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对未来运动学 Sunyaev-Zel'dovich 效应探测的重子反馈效应约束预测

宇宙学与河外天体物理 2024-04-12 v2

摘要

重子反馈效应是弱引力透镜(WL)分析中的重要系统误差。它在文献中部分导致了 S8S_8 张力。随着下一代大尺度结构(LSS)和宇宙微波背景(CMB)实验的到来,高信噪比的运动学 Sunyaev-Zel'dovich (kSZ) 效应探测可以严格约束暗物质晕内及周围的重子分布,并量化弱透镜统计中的重子效应。在这项工作中,我们应用 Fisher 矩阵技术预测未来 kSZ 对 3 个 kSZ 敏感的重子修正模型(BCM)参数的约束。我们的计算表明,结合下一代 LSS 巡天,第 3 代 CMB 实验(如 AdvACT 和 Simons Observatory)可以将物质功率谱阻尼 S(k)S(k) 约束到 σS(k)<0.8%37.8Gpc3h3/V\sigma_S(k)<0.8\%\sqrt{37.8{\rm Gpc}^3h^{-3}/V} 的精度(在 k10h/k\lesssim 10h/Mpc 处),其中 VV 是未来 LSS 和 CMB 巡天之间的重叠巡天体积。对于第 4 代 CMB 巡天(如 CMB-S4 和 CMB-HD),约束将增强至 σS(k)<0.4%37.8Gpc3h3/V\sigma_S(k)<0.4\%\sqrt{37.8{\rm Gpc}^3h^{-3}/V}。如果额外观测(例如 X 射线探测和热 SZ 观测)能有效固定气体密度剖面斜率参数 δ\delta,则对 S(k)S(k) 的约束将进一步提升至第 3 代和第 4 代 CMB 巡天的 σS(k)<0.3%37.8Gpc3h3/V\sigma_S(k)<0.3\%\sqrt{37.8{\rm Gpc}^3h^{-3}/V}σS(k)<0.1%37.8Gpc3h3/V\sigma_S(k)<0.1\%\sqrt{37.8{\rm Gpc}^3h^{-3}/V}

关键词

引用

@article{arxiv.2401.03510,
  title  = {Forecast constraints on the baryonic feedback effect from the future kinetic Sunyaev-Zel'dovich effect detection},
  author = {Yi Zheng and Pengjie Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.03510},
  year   = {2024}
}

备注

22 pages, 10 figures, minor revisions, JCAP accepted