An improved formula for the relativistic corrections to the kinematical Sunyaev-Zeldovich effect for clusters of galaxies
我们改进了Nozawa、Itoh和Kohyama（1998）的计算，提供了一个对热效应和运动学效应的相对论修正公式，该公式精确到四阶，即θ_e = kT_e/m_ec ^2，T_e和m_e分别为电子温度和电子质量。我们还进行了直接的数值积分的玻尔兹曼碰撞项，并确认了良好的精度的解析公式。这个公式将有助于分析即将进行的星系团运动学Sunyaev-Zeldovich效应实验的观测数据。
2007-07-30 astro-ph
The kinematic Sunyaev Zeldovich effect and transverse cluster velocities
运动学Sunyaev Zeldovich效应中被星系团散射的CMBR的偏振依赖于星系团的横向速度。这种偏振效应与横向速度的平方成比例，并且如此微弱，以至于由于运动效应中的径向运动而导致的强度变化。Sunyaev和Zeldovich给出的值经常被引用，低估了极化效应的十倍。我们进一步表明，极化有很强的频率依赖性。这意味着极化应该可以用新一代的CMBR探针检测到，至少对于一些簇。因此，这种效应提供了一种几乎是唯一的获得星系团矢量速度的方法。
1998-12-16 astro-ph
Cluster temperature profiles and Sunyaev-Zeldovich observations
星系团不是等温的，径向温度依赖性将影响通过观察Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应得到的星系团参数。我们表明，推导出的特有速度将系统地移动10- 20%。对于未来的全天空巡天，不能依靠昂贵的X射线观测来消除这种系统误差，而是应该达到足够的角分辨率，以便在SZ光谱中进行解投影。通过SZ观测精确地导出了康普顿加权电子温度。
2004-04-22 astro-ph
Systematic Errors in Sunyaev-Zeldovich Surveys of Galaxy Cluster Velocities
通过Sunyaev-Zeldovich效应编制的星系团调查有可能对宇宙学，特别是暗能量的性质产生强烈的约束。在这里，我们认为集群速度调查使用动力学Sunyaev Zeldovich测量。集群速度密切跟踪独立于集群质量的大规模速度场，我们证明了两个有用的集群速度统计几乎独立于集群质量，在显着的对比集群数量计数统计。另一方面，根据Sunyaev-Zeldovich扭曲的三波段观测来确定星系团的速度可能需要额外的星系团数据或假设，并且由于来自尘埃星系和射电源的微波发射而变得复杂，这可能与星系团相关。这些因素导致的速度的系统误差会给暗能量参数的测定带来很大的偏差，尽管大型星系团速度巡天将包含足够的信息，可以用数据本身来模拟误差，而宇宙学约束几乎没有退化。
2008-09-23 astro-ph
The effect of cluster magnetic field on the Sunyaev Zeldovich power spectrum
在即将到来的空白天空巡天中，对Sunyaev Zeldovich（SZ）效应的精确测量需要从理论上理解SZ功率谱上具有$\ga 10%$效应的所有物理过程。通过在$l\sim 4000$上的$\sim 20%$，我们证明了观测到的星系团磁场会使SZ功率谱减小，而SZ功率谱将由Sunyaev Zeldovich阵列（SZA）和Atacama宇宙学望远镜（ACT）精确测量。在较小的规模上，这种影响更大，可能达到几倍。为了对SZ数据进行无偏解释，必须考虑这种影响。虽然磁场对SZ功率谱的影响与辐射冷却非常相似，但它可以通过多波段CMB偏振测量来测量。
2003-11-26 astro-ph
Extraction of cluster parameters from Sunyaev-Zeldovich effect observations with simulated annealing optimization
我们提出了一个用户友好的工具，从Sunyaev-Zeldovich效应观测数据的分析。该工具基于模拟退火随机方法，可以提取3个SZ参数的中心值和误差线，即康普顿化参数y、本征速度v_p和电子温度T_e。f77代码SASZ将允许任何数量的观测频率和谱带形状。作为一个例子，我们考虑SZ参数的COMA集群。
2003-10-06 astro-ph
An Improved Measurement of the Hubble Constant from the Sunyaev-Zeldovich Effect
我们提出了一个确定的哈勃常数从测量的Sunyaev-Zeldovich效应（SZE）在7 z < 0.1星系团的取向无偏样本。在改进的X射线模型和更精确的32 GHz刻度下，我们得到H_O = 64+14-11 +/- 14_sys km/s/Mpc。对于标准的CDM宇宙学，或对于平坦的LambdaCDM宇宙学，66+14-11 +/- 15_sys km/s/Mpc。结合X射线团簇测量和Omega_B的BBN值，我们发现Omega_M = 0.32 +/- 0.05。
