通过交叉相关探测环星系重子物质

Priyanka Singh; Subhabrata Majumdar; Biman B. Nath; Alexandre Refregier; Joseph Silk

doi:10.1093/mnras/stv2750

通过交叉相关探测环星系重子物质

宇宙学与河外天体物理 2016-01-27 v2

作者: Priyanka Singh , Subhabrata Majumdar , Biman B. Nath , Alexandre Refregier , Joseph Silk

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摘要

我们研究了来自当前及未来巡天的星系分布、Sunyaev-Zel'dovich (SZ) 与星系X射线功率谱的交叉相关，并表明这些是探测环星系介质(CGM)性质（即尺度、演化和能量）的极佳探针。SZ-星系交叉功率谱，尤其在大多重极处，依赖于CGM压力剖面的陡峭程度。因此，SZ信号的这一性质可用于约束CGM的压力剖面。X射线交叉功率谱也具有类似形状，但其对底层密度剖面敏感得多。我们通过分别结合南极望远镜-暗能量巡天(SPT-DES)与eROSITA-DES/eROSITA-LSST (扩展ROentgen成像望远镜阵列巡天-大型综合巡天望远镜) 巡天，预报了交叉相关的星系分布、SZ与X射线信号的可探测性。我们发现，对于SPT-DES巡天，在平坦密度与温度剖面下，信噪比(SNR)在高质量和红移处达到峰值，在 $M_h\sim 10^{13} h^{-1} M_{\odot}$ 与 $z\sim 1.5\hbox{--} 2$ 附近SNR $\sim 9$ 。eROSITA-DES (eROSITA-LSST)巡天的SNR峰值分别为 $\sim 6 (12)$ 。我们还进行了Fisher矩阵分析，以在存在或不存在气体分数未知红移演化的情况下求得CGM中气体分数的约束。最后，我们证明交叉相关的SZ-星系与X射线-星系功率谱可用作CGM能量学的强有力探针，并可能区分文献中最近提出的不同反馈模型；例如，可以以大于 $3\sigma$ 的置信度区分“无活动星系核反馈”情景与由“固定速度热风”供能的CGM。

关键词

引用

@article{arxiv.1505.03658,
  title  = {Probing the circumgalactic baryons through cross-correlations},
  author = {Priyanka Singh and Subhabrata Majumdar and Biman B. Nath and Alexandre Refregier and Joseph Silk},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1505.03658},
  year   = {2016}
}

备注

14 pages, 10 figures, 4 tables, accepted for publication in MNRAS

通过交叉相关探测环星系重子物质

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关键词

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