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缺失的重子、整体流与宇宙微波背景的 E 模偏振

天体物理学 2009-11-13 v1

摘要

如果星系群和星系团的奇特运动确实类似于周围重子的运动,那么这些大质量晕的动力学 Sunyaev-Zel'dovich (kSZ) 图样应与所有周围电子的 kSZ 图样密切相关。同样,它也应与再电离后通过 Thomson 散射产生的 CMB E 模偏振场相关。我们在 Planck、ACT、SPT 或 APEX 等即将进行的 CMB 实验背景下,探讨了星系群和星系团产生的 kSZ 与全天 E 模偏振的互相关。我们发现,这种互相关有效地探测了 z=34z=3-4 以下的红移(其中大部分重子不可见),并且出现在非常大的尺度上 (l<10l<10)。测量这种互相关的显著性取决于测量 kSZ 的晕数量的泊松不确定性以及 kSZ 估计本身的准确性。假设 Planck 能在 l<20l<20 提供宇宙方差限制的 E 模偏振图,并且能为所有质量大于 1014M10^{14} M_{\odot} 的星系团收集到 S/N 1\sim 1 的 kSZ 估计值,那么这种互相关应在 2--3 σ\sigma 水平上被测量到。此外,如果全天的 ACT 或 SPT 类型 CMB 实验能为所有质量高于 1013M10^{13} M_{\odot} 的晕提供类似的 kSZ 测量值,那么互相关的总信噪比 (S/N) 应达到 4--5 的水平。检测到这种互相关将同时提供整体流和缺失重子的直接且确凿的证据。

关键词

引用

@article{arxiv.0805.3702,
  title  = {Missing baryons, bulk flows and the E-mode polarization of the Cosmic Microwave Background},
  author = {Carlos Hernandez-Monteagudo and Rashid A. Sunyaev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0805.3702},
  year   = {2009}
}

备注

6 pages, 2 figures, submitted to A&A