A thermally stable heating mechanism for the intracluster medium: Turbulence, magnetic fields and plasma instabilities

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Volumn 410, Issue 4, 2011, Pages 2446-2457

  Kunz, M W ^a   Schekochihin, A A ^a   Cowley, S C ^b,c   Binney, J J ^a   Sanders, J S ^d  

^a UNIVERSITY OF OXFORD   (United Kingdom)

^b CULHAM SCIENCE CENTRE   (United Kingdom)

^c IMPERIAL COLLEGE LONDON   (United Kingdom)

^d UNIVERSITY OF CAMBRIDGE   (United Kingdom)

Author keywords

Conduction; Diffusion; Galaxies: clusters: intracluster medium; Instabilities; Magnetic fields; Turbulence

Indexed keywords

ANISOTROPY; COOLING; ELECTROMAGNETIC FIELDS; GALAXIES; HEATING; MAGNETIC FIELDS; MAGNETOPLASMA; PLASMA DIAGNOSTICS; THERMODYNAMIC STABILITY; TURBULENCE;

CONDUCTION; GALAXIES: CLUSTERS: INTRACLUSTER MEDIUMS; HEATING MECHANISMS; MAGNETIC-FIELD; PRESSURE ANISOTROPY; RADIATIVE COOLING; THERMALLY STABLE; TURBULENT VELOCITY; VISCOUS HEATING;

FORECASTING;

EID: 78751630096     PISSN: 00358711     EISSN: 13652966     Source Type: Journal    
DOI: 10.1111/j.1365-2966.2010.17621.x     Document Type: Article

References (141)

