Sunyaev-Zel'dovich 效应的流体动力学模拟

我们使用流体动力学 N 体代码生成热 SZ 效应的模拟图，尺寸为一平方度。我们研究了三种不同的宇宙学模型：当前 favored 的低密度宇宙学模型（含宇宙学常数）、临界密度模型和低密度开放模型。我们将不同红移对应的模拟盒子叠加，以将 Compton y 参数的贡献纳入最高所需红移。我们的主要结果如下：1. 低密度宇宙学的平均 y 畸变约为 $4 \times 10^{-6}$，临界密度为 $1 \times 10^{-6}$。这些值低于当前限制，但前者差距并不大。2. 在低密度宇宙学中，平均 y 畸变来自广泛的红移范围，主要来自 $z < 2$，尾部延伸到 $z \sim 5$。对于临界密度模型，大部分贡献来自 $z < 1$。3. 给定 $y$ 值以上的 SZ 源数量强烈依赖于仪器分辨率。对于一弧分波束，临界密度宇宙中 $y > 10^{-5}$ 的源约为每平方度 0.1 个，低密度模型中约为每平方度 8 个。有无宇宙学常数的低密度模型给出非常相似的结果。4. 我们估计，如果宇宙是低密度的，Planck 卫星可以观测到约 25000 个 SZ 源；如果是临界密度，则约为 10000 个。