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Bolocam Sunyaev-Zel'dovich 效应与 Chandra X 射线测量之间的星系团标度关系

宇宙学与河外天体物理 2015-06-11 v2

摘要

我们提出了 Bolocam X 射线-SZ (BOXSZ) 样本中 45 个星系团的积分 Sunyaev-Zel'dovich 效应 (SZE) 信号YSZY_{\rm SZ}、其 X 射线对应量YXMgasTXY_{\rm X}\equiv M_{\rm gas}T_{\rm X}以及总质量MtotM_{\rm tot}之间的标度关系。所有参数均在r2500r_{2500}内积分。Y2500Y_{2500}值是使用在加州理工学院亚毫米波天文台 (CSO) 以 140 GHz 运行的 Bolocam 收集的 SZE 数据测量的。星系团内介质的温度TXT_{\rm X}和质量Mgas,2500M_{\rm gas,2500}是使用 Chandra 收集的 X 射线数据确定的,而MtotM_{\rm tot}是假设气体质量分数恒定从MgasM_{\rm gas}推导得出的。我们的分析考虑了几个潜在的偏差来源,包括:选择效应、射电点源的污染以及由于噪声滤波和波束平滑效应导致的 SZE 信号损失。我们测得Y2500Y_{2500}--YXY_{\rm X}标度的幂律指数为0.84±0.070.84\pm0.07,在固定YXY_{\rm X}Y2500Y_{2500}的分数内禀弥散为(21±7)%(21\pm7)\%,这两者均与先前的分析一致。我们还测量了Y2500Y_{2500}M2500M_{2500}之间的标度,发现幂律指数为1.06±0.121.06\pm0.12,在固定质量下Y2500Y_{2500}的分数内禀弥散为(25±9)%(25\pm9)\%。虽然最近使用 X 射线质量代理的 SZE 标度关系发现的幂律指数与 5/3 的自相似预测一致,但我们的测量结果与众不同,与自相似预测相差约 5σ\sigma。鉴于测得的Y2500Y_{2500}--YXY_{\rm X}标度具有良好的一致性,这种差异的大部分似乎是由每次特定分析所采用的 X 射线质量代理的校准差异引起的。

关键词

引用

@article{arxiv.1406.2800,
  title  = {Galaxy Cluster Scaling Relations between Bolocam Sunyaev-Zel'dovich Effect and Chandra X-ray Measurements},
  author = {N. G. Czakon and J. Sayers and A. Mantz and S. R. Golwala and T. P. Downes and P. M. Koch and K. -Y. Lin and S. M. Molnar and L. A. Moustakas and T. Mroczkowski and E. Pierpaoli and J. A. Shitanishi and S. Siegel and K. Umetsu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1406.2800},
  year   = {2015}
}

备注

31 pages, 15 figures, accepted by ApJ 04/11/2015. This version is appreciably different from the original submission: it includes an entirely new appendix, extended discussion, and much of the material has been reorganized