利用多波段巡天探测宇宙学与星系团天体物理 I. 关联统计
宇宙学与河外天体物理
2020-01-08 v2 星系天体物理
摘要
即将开展的多波段天文巡天将很快发现所有大质量星系团，并为宇宙学与星系团天体物理提供前所未有的约束。本文中，我们通过对与星系团相关的三种观测量（包括宇宙微波背景中的热 Sunyaev-Zel'dovich (tSZ) 效应、电离气体的 X 射线辐射，以及背景星系受星系团引力势引起的引力弱透镜效应）的联合分析，研究多波段星系团巡天的约束能力。我们发展了一个理论框架，利用团内介质（ICM）的半解析模型和基于晕的方法，预测并解释这三种观测量之间的两点关联统计。本工作中，我们表明来自即将开展的任务（eROSITA、CMB-S4 和 LSST）的 tSZ、X 射线和透镜统计中的自角功率谱与交叉角功率谱，有助于打破宇宙学与 ICM 物理之间的简并。这些关联统计对选择偏差较不敏感，并能探测遥远、暗弱和小质量星系团中的 ICM 物理，而这些团单独难以被探测到。我们表明，关联统计能够提供与常规星系团丰度测量相当的宇宙学约束，同时约束星系团天体物理。我们的结果表明，关联统计能显著增强即将开展的多波段星系团巡天的科学回报。
引用
@article{arxiv.1909.02179,
title = {Probing Cosmology and Cluster Astrophysics with Multi-Wavelength Surveys I. Correlation Statistics},
author = {Masato Shirasaki and Erwin T. Lau and Daisuke Nagai},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.02179},
year = {2020}
}
备注
21 pages, 12 figures, 4 tables, accepted for publication in MNRAS