利用 DESI 星系团/星系群的 Sunyaev-Zel'dovich 效应进行热能量普查及其对弱引力透镜功率谱的启示

我们通过将 Planck MILCA y 图与从 Yang 等人 (2021) 星表选出的 80 万星系团/星系群进行交叉相关，对 $z < 1$ 的热重子进行了热能量普查。这些星系团/星系群周围的热 Sunyaev-Zel'dovich (tSZ) 效应被可靠地获得，使我们能够分别基于单晕 (1h) 和双晕 (2h) 贡献进行模型约束。(1) 单晕项的总测量信噪比 (S/N) 为 63。我们在 $10^{13}$-$10^{15} M_\odot/h$ 的晕质量范围内约束了 $Y$-$M$ 关系，发现 $Y\propto M^{\alpha}$，其中在 $z=0.14$ 时 $\alpha= 1.8$（$z=0.75$ 时 $\alpha=2.1$）。束缚于星系团/星系群的气体总热能量从 $z=0.14$ 时的 $0.1\ \rm meV/cm^3$ 增加到 $z=0.75$ 时的 $0.22\ \rm meV/cm^3$。(2) 双晕项用于约束偏置加权电子压强 $\langle b_yP_e \rangle$。我们发现 $\langle b_yP_e \rangle$（单位为 $\rm meV/cm^3$）从 $z=0.14$ 时的 $0.24\pm 0.02$ 增加到 $z=0.75$ 时的 $0.45\pm 0.02$。这些结果带来了若干启示。(i) 星系团/星系群中的热气体比例 $f_{\rm gas}$ 随晕质量单调增加，其中 $10^{14} M_\odot/h$ 晕的 $f_{\rm gas}$ 在 $z=0.14\ (0.75)$ 时约为宇宙平均值的 $\sim 50\%\ (25\%)$。(ii) 通过比较 1h 和 2h 项，我们对未束缚气体的热能量获得了初步约束。(iii) 上述结果导致物质和弱引力透镜功率谱在小尺度上被显著抑制。这些启示对天体物理和宇宙学十分重要，我们将利用改进的数据和气体建模进一步研究它们。