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Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

MC2: Dynamical Analysis of the Merging Galaxy Cluster MACS J1149.5+2223

N. Golovich, W. A. Dawson, D. Wittman, G. A. Ogrean, R. J. van Weeren, A. Bonafede

Resumo
We present an analysis of the merging cluster MACS J1149.5+2223 using archival imaging from Subaru/Suprime-Cam and multi-object spectroscopy from Keck/DEIMOS and Gemini/GMOS. We employ two- and three-dimensional substructure tests and determine that MACS J1149.5+2223 is composed of two separate mergers among three subclusters occurring ̃1 Gyr apart. The primary merger gives rise to elongated X-ray morphology and a radio relic in the southeast. The brightest cluster galaxy is a member of the northern subcluster of the primary merger. This subcluster is very massive ({16.7}-1.60+1.25× {10}14 {M}). The southern subcluster is also very massive ({10.8}-3.54+3.37× {10}14 {M}), yet it lacks an associated X-ray surface brightness peak, and it has been unidentified previously despite the detailed study of this Frontier Field cluster. A secondary merger is occurring in the north along the line of sight (LOS) with a third, less massive subcluster ({1.20}-0.34+0.19× {10}14 {M}). We perform a Monte Carlo dynamical analysis on the main merger and estimate a collision speed at pericenter of {2770}-310+610 km s-1. We show the merger to be returning from apocenter with core passage occurring {1.16}-0.25+0.50 Gyr before the observed state. We identify the LOS merging subcluster in a strong lensing analysis in the literature and show that it is likely bound to MACS J1149 despite having reached an extreme collision velocity of ̃4000 km s-1.

Palavras chave
galaxies: clusters: individual: MACS J1149.5+2223, galaxies: distances and redshifts, large-scale structure of universe

The Astrophysical Journal
outubro 2016

>> ADS>> DOI

Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) é uma nova, mas muito aguardada, estrutura de investigação com uma dimensão nacional. Ele concretiza uma visão ousada, mas realizável para o desenvolvimento da Astronomia, Astrofísica e Ciências Espaciais em Portugal, aproveitando ao máximo e realizando plenamente o potencial criado pela participação nacional na Agência Espacial Europeia (ESA) e no Observatório Europeu do Sul (ESO). O IA é o resultado da fusão entre as duas unidades de investigação mais proeminentes no campo em Portugal: o Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) e o Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (CAAUL). Atualmente, engloba mais de dois terços de todos os investigadores ativos em Ciências Espaciais em Portugal, e é responsável por uma fração ainda maior da produtividade nacional em revistas internacionais ISI na área de Ciências Espaciais. Esta é a área científica com maior fator de impacto relativo (1,65 vezes acima da média internacional) e o campo com o maior número médio de citações por artigo para Portugal.

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