Gas rotation in massive galaxy clusters with axisymmetric potential: models and perspectives for X-ray observations

L'obiettivo della Tesi è lo studio del moto dell’ICM in rotazione in ammassi e fare dei test osservativi per i futuri telescopi in banda X, come ATHENA. Nel lavoro realizzato da Bianconi (2013) studiarono la rotazione del gas in ammassi con un potenziale sferico di NFW utilizzando profili di velocità, valutandone gli effetti sull’ellitticità delle isofote X; nella seconda parte il lavoro si focalizzò nello studio di spettri simulati utilizzando le specifiche del calorimetro di Astro-H. Utilizzando il metodo presentato da Ciotti and Bertin abbiamo espanso il potenziale gravitazionale in forma ellissoidale.Abbiamo assunto uno schiacciamento del potenziale di ∼0.4. Abbiamo ricreato potenziali oblati e prolati per verificare come le diverse geometrie avessero effetti sugli osservabili dell’ICM.In particolare abbiamo considerato aloni di dark matter assialsimmetrici con un profilo di NFW e con un rapporto assiale di ∼0.6 e abbiamo confrontato lo schiacciamento delle isofote con i risultati di Lau (2012). Abbiamo misurato uno schiacciamento medio di ~0.13 per quanto riguarda i modelli non rotanti e di ~0.16 per quanto concerne i modelli rotanti, sia nel caso oblato che prolato. L’ultima parte del lavoro presenta uno studio degli spettri X simulati a diversi raggi dal centro degli ammassi dopo che si è convoluta la brillanza con la risposta strumentale dello spettrometro X-IFU di ATHENA per misurare il moto coerente del gas. Abbiamo misurato uno spostamento Doppler della riga a 6.7 keV dell’ordine di ∼5 eV, corrispondente ad una velocità di ~1000 km/s, per i modelli oblati.Nei modelli prolati invece abbiamo trovato uno spostamento del centroide di ∼15 eV, consistente con una velocità superiore a 2400 km/s. Dopo aver valutato lo spostamento della riga abbiamo analizzato l’allargamento dovuto alla dispersione di velocità. Abbiamo quindi trovato che nelle regioni interne si raggiunge un allargamento di 1000 km/s per i modelli prolati mentre per gli oblati di ~300 km/s.