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星系团与星系群中相对论性 SZ 温度标度的多模拟研究

宇宙学与河外天体物理 2022-10-12 v2

摘要

Sunyaev-Zeldovich(SZ)效应是现代宇宙学中的有力工具。随着未来观测有望带来不断改善的 SZ 测量,来自星系群和星系团的 SZ 信号的相对论修正日益重要。因此,理解三种温度度量之间的差异十分重要:(a)平均相对论性 SZ(rSZ)温度,(b)与热 SZ(tSZ)效应相关的质量加权温度,以及(c)X 射线光谱温度。本工作中,我们比较了由 {\sc Bahamas} \& {\sc Macsis}、{\sc Illustris-TNG}、{\sc Magneticum} 和 {\sc The Three Hundred Project} 模拟所预测的这些团温度。尽管模拟参数范围广泛,我们发现各模拟间的 SZ 温度一致。我们估计对 Y104Y\simeq10^{-4}~Mpc2^{-2} 的团,从 rSZ 出发的修正量级约为 10%\simeq 10\%。我们的分析确认了三种温度度量间存在系统性偏移;其中 rSZ 温度比其他度量大约 20%\simeq 20\%,并在更高红移处进一步偏离。我们证明这些度量偏离简单的自相似演化,并探究它们如何随晕的定义半径变化。我们研究了不同反馈方案和分辨率如何影响观测温度,发现 SZ 温度对这些细节相当不敏感。模拟间的一致性指明了确定相对论性 SZ 修正程度这一观测与理论探索的令人兴奋的途径。我们提供了多种基于模拟的标度关系拟合,供未来 SZ 建模使用。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.05834,
  title  = {A multi-simulation study of relativistic SZ temperature scalings in galaxy clusters and groups},
  author = {Elizabeth Lee and Dhayaa Anbajagane and Priyanka Singh and Jens Chluba and Daisuke Nagai and Scott T. Kay and Weiguang Cui and Klaus Dolag and Gustavo Yepes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.05834},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted by MNRAS