مطالعه ای بر رابطه جرم-دمای خوشه های کهشانی در مدل انرژی تاریک برهمکنشی

مدل های کیهانی گوناگونی برای ماده تاریک و انرژی تاریک وجود دارند که در آن ها، برهمکنشی امکان پذیر میان این دو جزء مهم کیهان در نظر گرفته می شود. ما بر روی پنج مورد از این مدل های برهمکنشی ماده و انرژی تاریک متمرکز می شویم و قضیه ویریال اصلاح شده را با توسعه یک روش قدیمی برای آن ها به دست می آوریم. این موضوع فرصتی برای بررسی تحول قضیه ویریال با توجه به زمان و ثوابت برهمکنشی برای مدل های مختلف نیز به دست می دهد. سپس با استفاده از این شرط ویریال جدید، رابطه اصلاح شده میان جرم و دما در خوشه های کهکشانی را به دست می آوریم. این روابط نشان می دهند که تاثیر برهمکنش میان ماده و انرژی تاریک، تنها در ضریب رابطه جرم و دما ظاهر می شود. همچنین به کمک رابطه جرم و دما، یک قید جدید بر روی ثوابت برهمکنشی به دست می آید که تنها تابعی از پارامتر تمرکز و پروفایل چگالی هاله است. در نهایت، از پنج دسته داده رصدی برای جرم و دما استفاده می کنیم و با منطبق کردن منحنی حاصل از این داده ها بر رابطه تئوری به دست آمده، مقادیر عددی متناظر با ثوابت برهمکنشی را به دست می آوریم. در توافق با نتایج سایر رصد ها، مقادیر رصدی جرم و دمای خوشه های کهکشانی نیز نشان می دهند که در تمام این مدل ها، انتقال انرژی از ماده تاریک به انرژی تاریک صورت می گیرد.

A Study on Mass-Temperature Relation of Galaxy Clusters in Interacting Dark Energy Model

There are many cosmological models for dark matter and dark energy in which a possible interaction is considered between these two significant components of the universe. We concentrate on five suggested models of interacting dark matter and dark energy and derive the modified virial theorem for them by developing a previous approach. It helps to study the evolution of this modified virial theorem with time and interacting constants for different interacting models. Then we use this obtained virial condition to investigate the modified mass-temperature relation in galaxy clusters. It reveals that the effect of interaction between dark matter and dark energy merely appears in the normalization factor of the relation. This relation also results in a new constraint on the constants of interacting models, which only depends on the concentration parameter and density profile of halo. Finally, we use five observational data sets and by fitting data to the modified mass-temperature relation, numerical values for interacting constants are obtained. In agreement with many other observational outcomes, we find that according to observational data for masses and temperatures of the galaxy clusters, energy transfers from dark matter to dark energy in the investigated models.