大质量星系团的重子含量 (0.57 < z < 1.33)

我们研究了 14 个由南极望远镜 (SPT) 选出的星系团的恒星、最亮星系团星系 (BCG) 和星系团内介质 (ICM) 质量，其中值红移为 $z=0.9$，中值质量为 $M_{500}=6\times10^{14}M_{\odot}$。我们利用 VLT、HST 和 Spitzer 观测的从紫外到近红外六个光测波段，估算了每个星系团和 BCG 的恒星质量。ICM 质量源自 Chandra 和 XMM-Newton 的 X 射线观测，而维里质量则源自 SPT 的 Sunyaev-Zel'dovich 效应信号。在 $z=0.9$ 处，对于质量为 $6\times10^{14}M_{\odot}$ 的星系团，BCG 质量 $M_{\star}^{\textrm{BCG}}$ 占晕质量的 $0.12\pm0.01$%，且该比例随 $M_{500}^{-0.58\pm0.07}$ 下降。星系团恒星质量函数具有特征质量 $M_{0}=10^{11.0\pm0.1}M_{\odot}$，且星系团中单位质量的星系数量比场星系高出 $1.65\pm0.2$ 倍。这两个结果均与群尺度及较低红移处的测量结果一致。我们将 SPT 样本与先前发布的低红移样本相结合，并修正至共同的初始质量函数以及维里质量的系统性差异。随后，我们探讨了恒星分数 (fstar)、ICM 分数 (fICM)、冷重子分数 (fc) 和重子分数 (fb) 随质量和红移的变化趋势。在枢轴质量 $6\times10^{14}M_{\odot}$ 和红移 $z=0.9$ 处，特征值为 fstar=$1.1\pm0.1$%，fICM=$9.6\pm0.5$%，fc=$10.4\pm1.2$% 以及 fb=$10.7\pm0.6$%。这些分数均随星系团质量发生显著变化，表明质量越大的星系团具有更低的 fstar 和 fc，以及更高的 fICM 和 fb。在考虑 15% 的系统性维里质量不确定性后，这些重子分数在固定质量下不存在统计上显著的红移趋势。(摘要节选)