2001-01-11 astro-ph
Simultaneous determination of $Ω_{\rm M0}$ and $H_0$ from joint Sunyaev-Zeldovich effect and X-ray observations with median statistics
星系团包含了相当多的普适重子质量分数的样本。根据Sunyaev-Zeldovich效应（SZE）测量和X射线图像，对团内介质（ICM）的流体静力学区域进行综合分析，可以对宇宙学参数进行约束。我们考虑气体分数估计和角直径距离测量。采用中值统计，我们发现，在2- $σ$水平，无压物质密度，$Ω_{\rm M0}$，是在0.30和0.40之间和哈勃常数，$H_0$，在44和66 Km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$。
2003-09-22 astro-ph
Sunyaev-Zeldovich Effect from Quasar-driven Blast-waves
类星体驱动的风目前是解释星系团中星系间介质预热的最佳候选者。这种风发生在球状星系演化的早期阶段，冲击加热星际气体，从而引起可检测到的Sunyaev-Zeldovich效应。我们估计了这种效应的幅度和角标度以及它的计数作为康普顿化参数$y$的函数。本文还讨论了类星体自身的射电辐射所造成的污染。相应的平均康普顿失真的宇宙微波背景频谱被发现远低于COBE/FIRAS上限。
2002-06-05 astro-ph
Cluster deprojection with joint lensing, X-ray, and Sunyaev-Zeldovich data
基于Richardson-Lucy（RL）算法，提出了一种新的簇反投影算法，该算法从给定的投影中恢复出非负的理论分布.为了优化我们的重建，我们结合X射线和Sunyaev-Zeldovich（SZ）数据与引力透镜地图。这三种数据类型的组合限制了丰富星系团的结构。为了验证我们的新方法，我们应用该算法的气体动力学集群模拟。示出了使用透镜势的重建。
1999-09-09 astro-ph
Cluster abundance evolution and the Sunyaev-Zeldovich effect in various cosmological models
在各种宇宙学模型中研究了由Sunyaev-Zeldovich效应（SZE）引起的星系团丰度与红移的关系，包括平坦和开放的均匀（CDM）模型和具有大尺度局域空洞的非均匀模型.使用Press-Schechter公式推导出0 < z < 2时期的丰度，并根据SZE的通量极限给出了星团质量极限Mlim。结果表明，SZE对约束宇宙学模型参数是有用的，非均匀模型中的丰度可以与低密度均匀模型中的丰度相比较。讨论了各种模式中丰度相对差异的意义。
2004-01-25 astro-ph
Relativistic Corrections to the Sunyaev-Zeldovich Effect for Clusters of Galaxies. V. Numerical Results for High Electron Temperatures
本文给出了星系团热Sunyaev-Zeldovich效应的相对论修正的精确数值表。通过对玻尔兹曼方程的碰撞项进行数值积分，得到了相对论修正的数值结果。该数值表提供了0.002 <= θ_e <= 0.100和0 <= X <= 20的范围，其中θ_e = kT_e/mc ^2，X = hbar Ω/kT_0，T_e是电子温度，Ω是光子的角频率，T_0是宇宙微波背景辐射的温度。我们还提出了一个精确的解析拟合公式，再现数值结果与高精度。
2003-07-30 astro-ph
Markov Chain Monte Carlo joint analysis of Chandra X-ray imaging spectroscopy and Sunyaev-Zeldovich Effect data
结合X射线和Sunyaev-Zeldovich效应数据可以确定到星系团的距离。钱德拉天文台现在提供高分辨率X射线数据，它提供空间和光谱信息，Sunyaev-Zeldovich效应数据从BIMA和OVRO阵列获得。本文介绍了一种用于X射线和Sunyaev-Zeldovich效应数据联合分析的马尔可夫链蒙特卡罗方法。这种方法的优点是计算效率高，能够同时测量所有感兴趣的参数的概率分布，如团簇气体的空间和光谱特性，以及衍生量，如到团簇的距离。我们通过将其应用于星系团Abell 611的Chandra X射线数据和OVRO射电数据来演示这种技术。与传统的似然比方法的比较表明，该方法的鲁棒性。这种方法将在后续论文中用于确定大样本星系团的距离。
2004-06-21 astro-ph
