运动学Sunyaev-Zel'dovich效应的相关性质及其对暗能量的启示

在对宇宙体流的宇宙学研究的背景下，我们详细研究了运动学Sunyaev-Zel'dovich（kSZ）效应的统计性质。我们首先解析计算了星系团投影本动速度的相关函数和功率谱。通过考虑这些源的空间成团性质，我们进行了{\em 全天} kSZ功率谱的视线计算，并发现在大角尺度（$l<10$）上，局部体流应该在较小尺度上占主导的泊松型涨落之上留下可见的特征，而密度和速度涨落的耦合贡献则应小得多。我们分析了未来高分辨率CMB实验（如ACT和SPT）探测kSZ信号并从中提取宇宙学信息和暗能量约束的前景。我们提出了两种互补的方法，一种适用于“深而窄”的巡天（如ACT），另一种适用于“宽而浅”的巡天（如SPT）。当应用于即将进行和未来的巡天时，两种方法都可以将暗能量状态方程参数$w$约束在约5-10%的精度，并在互补的红移范围内探测$w$，这可能有助于揭示其时间演化。这些对$w$的测定不依赖于星系团质量的先验知识，尽管它们对星系团物理做了最小限度的假设。