星系团内部动力学对 Sunyaev-Zeldovich 效应的印记
宇宙学与河外天体物理
2025-03-14 v1 星系天体物理
摘要
即将开展的星系团 Sunyaev-Zeldovich (SZ) 效应测量将极大地增进我们对团内介质 (ICM) 主要性质及其如何依赖于相关星系团特定热力学与动力学状态的理解。利用一个模拟星系团样本，我们评估了 ICM 内部动力学对热 SZ 效应和动力学 SZ 效应（分别为 tSZ 和 kSZ）的影响。我们为模拟星系团生成了 SZ 效应的合成图。对于样本中的每个星系团，我们使用一组成熟的指标来估计其动力学状态。我们利用 SZ 图与星系团动力学状态之间的相关性，寻找演化事件（主要是并合）在 SZ 信号上留下的印记。动力学效应与动力学状态显示出显著的相关性：未弛豫的星系团在所有质量和半径上均呈现出更高的径向轮廓和整体更强的信号。此外，对于弛豫的星系团，kSZ 信号与旋转相关；而对于受扰动的系统，该效应则由其他运动（如体流、湍流等）主导。在对星系团动力学类别进行平均时，kSZ 效应表现出偶极图样，在弛豫星系团群中尤为明显。这一特征可被用于叠加多个 kSZ 图，以恢复与样本整体旋转性质相关的更强偶极信号。SZ 效应可作为估计星系团动力学状态的工具，特别是用于区分那些演化宁静的星系团与那些近期有频繁并合事件的星系团。我们的结果表明，即将到来的测量星系团 SZ 信号的观测数据，可作为分类星系团演化历史的一种补充策略。
引用
@article{arxiv.2403.17054,
title = {The imprints of galaxy cluster internal dynamics on the Sunyaev-Zeldovich effect},
author = {Óscar Monllor-Berbegal and David Vallés-Pérez and Susana Planelles and Vicent Quilis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.17054},
year = {2025}
}
备注
13 pages. 11 figures. Accepted for publication in A&A