Sunyaev-Zeldovich Observations of Massive Clusters of Galaxies
我们在150 GHz和275 GHz对X射线发光星系团1 E0657 -67进行了Sunyaev-Zeldovich效应（SZE）的观测。这些观测结果是作为X射线、弱透镜效应和SZE对附近X射线亮星系团调查的一部分获得的。SZE地图是用安装在南极的毒蛇望远镜上的ACBAR（150、210、275 GHz）测辐射热计阵列制作的。我们还提出了一个盲目的SZE集群调查的初步结果。
2003-11-11 astro-ph
X-Ray Properties of three Clusters of Galaxies and their Implications for the Sunyaev-Zeldovich Effect
本文介绍了在Effelsberg用100米望远镜观测Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应的准备工作。我们计算了射电波长的宇宙微波背景辐射（CMB）对一个小样本的星系团：A85，A665，和Cl 0016 +16的预期衰减。通过对这些星系团的ROSAT PSPC数据进行X射线分析，得到了所需的参数。我们推导出A665和C10016 +16的预期中心衰减ΔT_R，max分别为-（440 \pm 180）μK和-（810 \pm 680）μK。对于星团A85，我们发现了冷却流的证据。SZ测量的最佳候选是簇0016+16。
1997-10-06 astro-ph
Searching for the relativistic Sunyaev-Zeldovich effect with the PLANCK experiment
星系团中的相对论性电子群应该会在宇宙微波背景光子上留下一个特征性的光谱畸变特征--相对论性的Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应。我们调查如何敏感普朗克和后续实验将在检测或限制相对论电子的总光学深度τ。我们发现普朗克对单个聚类的预期灵敏度为sigma_tau ~ 2 10^-5，即使是预测tau ~ 10^-6到10^-7的乐观情景，它也太不灵敏了。然而，通过叠加所有SZ可探测团簇的普朗克信号，相对论性SZ效应可以在统计学上探测到σ_tau ~ 10^-7的灵敏度水平。普朗克的后续实验将能够探测星系团中相对论性电子数的保守情况。
2004-01-16 astro-ph
The Sunyaev-Zeldovich MITO Project
星系团中热气中的电子对宇宙微波背景辐射的康普顿散射--Sunyaev-Zeldovich效应--长期以来被认为是一个独特的重要特征，具有丰富的宇宙学和天体物理学信息。我们简要描述的效果，并强调需要详细的S-Z和X射线测量附近的集群，以便使用的效果作为一个精确的宇宙学探测。这是MITO项目的目标，该项目的第一阶段包括对后发座星系团中S-Z效应的观测。我们报告这些观察的结果。
2000-10-30 astro-ph
Sunyaev-Zeldovich effects, free-free emission, and imprints on the cosmic microwave background
在星系际和星系团内介质和星系尺度上，Sunyaev-Zeldovich效应和自由-自由辐射的特征信号探测了不同宇宙时期的结构演化。对这些源的探测，以及可能的话，以SKA所能达到的高分辨率和灵敏度对其空间结构的精确成像，将大大有助于理解关键的宇宙学和天体物理学方面，如早期电离晕、类星体和原星系气体的物理条件，以及星系团的热和密度结构的绘图，它对河外射电源的控制非常精确，这也是未来专门用于探测早期热等离子体历史的CMB光谱实验的有用副产品。
2004-11-15 astro-ph
First Results From an X-ray, Weak Lensing, and Sunyaev-Zeldovich Effect Survey of Nearby Clusters: Abell 3266
作为低红移（z<0.1）X射线团簇的Sunyaev-Zeldovich效应（SZE）、X射线和弱透镜综合观测的一部分，我们给出了z=0.059 X射线团簇Abell 3266在三个观测频率（150、220、275 GHz）和主宇宙微波背景（CMB）各向异性谱相减后的SZE图像。这些图像是使用南极毒蛇望远镜上运行的ACBAR测辐射热计阵列生成的。来自ACBAR的多频数据应该使我们能够克服分析附近星团的SZE观测所面临的主要障碍之一，即来自初级宇宙微波背景（CMB）各向异性的污染。
2003-01-02 astro-ph
Measurements of the Sunyaev-Zeldovich Effect in the Nearby Clusters A478, A2142 and A2256
