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来自UNIONS星系团弱力轮廓的宇宙学

宇宙学与河外天体物理 2025-10-13 v3

摘要

星系团的结构蕴含着宇宙学信息。在物质更少且初始密度扰动更大的宇宙中,星系团更早形成,并有更多时间对物质进行吸积,导致其吸积区域更为延伸。因此,测量吸积区域中平均质量分布提供了一种新的宇宙学测试。吸积区域对双曲物理都不太敏感,提供了比其他星系团组装时间测度(如浓度)更干净的结构测试。我们考虑来自三个公开星系团目录的星系团样本:光谱识别Einstein Sources(SPIDERS)目录、X射线和辐射-赫氏效应(Sunyaev-Zeldovich effect)选中星系团在meta-catalogue M2C中的聚合,以及在暗能量光谱仪器(DESI)遗留成像调查中识别的星系团。使用来自紫外近红外光学北部调查(UNIONS)的初步形状目录,我们为每个样本推导出多余的表面质量密度轮廓。随后,我们将最完整的DESI遗留样本的平均轮廓与覆盖Ωm\Omega_{\rm m}σ8\sigma_8范围的仿真预测进行比较,得到约束Ωm=0.34±0.06\Omega_{\rm m}=0.34\pm 0.06σ8=0.77±0.04\sigma_8=0.77 \pm 0.04。我们还测量了SPIDERS、M2C和DESI遗留成像调查中星系团的平均(固体)splashback半径,分别为1.390.18+0.21cMpc1.39^{+0.21}_{-0.18} {\rm cMpc}1.770.18+0.20cMpc/h1.77^{+0.20}_{-0.18} {\rm cMpc}/h1.420.12+0.11cMpc/h1.42^{+0.11}_{-0.12} {\rm cMpc}/h。在使用最终的UNIONS形状目录和DESI中光谱观测的完整星系团样本后,我们预计可以比当前基于星系丰度研究的最佳约束提高两个数量级以上。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.09147,
  title  = {Cosmology from UNIONS weak lensing profiles of galaxy clusters},
  author = {Charlie T. Mpetha and James E. Taylor and Yuba Amoura and Roan Haggar and Thomas de Boer and Sacha Guerrini and Axel Guinot and Fabian Hervas Peters and Hendrik Hildebrandt and Michael J. Hudson and Martin Kilbinger and Tobias Liaudat and Alan McConnachie and Ludovic Van Waerbeke and Anna Wittje},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.09147},
  year   = {2025}
}

备注

18 pages, 12 figures. Updated to match MNRAS version