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Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

The impact of dust on the scaling properties of galaxy clusters

A. C. da Silva, A. Catalano, L. Montier, E. Pointecouteau, J. Lanoux, M. Giard

Resumo
We investigate the effect of dust on the scaling properties of galaxy clusters based on hydrodynamic N-body simulations of structure formation. We have simulated five dust models plus a radiative cooling and adiabatic models using the same initial conditions for all runs. The numerical implementation of dust was based on the analytical computations of Montier & Giard (2004).We set up dust simulations to cover different combinations of dust parameters that put in evidence the effects of size and abundance of dust grains. Comparing our radiative plus dust cooling runs to a purely radiative cooling simulation we find that dust has an impact on cluster scaling relations. It mainly affects the normalisation of the scalings (and their evolution), whereas it introduces no significant differences on their slopes. The strength of the effect critically depends on the dust abundance and grain size parameters as well as on the cluster scaling. Indeed, cooling due to dust is effective at the cluster regime and has a stronger effect on the “baryon driven” statistical properties of clusters such as LX − M, Y − M, S − M scaling relations. Major differences, relative to the radiative cooling model, are as high as 25% for the LX − M normalisation, and about 10% for the Y − M and S − M normalisations at redshift zero. On the other hand, we find that dust has almost no impact on the “dark matter driven” Tmw − M scaling relation. The effects are found to be dependent in equal parts on both dust abundances and grain sizes distributions for the scalings investigated in this paper. Higher dust abundances and smaller grain sizes cause larger departures from the radiative cooling (i.e. with no dust) model.

Palavras chave
methods: numerical - galaxies: clusters: general - large-scale structure of Universe

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Volume 396, Página 849
junho 2009

>> 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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