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利用星系外围恒星质量改进星系团选择

宇宙学与河外天体物理 2025-05-27 v2 星系天体物理

摘要

光学选择的星系团的数密度和红移演化为物质涨落振幅S8S_8提供了独立测量。然而,近期结果表明,由redMaPPer算法选择的星系团表现出与富度相关的偏差,这些偏差影响星系团的弱引力透镜信号和数密度,增加了星系团质量校准的不确定性并降低了其约束能力。在本工作中,我们评估了一个替代性的星系团代理量——外围恒星质量MoutM_{\textrm{out}},定义为以一个大质量星系为中心的[50,100][50,100] kpc包层内的总恒星质量。该代理量的弥散与redMaPPer富度λ\lambda相当,但不易受到投影效应的影响。我们将暗能量巡天第三年的redMaPPer星系团星表与超新星相机巡天中基于MoutM_{\textrm{out}}选择的星系团样本进行了比较。我们使用弱引力透镜测量来量化和比较MoutM_{\textrm{out}}λ\lambda相对于暗物质晕质量的弥散。我们的结果表明,MoutM_{\textrm{out}}的弥散与λ\lambda一致,具有相似的暗物质晕质量依赖性,并且两个代理量都包含关于底层暗物质晕质量的独特信息。我们发现,λ\lambda选择的样本在测量的ΔΣ\Delta \Sigma信号中引入了无法被仅对数正态弥散模型很好拟合的特征,而这些特征在MoutM_{\textrm{out}}选择的样本中不存在。我们的发现表明,MoutM_{\textrm{out}}为星系团选择提供了一种替代方案,其选择偏差更易于校准,至少在本文所探测的通常较低富度范围内如此。结合两个代理量可能会产生一个弥散更低且选择偏差更易处理的的质量代理量,从而使得在宇宙学中能够使用较低质量的星系团。最后,我们发现λMout\lambda-M_{\textrm{out}}标度关系的弥散和斜率分别为0.49±0.020.49 \pm 0.020.38±0.090.38 \pm 0.09

关键词

引用

@article{arxiv.2410.20205,
  title  = {Improving Galaxy Cluster Selection with the Outskirt Stellar Mass of Galaxies},
  author = {Matthew Kwiecien and Tesla Jeltema and Alexie Leauthaud and Song Huang and Eli Rykoff and Sven Heydenreich and Johannes Lange and Spencer Everett and Conghao Zhou and Paige Kelly and Yuanyuan Zhang and Tae-Hyeon Shin and Jesse Golden-Marx and J. L. Marshall and M. Aguena and S. S. Allam and S. Bocquet and D. Brooks and A. Carnero Rosell and J. Carretero and L. N. da Costa and M. E. S. Pereira and T. M. Davis and J. De Vicente and P. Doel and I. Ferrero and B. Flaugher and J. Frieman and J. García-Bellido and M. Gatti and E. Gaztanaga and G. Giannini and D. Gruen and R. A. Gruendl and G. Gutierrez and S. R. Hinton and D. L. Hollowood and K. Honscheid and D. J. James and S. Lee and R. Miquel and A. Pieres and A. A. Plazas Malagón and A. K. Romer and S. Samuroff and E. Sanchez and B. Santiago and I. Sevilla-Noarbe and M. Smith and E. Suchyta and M. E. C. Swanson and G. Tarle and D. L. Tucker and V. Vikram and N. Weaverdyck and P. Wiseman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.20205},
  year   = {2025}
}

备注

22 pages, 8 figures, 4 tables, accepted for publication in Phys. Rev. D. on 22 May, 2025