原初复合辐射的热 Sunyaev-Zeldovich 效应

众所周知，原初氢 - 氦等离子体的复合辐射会导致宇宙微波背景辐射（CMB）的普朗克谱形发生畸变。本文讨论了考虑原初复合辐射（PRR）时的热 Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应。由于在热 SZ 效应中光子的重分布取决于谱的导数，因此由 PRR 引起的 SZ 效应相对修正值显著高于 PRR 在初始谱中引起的相对修正。对由 PRR 引起的热 SZ 效应修正的计算表明，取决于星系团参数：1) 在宇宙微波背景（CMB）占主导且谱非常接近普朗克谱的频率范围 $\nu$ = 0.3 - 700 GHz 内，由 PRR 引起的相对修正量级为“纯”SZ 效应（即纯普朗克谱的 SZ 效应）的 $10^{-9} - 10^{-6}$。来自不同方向（穿过团内介质和近团际介质）的 PRR 强度差异在 $\nu\simeq 337$ GHz（所考虑范围内的最大值）处高达 22 mJy/ster。2) 在宇宙红外背景（CIB）变得显著甚至占主导的频率范围 $\nu$ = 700 - 5000 GHz 内，由 PRR 引起的相对修正可达“纯”SZ 效应的 $10^{-8}$ - $10^{-5}$。相应的强度差异在 $\nu\simeq 1700$ GHz 处高达 25 mJy/ster。此外，我们提出了一种利用 PRR 对 SZ 效应的修正来测定电子气温度的方法改进。与已知方法相比，这种改进可以简化星系团电子气温度的测定。