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Sunyaev-Zel'dovich 效应的低分辨率光谱学与星团参数估计

宇宙学与河外天体物理 2012-04-09 v1

摘要

Sunyaev-Zel'dovich (SZ) 效应是研究星系团和宇宙学的强大工具。大型毫米波望远镜现在正常规地探测和绘制多个星系团的 SZ 效应,测量它们的康普顿化参数,并将其用作宇宙大尺度结构和演化的探针。我们表明,从地基多频带 SZ 测光获得的星系团物理参数(光学深度、等离子体温度、特殊速度、非热分量等)的估计可能会产生显著偏差,原因在于频率覆盖范围减小、参数间的简并性以及独立分量数多于测量频率数。我们证明,覆盖频率 >270> 270 GHz 的 SZ 效应低分辨率光谱测量能够有效消除这种简并性。我们使用了精确的模拟观测,其视线穿过具有不同实验配置(4 频带测光计、6 频带测光计、多量程差分光谱仪、全覆盖光谱仪)和不同星团内等离子体分层结构的星系团。我们发现,使用地基少频带测光计进行的测量偏向于高电子温度和低光学深度,需要覆盖高频和/或独立的补充观测才能产生无偏信息;覆盖 4 个频带、分辨率约为 6 GHz6 \ GHz 的差分光谱仪消除了大部分(如果不是全部)偏差;全量程差分光谱仪是允许完全恢复所有参数的终极资源。

关键词

引用

@article{arxiv.1111.4588,
  title  = {Low-resolution spectroscopy of the Sunyaev-Zel'dovich effect and estimates of cluster parameters},
  author = {Paolo de Bernardis and Sergio Colafrancesco and Giuseppe D' Alessandro and Luca Lamagna and Paolo Marchegiani and Silvia Masi and Alessandro Schillaci},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1111.4588},
  year   = {2012}
}

备注

in press