热SZ层析成像

热Sunyaev-Zel'dovich (tSZ)效应直接测量沿视线方向积分的热电子热压力，因此包含宇宙热历史的宝贵信息。然而，红移信息在沿视线方向的投影中纠缠在一起。这种投影效应严重削弱了tSZ效应重建热历史的能力。我们研究了tSZ层析成像技术，通过将tSZ效应与已知红移的星系进行互相关，或者与通过弱引力透镜层析成像重建的物质分布进行互相关，来恢复这些原本丢失的红移信息。我们通过绝热流体动力学模拟以及包含辐射冷却、恒星形成和超新星反馈等额外气体物理的模拟，详细研究了气体热压力的三维分布及其与物质分布的关系。(1) 我们发现气体压力与物质分布之间存在强相关性，在k < 3h/Mpc且z < 2时，典型互相关系数r ~ 0.7。这种紧密相关性将使得Planck、ACT和SPT等SZ巡天与DES和LSST等透镜巡天之间能够进行稳健的互相关测量，信噪比约为20-100σ。(2) 我们提出了一种层析成像技术，将测得的互相关转换为每个红移区间内气体对tSZ功率谱的贡献。在我们的模拟中发现，气体物理的不确定性对r的影响约为1%，因此可能以约2%的水平影响重建。然而，我们发现相同的气体物理对tSZ功率谱的影响约为40%，因此从重建的红移分辨贡献中推断气体物理是稳健的。