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吸积区作为星系团丰度的互补探针

宇宙学与河外天体物理 2024-07-26 v2

摘要

星系团丰度测量提供了宇宙学的经典测试,主要灵敏于波动幅度的演化,通常用 S8=σ8Ωm/0.3S_8 = \sigma_8\sqrt{\Omega_m/0.3} 表示。因此,丰度约束在 σ8\sigma_8Ωm\Omega_{\rm m} 之间存在强烈的退化,其他类似的低红移测试(如宇宙弱引力)也存在同样的退化。星系团周围吸积区的质量分布也具有宇宙学依赖性,但这种依赖性几乎与 S8S_8 方向正交,使得其与星系丰度或宇宙弱引力研究高度互补。我们探讨了如何利用吸积区的弱引力测量来补充丰度研究,考察了三种不同测试方法。吸积区的著名特征是溢出半径(splashback radius),我们展示了在欧几里得(Euclid)观测数据中检测到此特征后,能够独立地将 Ωm\Omega_{\rm m}σ8\sigma_8 约束至 ±0.05\pm 0.05。另一种特征是最小化偏差的溢出半径(depletion radius),它也显示出宇宙学依赖性,但实际观测中具有较大的挑战性。最强的约束来自于在 22--4r200c4\,r_{200{\rm c}} 处对剪切轮廓的直接测量。将后者与来自SRG/eROSITAeROSITA等丰度约束相结合,对于由UNIONS观测的星系团样本,误差 contours 可缩小约 1.21.2 倍;而对于欧几里得宽广观测覆盖更广红移范围的星系团样本,缩小约 33 倍。

引用

@article{arxiv.2407.01661,
  title  = {The infall region as a complementary probe to cluster abundance},
  author = {Charlie T. Mpetha and James E. Taylor and Yuba Amoura and Roan Haggar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.01661},
  year   = {2024}
}

备注

14 pages, 10 figures