KM
K. Migkas
Author with expertise in Astronomical Instrumentation and Spectroscopy
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
2
(50% Open Access)
Cited by:
1
h-index:
10
/
i10-index:
11
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

The SRG/eROSITA All-Sky Survey. View of the Virgo Cluster

Hannah McCall et al.Jun 17, 2024
As the closest galaxy cluster, the Virgo Cluster is an exemplary environment for the study of the large-scale filamentary structure and physical effects that are present in cluster outskirts but absent from the more easily studied inner regions. Here, we present an analysis of the SRG/eROSITA data from five all-sky surveys. eROSITA allows us to resolve the entire Virgo cluster and its outskirts on scales between 1 kpc and 3 Mpc, covering a total area on the sky of about 25$^ by 25$^ We utilized image manipulation techniques and surface brightness profiles to search for extended emission, surface brightness edges, and features in the outskirts. We employed a method of comparing mean and median profiles to measure gas clumping out to and beyond the virial radius. Surface brightness analysis of the cluster and individual sectors of the cluster reveal the full extent of previously identified cold fronts to the north and south. The emissivity bias due to gas clumping, which we quantify over three orders of magnitude in the radial range, is found to be mild, consistent with previous findings. We find uniform clumping measurements in all directions, with no enhancements along candidate filaments. We find an estimated virial gas mass of $M_ gas r<r_ $\,M$_ Through imaging analysis we detect the presence of extended emission spanning 320\,kpc to the southwest of M49. The extension has a significance of 3.15sigma and is coincident with radio emission detected with LOFAR, which could be evidence of an accretion shock or turbulent reacceleration as the M49 group or background W' cloud falls into the cluster and interacts with the intracluster medium.
0

X-ray and optical analysis of the distant merging double cluster SPT-CLJ2228-5828, its gas bridge, and its shock front

K. Migkas et al.Jan 14, 2025
Galaxy cluster mergers are excellent laboratories for studying a wide variety of different physical phenomena. An example of such a cluster system is the distant SPT-CLJ2228-5828 merger located at z≈ 0.77. Previous analyses via the thermal Sunyaev-Zeldovich effect and weak lensing (WL) data suggested that the system was potentially a dissociative cluster post-merger, similar to the Bullet cluster. In this work, we perform an X-ray and optical follow-up analysis of this rare system. We used new deep XMM-Newton data to study the hot gas in X-rays in great detail, spectroscopic Gemini data to precisely determine the redshift of the two mass concentrations, and new Hubble Space Telescope data to improve the total mass estimates of the two components. We find that SPT-CLJ2228-5828 constitutes a pre-merging double cluster system instead of a post-merger as previously thought. The merging process of the two clusters has started, with their gas on the outskirts colliding with a ∼ 22^ ∘ ∘ on the plane of the sky. Both clusters have a similar radius of R_ ∼ 700 kpc, with the two X-ray emission peaks separated by ≈ 1 Mpc (2.1^ We fully characterized the surface brightness, gas density, temperature, pressure, and entropy profiles of the two merging clusters for their undisturbed non-interacting side. The two systems have very similar X-ray properties, with a moderate cluster mass of tot ∼ (2.1-2.4) ⊙ according to X-ray mass proxies. Both clusters show good agreement with known X-ray scaling relations when their merging side is ignored. The WL mass estimate of the western cluster agrees well with the X-ray-based mass, whereas the eastern cluster is surprisingly only marginally detected from its WL signal. A gas bridge with ≈ 333 kpc length connecting the two merging halos is detected at a $5.8σ$ level. The baryon overdensity of the excess gas (not associated with the cluster gas) is δ_ b ∼ (75-320) across the length of the bridge, and its gas mass is M_ gas ∼ 1.4 ⊙ . The gas density and temperature jumps at ∼ 10^ cm^-3 and ∼ 5.5 keV, respectively, are also found across the gas bridge, revealing the existence of a weak shock front with a Mach number mathcal M ∼ 1.1. The gas pressure and entropy also increase at the position of the shock front. We estimate the age of the shock front to be lesssim 100 Myr and its kinetic energy ∼ 2.4 erg s^-1. SPT-CLJ2228-5828 is the first such high-z pre-merger with a gas bridge and a shock front, consisting of similarly sized clusters, to be studied in X-rays.