Métodos de simulação Galáxias - Aglomerados Astrofísica Shock waves Simulation methods Galaxies - Clusters Astrophysics |
| Data do documento: | 23-Fev-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | VOLERT, Ricardo Cezar. Simulação de frentes de choque no aglomerado de galáxias Abell 1758. 2022. Dissertação (Mestrado em Física e Astronomia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022. |
| Resumo: | Os aglomerados de galáxias são considerados as maiores estruturas do Universo e encontram-se perto de um equilíbrio hidrodinâmico, estando gravitacionalmente ligados, onde se formam por meio da fusão de subaglomerados através de colisões. O aglomerado de galáxias Abell 1758 (𝑧=0.279) é formado por quatro estruturas que apresentam indícios de uma possível existência de uma ponte de gás ligando as estruturas sul e norte. A dinâmica de A1758N já foi estudada em outras ocasiões, no entanto, observações recentes em rádio sugerem uma possível interação entre A1758N e A1758S, que anteriormente foi ignorada. Por meio de simulações hidrodinâmicas avaliamos a plausibilidade da existência de uma ponte de gás em A1758 em cinco diferentes cenários que resultaram em onze modelos que poderiam explicar a dinâmica do aglomerado, onde cada cenário realiza a aproximação ou afastamento das subestruturas norte e sul. Foram analisados os saltos termodinâmicos e foi veriĄcado se frentes de choque estariam presentes e qual a sua intensidade. DeĄnidas as condições iniciais e os cenários a serem aprofundados, inúmeras simulações numéricas foram realizadas e posteriormente analisadas por meio de mapas de temperatura e de densidade, perĄs de temperatura, mocks de raios X e através de aprendizagem de máquina, obtivemos as sucessivas posições de cada estrutura e as suas velocidades radiais. Entre as simulações, o melhor modelo representa um cenário de A1758S se aproximando de A1758N após uma passagem apocêntrica, onde há uma onda de choque transversal com sentido a A1758S, com número de Mach ℳ=1.9 e que se confunde com uma dissipação de energia proveniente da primeira passagem pericêntrica em A1758N que ocorreu 0.22 Gyr antes e que está aquecendo o meio intra-aglomerado. Foi constatada por meio de mapas de densidade a presença de uma ponte de gás de baixa densidade que não poderia ser facilmente identiĄcada através de raios X. Em uma avaliação complementar, A1758S se apresenta como uma subestrutura de baixas temperaturas, formada por dois subaglomerados onde A1758S1 (A1758WSW) apresente possivelmente mais massa do que A1758S2 (A1758SSW) e o seu atual estado supostamente seja fruto de uma primeira passagem pericêntrica que ocorreu há 0.35 Gyr. |
| Abstract: | Galaxy clusters are considered the largest structures in the Universe and are close to a hydrodynamic equilibrium, being gravitationally bound, where they form through the merger of subclusters through collisions. The Abell 1758 cluster of galaxies (𝑧=0.279) is formed by four structures that show signs of a possible existence of a gas bridge connecting the southern and northern structures. The dynamics of A1758N has been studied on other occasions, however, recent radio observations suggest a possible interaction between A1758N and A1758S, which was previously ignored. Through hydrodynamic simulations we evaluated the plausibility of the existence of a gas bridge in A1758 in Ąve different scenarios that resulted in eleven models that could explain the cluster dynamics, where each scenario considers the approach of the north and south substructures. Thermodynamic jumps were analyzed and we evaluated whether shock fronts were present and what their intensity was. After deĄning the initial conditions and scenarios to be explored, numerous numerical simulations were performed and later analyzed through temperature and density maps, temperature proĄles, X-ray mocks and through machine learning, we obtained the successive positions of each structure and their radial velocities. Among the simulations, the best model represents a scenario of A1758S approaching A1758N after an apocentric passage, where there is a transversal shock wave with direction towards A1758S, with Mach number ℳ=1.9 and which is intermingled with an energy dissipation from the Ąrst pericentric passage in A1758N that occurred 0.22 Gyr earlier and that is heating the intracluster medium. We found through density maps the presence of a low density gas bridge that could not be easily identiĄed by X-rays. In a complementary evaluation, A1758S presents itself as a low temperature substructure, formed by two subclusters where A1758S1 (A1758WSW) has possibly more mass than A1758S2 (A1758SSW) and its current state is supposedly the result of a Ąrst pericentric passage that occurred 0.35 Gyr ago. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28809 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Física e Astronomia |
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