1. Arnaud M. et al., 2001, A&A, 365, L67
2. Balbus S. A., 2000, ApJ, 534, 420
3. Balbus S. A., 2001, ApJ, 562, 909
4. Balbus S. A., Reynolds C. S., 2008, ApJ, 681, 65
5. Bale S. D., Kasper J. C., Howes G. G., Quataert E., Salem C., Sundkvist D., 2009, Phys. Rev. Lett., 103, 211101
6. Bertschinger E., Meiksen A., 1986, ApJ, 306, L1
7. Binney J., 2005, Philos. Trans. R. Soc. Lond., A, 363, 739
8. Binney J., Cowie L. L., 1981, ApJ, 247, 464
9. Binney J., Tabor G., 1995, MNRAS, 276, 663
10. Bîrzan L., Rafferty D. A., McNamara B. R., Wise M. W., Nulsen P. E. J., 2004, ApJ, 607, 800
11. Blanton E. L., Clarke T. E., Sarazin C. L., Randall S. W., McNamara B. R., 2010, Publ. Natl. Acad. Sci., 107, 7174
12. Bogdanović T., Reynolds C. S., Balbus S. A., Parrish I. J., 2009, ApJ, 704, 211
13. Bonafede A., Feretti L., Murgia M., Govoni F., Giovannini G., Dallacasa D., Dolag K., Taylor G. B., 2010, A&A, 513, 30
14. Braginskii S. I., 1965, Rev. Plasma Phys., 1, 205
15. Bregman J. N., David L. P., 1988, ApJ, 326, 639
16. Brighenti F., Mathews W. G., 2003, ApJ, 587, 580
17. Brüggen M., 2003, ApJ, 593, 700
18. Brüggen M., Scannapieco E., 2009, MNRAS, 398, 548
19. Brüggen M., Ruszkowski M., Hallman E., 2005, ApJ, 630, 740
20. Burns J. O., 1990, AJ, 99, 14
21. Califano F., Hellinger P., Kuznetsov E., Passot T., Sulem P. L., Trávníćek P. M., 2008, J. Geophys. Res., 113, A08219
22. Carilli C. L., Taylor G. B., 2002, ARA&A, 40, 319
23. Cavagnolo K. W., Donahue M., Voit G. M., Sun M., 2009, ApJS, 182, 12
24. Cavaliere A., Fusco-Femiano R., 1976, A&A, 49, 137
25. Chandran B. D. G., Cowley S. C., 1998, Phys. Rev, Lett., 80, 3077
26. Chandran B. D. G., Rasera Y., 2007, ApJ, 671, 1413
27. Chen Y., Reiprich T. H., Böhringer H., Ikebe Y., Zhang Y.-Y., 2007, A&A, 466, 805
28. Cho J., Lazarian A., Honein A., Knaepen B., Kassinos S., Moin P., 2003, ApJ, 589, L77
29. Churazov E., Forman W., Jones C., Sunyaev R., Böhringer H., 2004, MNRAS, 347, 29
30. Ciotti L., Ostriker J. P., 2001, ApJ, 551, 131
31. Conroy C., Ostriker J. P., 2008, ApJ, 681, 151
32. Cowie L. L., Binney J., 1977, ApJ, 215, 723
33. David L. P., Nulsen P. E. J., 2008, ApJ, 689, 837
34. David L. P., Nulsen P. E. J., McNamara B. R., Forman W., Jones C., Ponman T., Robertson B., Wise M., 2001, ApJ, 557, 546
35. Davis D. S., White R. E., III, 1998, ApJ, 492, 57
36. Deiss B. M., Just A., 1996, A&A, 305, 407
37. Dennis T. J., Chandran B. D. G., 2005, ApJ, 622, 205
38. Dolag K., Schindler S., Govoni F., Feretti L., 2001, A&A, 378, 777
39. Dunn R. J. H., Fabian A. C., 2006, MNRAS, 373, 959
40. Ebeling H. et al., 1996, MNRAS, 281, 799
41. Edge A. C., Stewart G. C., Fabian A. C., 1992, MNRAS, 258, 177
42. Eilek J. A., Owen F. N., 2002, ApJ, 567, 202
43. Enßlin T. A., Vogt C., 2006, A&A, 453, 447
44. Fabian A. C., 1994, ARA&A, 32, 277
45. Fabian A. C., Nulsen P. E. J., 1977, MNRAS, 180, 479
46. Fabian A. C. et al., 2000, MNRAS, 318, L65
47. Fabian A. C., Voigt L. M., Morris R. G., 2002, MNRAS, 335, L71
48. Fabian A. C., Sanders J. S., Crawford C. S., Conselice C. J., Gallager J. S., Wyse R. F. G., 2003, MNRAS, 344, L48
49. Fabian A. C., Reynolds C. S., Taylor G. B., Dunn R. J. H., 2005, MNRAS, 363, 891
50. Feretti L., Böhringer H., Giovannini G., Neumann D., 1997, A&A, 317, 432
