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利用 Sunyaev-Zeldovich 选取的星系团成团性改进基础物理参数的限制

宇宙学与河外天体物理 2019-10-02 v4

摘要

即将开展的探测宇宙微波背景辐射 (CMB) 的毫米波实验将通过热 Sunyaev-Zeldovich (tSZ) 效应观测到数万个星系团。tSZ 选取的星系团是宇宙学模型的有力探针,因为它们追踪了晚期结构的增长。晚期结构增长对标准宇宙学模型 (Λ\LambdaCDM) 的扩展高度敏感,例如中微子质量之和、暗能量状态方程以及对广义相对论的修改。用于星系团观测的常规统计量是它们作为红移函数的丰度。我们研究了在包含星系团的成团信号(即星系团功率谱)之后能获得多少额外的宇宙学信息。我们预测了即将开展的 Simons Observatory 和类似 CMB Stage-4 实验的星系团功率谱,发现例如星系团功率谱将暗能量状态方程的边缘化限制降低了 33--12%12\%,将增长指数降低了 55--8%8\%。我们使用广义优度指标展示了这些限制,发现对于扩展参数改进范围为 1212--18%18\%,对于天体物理 nuisance 参数为 1212--19%19\%,对于 Λ\LambdaCDM 参数为 1414--25%25\%。我们还发现,如果星系团作为物质密度示踪物的偏差能被测量到 3%3\% 或更好的精度内,这些改进可以增加多达 66 倍。我们讨论了利用成团信号来解决星系团丰度测量中存在的特定系统误差的可能性。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.00976,
  title  = {Improving Constraints on Fundamental Physics Parameters with the Clustering of Sunyaev-Zeldovich Selected Galaxy Clusters},
  author = {Dylan Cromer and Nicholas Battaglia and Mathew S. Madhavacheril},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.00976},
  year   = {2019}
}

备注

11 pages, 8 figures, 1 table. Submitted to Phys. Rev. D. Updated with revisions. Fixed TeX rendering problem from v3