宇宙微波背景中星系团旋转的证据
宇宙学与河外天体物理
2025-12-12 v1 星系天体物理
摘要
我们报告了旋转运动学苏尼亚耶夫-泽尔多维奇（rkSZ）效应的首个稳健证据，该效应由宇宙微波背景（CMB）光子与旋转的星系团内气体之间的汤姆孙散射产生。通过结合普朗克（Planck）卫星的CMB强度和偏振测量数据，以及斯隆数字化巡天（SDSS）中光谱成员星系的红移数据，在25个X射线交叉匹配、低红移（0.02 < z < 0.09）、大质量（10^{13.9} ≲ M_{500c}/M_⊙ ≲ 10^{14.6}）星系团样本中，我们检测到一个偶极rkSZ信号，该信号与每个星系团的估计旋转方向一致，在99.98%置信水平（3.6σ）下排除了偶然涨落的可能性。本次测量的显著性得益于若干新的方法学改进，这些改进用于将rkSZ信号与原初CMB涨落和噪声分离开来。信号的幅度和形状与最先进的流体动力学模拟的预测在定性上一致。这些结果建立了一种利用CMB数据探测星系团动力学状态的新工具。
引用
@article{arxiv.2512.10951,
title = {Evidence of galaxy cluster rotation in the cosmic microwave background},
author = {Samuel Goldstein and J. Colin Hill},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.10951},
year = {2025}
}
备注
Prepared for submissin to PRL, comments welcome!