51. Field G. B., 1965, ApJ, 142, 531
52. Forman W. et al., 2007, ApJ, 665, 1057
53. Fukazawa Y. et al., 1998, PASJ, 50, 187
54. Ghizzardi S., Molendi S., Pizzolato F., De Grandi S., 2004, ApJ, 609, 638
55. Govoni F., Murgia M., Feretti L., Giovannini G., Dolag K., Taylor G. B., 2006, A&A, 460, 425
56. Govoni F. et al., 2010, A&A, preprint (arXiv:1007.5207)
57. Graham J., Fabian A. C., Sanders J. S., Morris R. G., 2006, MNRAS, 368, 1369
58. Gruzinov A., 2002, preprint (arXiv:0203031)
59. Guidetti D., Murgia M., Govoni F., Parma P., Gregorini L., de Ruiter H. R., Cameron R. A., Fanti R., 2008, A&A, 483, 699
60. Guo F., Oh S. P., 2008, MNRAS, 384, 251
61. Haugen N. E., Brandenburg A., Dobler W., 2004, Phys. Rev. E, 70, 6308
62. Hellinger P., Trávníćek P., Kasper J. C., Lazarus A. J., 2006, Geophys. Res. Lett., 33, L09101
63. Hoeft M., Brüggen M., 2004, ApJ, 617, 896
64. Istomin Ya. N., Pokhotelov O. A., Balikhin M. A., 2009, Phys. Plasmas, 16, 062905
65. Johnstone R. M., Allen S. W., Fabian A. C., Sanders J. S., 2002, MNRAS, 336, 299
66. Just A., Deiss B. M., Kegel W. H., Boehringer H., Morfill G. E., 1990, ApJ, 354, 400
67. Kaastra J. S. et al., 2004, A&A, 413, 415
68. Kaiser C. R., Binney J., 2003, MNRAS, 338, 837
69. Kanov K. N., Sarazin C. L., Hicks A. K., 2006, ApJ, 653, 184
70. Kasper J. C., Lazarus A. J., Gary S. P., 2002, Geophys. Res. Lett., 29, 1839
71. Kim W.-T., Narayan R., 2003a, ApJ, 596, L139
72. Kim W.-T., Narayan R., 2003b, ApJ, 596, 889
73. Kuchar P., Enßlin T., 2009, preprint (arXiv:0912.3930)
74. Lea S. M., De Young D. S., 1976, ApJ, 210, 647
75. Loewenstein M., Fabian A. C., 1990, MNRAS, 242, 120
76. Lyutikov M., 2007, ApJ, 668, L1
77. Malyshkin L., Kulsrud R., 2001, ApJ, 549, 402
78. Markevitch M., 1998, ApJ, 504, 27
79. Markevitch M. et al., 2003, ApJ, 586, L19
80. Mathews W. G., Bregman J. N., 1978, ApJ, 224, 308
81. McCarthy I. G., Babul A., Bower R. G., Balogh M. L., 2008, MNRAS, 386, 1309
82. McNamara B. R., Nulsen P. E. J., 2007, ARA&A, 45, 117
83. Miller L., 1986, MNRAS, 220, 713
84. Murgia M., Govoni F., Feretti L., Giovannini G., Dallacasa D., Fanti R., Taylor G. B., Dolag K., 2004, A&A, 424, 429
85. Murgia M., Govoni F., Markevitch M., Feretti L., Giovannini G., Taylor G. B., Carretti E., 2009, A&A, 499, 679
86. Narayan R., Medvedev M. V., 2001, ApJ, 562, L129
87. Norman M. L., Bryan G. L., 1999, in Röser H.-J., Meisenheimer K., eds, Lecture Notes in Physics, 530. The Radio Galaxy Messier M87. Springer, New York, p. 106
88. Parrish I. J., Quataert E., 2008, ApJ, 677, L9
89. Parrish I. J., Quataert E., Sharma P., 2009, ApJ, 703, 96
90. Parrish I. J., Quataert E., Sharma P., 2010, ApJ, 712, L194
91. Peres C. B., Fabian A. C., Edge A. C., Allen S. W., Johnstone R. M., White D. A., 1998, MNRAS, 298, 416
92. Peterson J. R., Fabian A. C., 2006, Phys. Rep., 427, 1
93. Pistinner S., Shaviv G., 1996, ApJ, 459, 147
94. Pope E. C. D., Pavlovski G., Kaiser C. R., Fangohr H., 2006, MNRAS, 367, 1121
95. Quataert E., 2008, ApJ, 673, 758
96. Rebusco P., Churazov E., Böhringer H., Forman W., 2005, MNRAS, 359, 1041
97. Rebusco P., Churazov E., Böhringer H., Forman W., 2006, MNRAS, 372, 1840
98. Rebusco P., Churazov E., Sunyaev R., Böhringer H., Forman W., 2008, MNRAS, 384, 1511
