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利用动力学斯尼亚赫-齐尔德速度重建测量宇宙整体流

宇宙学与河外天体物理 2026-05-13 v1

摘要

宇宙整体流——物质的体积平均奇异速度——是探测于百万太阳系尺度下宇宙原理的基本测试。然而,历史上,宇宙整体流的测量受限于 R100 h1MpcR\lesssim 100\ h^{-1}{\rm Mpc}。我们展示了将动力学斯尼亚赫-齐尔德(kinetic Sunyaev-Zel'dovich, kSZ)速度重建应用于约束百万太阳系尺度上宇宙整体流的方法,有效半径为 R2000 h1MpcR\sim2000\ h^{-1} {\rm Mpc}。我们使用 WISE×\timesSuperCOSMOS 和 unWISE 星系目录,结合 Planck 余弦温度图,对六个时空箱(tomographic bins)中 0.1z1.50.1\lesssim z \lesssim 1.5 的大尺度速度进行重建。我们目前为 200R[h1Mpc]2000200 \lesssim R\,[h^{-1}{\rm Mpc}]\lesssim 2000 范围内的整体速度给出了一些最紧密的上限,结果完全符合 Λ\LambdaCDM 整体流预期。我们的 unWISE 约束与若干CatWISE 类星体数计数偶极子测量结果严重矛盾(如果该偶极子源于 R1000 h1MpcR\sim1000\ h^{-1}{\rm Mpc} 处约为 370 kms1370\ {\rm km\,s^{-1}} 的一致整体流)。我们还对低 kk (k103Mpc1k\lesssim10^{-3}\, {\rm Mpc}^{-1}) 及低 zz (z1z\sim 1) 星系样本的物质功率谱进行约束。除了这些宇宙学约束之外,我们引入了一种新方法,用于映射不同数据组合下的光学深度偏置——kSZ 速度重建中固有的天体物理色散。我们的工作弥合了整体流与kSZ重建速度之间的理论鸿沟,并将整体速度测量的视野扩展至百万太阳系尺度。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.12499,
  title  = {Measuring cosmic bulk flow with kinetic Sunyaev-Zel'dovich velocity reconstruction},
  author = {Suroor Seher Gandhi and Matthew C. Johnson and Jordan Krywonos and Michael J. Hudson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.12499},
  year   = {2026}
}

备注

13 pages, 5 figures (Main); 9 pages, 7 figures (Appendices). Comments welcome!