基于 Planck 结果的热 Sunyaev Zel'dovich 效应功率谱
宇宙学与河外天体物理
2015-06-18 v2
摘要
（节略）热 Sunyaev Zel'dovich 效应（tSZ）功率谱的振幅对星系团丰度极为敏感，从而对控制其增长的基本宇宙学参数（如 sigma_8 和 Omega_m）极为敏感。本文通过使用 cosmo-OWLS 系列大体积宇宙学流体动力学模拟（分别在 Planck 和 WMAP7 最佳拟合宇宙学下运行），探讨了 tSZ 功率谱对重要的非引力（“亚网格”）物理的敏感性。在南极望远镜（SPT）和阿塔卡马宇宙学望远镜（ACT）可及的中小角尺度（ell > ~1000，或 theta < ~10 角分）上，预测的 tSZ 功率谱高度依赖于模型，其中 AGN 反馈的影响尤为显著。然而，在 Planck 望远镜可观测的大尺度上，亚网格物理的影响很小。将模拟与观测进行比较，我们发现，如果模拟采用 Planck 最佳拟合宇宙学，则在所有测量的角尺度（包括大尺度）上均存在显著的振幅偏差。结果表明，这是当前所有 tSZ 模型的普遍结果。相比之下，若采用 WMAP7 宇宙学，则我们基准 AGN 模型在大尺度上与 Planck 功率谱测量结果完全一致，在中尺度上与 SPT/ACT 测量结果在 2 sigma 水平上一致，而 Le Brun 等人（2014）已证明该模型极好地再现了局域星系团族的“解析”性质。这些发现强烈表明，大质量星系团的数量显著少于 Planck 最佳拟合宇宙学的预期，这与近期 tSZ 数目计数的测量结果一致。因此，我们的发现对 Planck 主 CMB 分析所偏好（和/或所采用模型）的宇宙学参数值提出了重大挑战。
引用
@article{arxiv.1312.5341,
title = {The thermal Sunyaev Zel'dovich effect power spectrum in light of Planck},
author = {Ian G. McCarthy and Amandine M. C. Le Brun and Joop Schaye and Gilbert P. Holder},
journal= {arXiv preprint arXiv:1312.5341},
year = {2015}
}
备注
15 pages, 10 figures, MNRAS, accepted with minor revisions