来自弛豫星系团的宇宙学与天体物理学 II：宇宙学限制

我们展示了通过对大质量、动力学弛豫星系团的气体质量分数 $f_{gas}$ 进行测量而得出的宇宙学限制。我们的数据集包括对 40 个此类星系团的 Chandra 观测结果（这些星系团是在对 Chandra 档案进行全面搜索时确定的），以及其中部分星系团的高质量弱引力透镜数据。通过结合对 X 射线质量估计的稳健引力透镜校准，并将测量限制在星系团中最自相似且测量最准确的区域，与之前的工作相比，系统不确定性显著降低。我们的数据首次限制了 $f_{gas}$ 的内禀弥散，在半径为 0.8-1.2 $r_{2500}$ 的球壳中为 $(7.4\pm2.3)$%，这与弛豫星系团预期的气体耗竭和非热压力变化一致。利用样本中最低红移的数据，我们获得了哈勃参数与宇宙重子分数组合的限制 $h^{3/2}\Omega_b/\Omega_m=0.089\pm0.012$，该结果对暗能量的性质不敏感。结合关于 $h$ 和 $\Omega_b h^2$ 的标准先验，这提供了对宇宙物质密度 $\Omega_m=0.27\pm0.04$ 的严格限制，同样对暗能量不敏感。利用延伸至 $z>1$ 的整个星系团样本，我们获得了关于 $\Omega_m$ 的一致结果以及对暗能量的有趣限制：对于非平坦 $\Lambda$CDM 模型，$\Omega_\Lambda=0.65^{+0.17}_{-0.22}$；对于平坦常数 -$w$ 模型，$w=-0.98\pm0.26$。我们的结果既具有竞争力，又与最近的 CMB、SNIa 和 BAO 数据一致。我们展示了结合 $f_{gas}$ 数据与这些外部数据集对演化暗能量模型的限制，并评论了利用当前及下一代 X 射线天文台和透镜数据改进 $f_{gas}$ 限制的可能性。（摘要删节）