99. Ricker P. M., Sarazin C. L., 2001, ApJ, 561, 621
100. Rosin M. S., Schekochihin A. A., Rincon F., Cowley S. C., 2010, MNRAS, preprint (arXiv:1002.4017)
101. Ruszkowski M., Begelman M. C., 2002, ApJ, 581, 223
102. Ruszkowski M., Oh S. P., 2010, ApJ, 713, 1332
103. Ruszkowski M., Brüggen M., Begelman M. C., 2004a, ApJ, 611, 158
104. Ruszkowski M., Brüggen M., Begelman M. C., 2004b, ApJ, 615, 675
105. Sakelliou I., Ponman T. J., 2006, MNRAS, 367, 1409
106. Sanders J. S., Fabian A. C., Smith R. K., Peterson J. R., 2010, MNRAS, 402, L11
107. Sanders J. S., Fabian A. C., Smith R. K., 2010, MNRAS, in press
108. Sanderson A. J. R., Ponman T. J., O' Sullivan E., 2006, MNRAS, 372, 1496
109. Sarazin C. L., 1986, Rev. Modern Phys., 58, 1
110. Sarazin C. L., 1988, X-Ray Emissions from Clusters of Galaxies. Cambridge Univ. Press, Cambridge
111. Schekochihin A. A., Cowley S. C., 2006, Phys. Plasmas, 13, 056501
112. Schekochihin A. A., Cowley S. C., 2007, in Molokov S., Moreau R., Moffrat H. K., eds, Magnetohydrodynamics: Historical Evolution and Trends. Springer, Dordrecht, p. 85
113. Schekochihin A. A., Cowley S. C., Taylor S. F., Maron J. L., McWilliams J. C., 2004, ApJ, 612, 276
114. Schekochihin A. A., Cowley S. C., Kulsrud R. M., Hammett G. W., Sharma P., 2005, ApJ, 629, 139
115. Schekochihin A. A., Cowley S. C., Kulsrud R. M., Rosin M. S., Heinemann T., 2008, Phys. Rev. Lett., 100, 081301
116. Schekochihin A. A., Cowley S. C., Dorland W., Hammett G. W., Howes G. G., Quataert E., Tatsuno T., 2009, ApJS, 182, 310
117. Schekochihin A. A., Cowley S. C., Rincon F., Rosin M. S., 2010, MNRAS, 405, 291
118. Schipper L., 1974, MNRAS, 168, 21
119. Schuecker P., Finoguenov A., Miniati F., Böhringer H., Briel U. G., 2004, A&A, 426, 387
120. Sharma P., Hammett G. W., Quataert E., Stone J. M., 2006, ApJ, 637, 952
121. Sharma P., Quataert E., Hammett G., Stone J. M., 2007, ApJ, 667, 714
122. Sharma P., Chandran B. D. G., Quataert E., Parrish I. J., 2009, preprint (arXiv:0909.0270)
123. Soker N., 2003, MNRAS, 342, 463
124. Spitzer L., Jr, 1962, Physics of Fully Ionized Gases. Wiley Interscience, New York
125. Subramanian K., Shukurov A., Haugen N. E. L., 2006, MNRAS, 366, 1437
126. Sunyaev R. A., Norman M. L., Bryan G. L., 2003, Astron. Lett., 29, 783
127. Sutherland R. S., Dopita M. A., 1993, ApJS, 88, 253
128. Tao L., 1995, MNRAS, 275, 965
129. Taylor G. B., Perley R. A., 1993, ApJ, 416, 554
130. Taylor G. B., Fabian A. C., Allen S. W., 2002, MNRAS, 334, 769
131. Tozzi P., Norman C., 2001, ApJ, 546, 63
132. Tribble P. C., 1989, MNRAS, 238, 1247
133. Tucker W. H., Rosner R., 1983, ApJ, 267, 547
134. Vacca V., Murgia M., Govoni F., Feretti L., Giovannini G., Orrú E., Bonafede A., 2010, A&A, 514, 71
135. Vikhlinin A., Kravtsov A., Forman W., Jones C., Markevitch M., Murray S. S., Van Speybroeck L., 2006, ApJ, 640, 691
136. Voigt L. M., Fabian A. C., 2004, MNRAS, 347, 1130
137. Voigt L. M., Schmidt R. W., Fabian A. C., Allen S. W., Johnstone R. M., 2002, MNRAS, 335, L7
138. Voit G. M., Donahue M., 2005, ApJ, 634, 955
139. Vogt C., Enßlin T. A., 2003, A&A, 412, 373
140. Vogt C., Enßlin T. A., 2005, A&A, 434, 67
141. Zakamska N. L., Narayan R., 2003, ApJ, 582, 162