非平衡态对基于苏尼亚耶夫-泽尔多维奇巡天进行宇宙学参数估计的影响
宇宙学与河外天体物理
2010-10-14 v2 高能天体物理现象
摘要
星系团外边界处的无碰撞吸积激波应主要加热离子而非电子,因为离子携带了大部分下落气体的动能。在吸积激波附近,星系团内介质的密度非常低,库仑碰撞时间尺度长于吸积时间尺度。在这些区域,电子和离子可能无法达到平衡态。数值模拟表明,对于弛豫星系团,苏尼亚耶夫-泽尔多维奇可观测量的值(例如,积分康普顿化参数Y)可能偏差几个百分点。如果未适当考虑非平衡态效应,Y-质量关系可能会产生偏差。利用一组流体动力学模拟,我们计算了在使用星系团丰度技术约束宇宙学参数时,在交叉校准或自校准过程中由非平衡态效应引入的Y-质量关系中的三个潜在系统偏差。然后,我们使用半解析技术来估计非平衡态对由扩展Press-Schechter理论确定的Y分布函数(Y函数)的影响。根据校准方法,我们发现非平衡态效应可能导致Y函数的系统偏差,并且宇宙学参数Ω_8、σ_8以及暗能量状态方程参数w的值可能偏差几个百分点。特别地,在我们考虑的所有系统情况下,非平衡态效应都会引入w的百分之几的视在演化。我们提出了在使用星系团丰度技术研究精密宇宙学时,经验性地考虑非平衡态效应的技术。我们得出结论,Y-质量关系中即使只有几个百分点的系统不确定性,也会在宇宙学参数测量中引入相当水平的偏差。
引用
@article{arxiv.1006.0262,
title = {The Impact of Non-Equipartition on Cosmological Parameter Estimation from Sunyaev-Zel'dovich Surveys},
author = {Ka-Wah Wong and Craig L. Sarazin and Daniel R. Wik},
journal= {arXiv preprint arXiv:1006.0262},
year = {2010}
}
备注
10 pages, 3 figures, accepted for publication in the Astrophysical Journal, abstract abridged slightly. Typos corrected in version 2