能否通过苏尼亚耶夫-泽尔多维奇效应推导电子分布函数？
高能天体物理现象
2015-05-28 v1
摘要
对宇宙微波背景辐射的苏尼亚耶夫-泽尔多维奇效应畸变的测量提供了推导星系团气体压力和温度的方法。本文研究了利用SZ效应观测推导大质量星系团中电子分布函数的能力。我们的SZ效应计算包含了在Wright形式体系框架内考虑的相对论修正，并使用了将电子分布函数分解为傅里叶级数的技术。利用SZ效应的多频测量，我们求解了一个线性方程组以推导傅里叶系数；我们进一步分析了不同的频率样本以降低傅里叶系数估计中的不确定性。我们提出了一种利用大质量星系团的SZ多频观测来推导电子分布函数的方法。我们发现，推导电子分布函数的最佳频率样本包括高频ν=375、600、700、857 GHz。我们证明，如果SZ强度测量的精度优于0.1%，对于最佳频率样本，通过SZ观测可以区分Jüttner分布函数与麦克斯韦-玻尔兹曼分布函数，以及具有第二电子群体的Jüttner分布函数。我们通过一个热并合星系团的3D流体动力学数值模拟证明，对于频率ν=375、600、700、857 GHz，SZ强度图的形态是不同的。我们强调，在这些频率上测量SZ强度是研究星系团中电子分布函数的一种有前景的工具。
引用
@article{arxiv.1105.3517,
title = {Can electron distribution functions be derived through the Sunyaev-Zel'dovich effect?},
author = {D. A. Prokhorov and S. Colafrancesco and T. Akahori and K. Yoshikawa and S. Nagataki and K. -I. Seon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1105.3517},
year = {2015}
}
备注
11 pages, 12 figures, published in Astronomy and Astrophysics