基于 Sunyaev-Zel'dovich 效应的相对论动理论经验检验
宇宙学与河外天体物理
2020-11-04 v1
摘要
我们提出一种基于 Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应频率依赖关系来确定星系团内星系团内气体（ICG）中电子速度（EV）分布函数的新方法。通常认为相对论平衡 EV 分布是 Juttner 所提出的分布。然而，关于相对论动理论基础的争论持续不断，其他分布也被提出。温和相对论性 ICG 为检验相对论动理论提供了独特实验室。我们进行了蒙特卡洛模拟，在假设 Juttner EV 分布及百分之几误差下生成单温气体的 SZ 信号。我们拟合了基于非相对论麦克斯韦分布及其两种相对论推广（Juttner 与修正 Juttner 分布）的 SZ 模型。我们发现，基于它们不同的最佳拟合温度，SZ 信号中 1% 的误差足以以高显著性区分这些分布。然而，在团的任何视线（LOS）方向上，ICG 包含一系列温度。利用我们对合并星系团的 N 体/流体动力学模拟，并假设穿过弓形激波的视线中 SZ 测量有 1% 误差，我们发现能以高显著性区分 Juttner 与修正 Juttner 分布。我们的结果表明，通过假设不同 EV 分布函数拟合 SZ 数据推导 ICG 温度，并将其与同一星系团中其他观测所得温度比较，将使我们能区分不同分布。11 页，8 图，1 表，已被《天体物理学杂志》接受发表。
引用
@article{arxiv.2009.04633,
title = {Empirical test for relativistic kinetic theories based on the Sunyaev-Zel'dovich effect},
author = {Sandor M. Molnar and Joseph Godfrey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.04633},
year = {2020}
}
备注
11 pages, 8 figures, and 1 table, accepted for publication in the Astrophysical Journal