高红移星系与热苏尼阿耶夫-泽尔多维奇效应的关联示踪再电离
宇宙学与河外天体物理
2021-01-20 v2
摘要
我们探索了一种潜在的再电离新探测手段：高红移星系与热苏尼阿耶夫-泽尔多维奇（tSZ）效应图之间的交叉关联。我们考虑两类高红移星系：莱曼断裂星系（LBGs）与莱曼- 发射体（LAEs）。LBGs 和 LAEs 将在高红移（ 4 至 7）被正在进行及未来的巡天大量探测到。我们考虑一个类似于由鲁宾天文台时空遗产巡天（LSST）预期的 LBG 样本，以及一组以 Subaru SILVERRUSH 项目为模型但覆盖大得多的天区比例的 LAEs 选择。tSZ 效应对电离气体压强沿视线方向的积分敏感，并可使用多频 CMB 巡天在天空的大片区域上测量。我们考虑来自 CMB 第四阶段及更未来观测的预报 tSZ 图。利用一套流体动力学模拟，我们表明高红移星系与来自再电离的 tSZ 信号相关，在 处交叉功率幅度为 量级。LBGs/LAEs 与 tSZ 图之间的交叉谱包含关于宇宙再电离历史的信息，例如气泡尺寸分布，并原则上可用于直接测量再电离的时序。然而信号幅度很小，其可探测性受到 tSZ 图中低红移贡献以及仪器噪声的阻碍。若通过对大质量晕进行掩蔽来抑制观测到的 tSZ 信号中的低红移贡献，则重叠的未来 CMB 与星系巡天之组合有可能探测此信号。
引用
@article{arxiv.2006.09742,
title = {The correlation of high-redshift galaxies with the thermal Sunyaev-Zel'dovich effect traces reionization},
author = {Eric J. Baxter and Lewis Weinberger and Martin Haehnelt and Vid Iršič and Girish Kulkarni and Shivam Pandey and Anirban Roy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.09742},
year = {2021}
}
备注
11 pages, 6 figures; minor revisions to match version accepted by MNRAS