本文报道了在32 GHz上对邻近星系团A478、A2142和A2256的Sunyaev-Zeldovich效应（SZE）的测量结果。这些星团是一个完整的X射线通量有限的样本，其中包括以前测量的后发座集群的一部分。在OVRO 5.5-m望远镜7.35'半高宽高斯光束投射到星系团中心的范围内，我们发现了热IGM的表面重子质量密度。这是用来对SZE确定的重子质量与引力束缚质量之比设定下限。当结合现有的X射线模型时，来自这三个星团和后发座的数据产生了一个哈勃常数的样本平均值为54 +/- 14 km/s/Mpc。
1997-03-19 astro-ph
Quantitative Description of the Sunyaev-Zeldovich Effect: Analytic Approximations
对Sunyaev-Zeldovich效应的相对论计算的各个方面进行了探索和澄清。我们首先正式表明，以前的主要方法来计算的相对论广义热分量的效果是等效的。我们详细描述的全面影响的结果在一定程度上改善配方。分析近似的散射，$Δn$，光子占据数的变化的精确计算扩展到功率的气体温度和集群速度，高于在类似的出版的治疗。对于纯热和纯运动的组件，我们得到相同的条款，最高的共同订单的温度和集群速度，和二阶的汤姆逊光学深度，在以前的治疗报告，但我们得到略有不同的表达式的条款，取决于气体温度和集群速度。我们还得到了一个准确的表达式的交叉频率。
2003-09-03 astro-ph
The Sunyaev-Zeldovich Effect and Its Cosmological Significance
星系团中热气体对宇宙微波背景辐射的康普顿化--Sunyaev-Zeldovich（S-Z）效应--具有重要的天体物理学和宇宙学意义。近年来，对这种效应的观测有了极大的改进;现在可以通过地面干涉仪阵列获得这种效应的高信噪比图像（在低微波频率下）。在不久的将来，在长时间的气球飞行中，将用热辐射阵列对这种效应进行高频测量。到本世纪末，普朗克卫星将在很宽的频率范围内进行广泛的S-Z调查。随着观测能力的提高，对这种效应的理论描述及其作为探测器的更精确使用也有了相当大的进展。我回顾了目前的理论和观测工作的影响，并从它的使用作为宇宙学探测的主要结果。
2001-10-23 astro-ph
Cosmology with Sunyaev-Zeldovich observations from space
为了评估未来的微波各向异性空间实验检测集群的Sunyaev-Zeldovich（SZ）的热效应的潜力，我们模拟了他们的康普顿参数$y$和温度各向异性$ΔT/T$的大尺度分布的地图，由他们的自行引起的。我们的模型是基于预测的分布集群每单位红移和通量密度使用Press-Schecter的方法。这些地图被用来创建模拟的微波天空，将它们添加到我们银河系的辐射和主要的宇宙微波背景（CMB）各向异性的微波贡献。为了模拟能够代表当前技术所应达到的测量结果，根据COBRAS/SAMBA空间飞行任务的仪器特性进行了“观测”。然后，我们分析了由此产生的$y$和$ΔT/T$地图，现在包括主要的各向异性和那些由于集群运动叠加。
1997-05-13 astro-ph
Simulations of the Sunyaev-Zeldovich Effect from Quasars
类星体反馈很可能对宇宙结构的形成产生了实质性的影响，但只是部分了解。这种反馈机制的一个潜在的直接探测器是Sunyaev-Zeldovich效应：类星体发射的能量加热周围的星系际介质，并引起穿过该区域的微波背景辐射的扭曲。在这里，我们使用宇宙流体动力学模拟来研究这种热类星体气泡的形成，其中包括对黑洞生长和相关反馈的自洽处理，以及辐射气体冷却和恒星形成。从这个模拟中，我们构建了微波地图周围的质量和红移范围的黑洞产生的Sunyaev-Zeldovich效应。温度畸变的大小与黑洞质量和吸积率成比例，在10角秒左右的角尺度上，典型的幅度高达几微开尔文。我们讨论了当前和未来的单碟和干涉观测，包括ALMA和CCAT的直接检测这个信号的前景。这些测量将是具有挑战性的，但将使我们能够表征超大质量黑洞的演化和生长，以及它们的能量反馈对星系形成的作用。
2008-08-02 astro-ph
The Sunyaev-Zeldovich effect as a probe of the galaxy formation process
Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应已被证明是研究丰富星系团的物理和演化性质的一个非常强大的工具。即将进行的SZ实验，其灵敏度和角分辨率大大提高，将提供独特的信息，也对星系演化阶段的特点是存在大量的热原星系气体。我们提出了一个初步的分析SZ信号，可以预期在崩溃的原星系时，根据标准的情况下，气体被加热在其维里温度，并在情节的强能量注入从活跃的核。这些信号的贡献，最近发现的CBI和BIMA实验的弧分尺度上的过剩功率进行了简要讨论。
2004-01-12 astro-ph
Modification of cluster radio halo appearance by the thermal Sunyaev-Zeldovich effect
我们讨论的后果的频谱和形态修改的星系团无线电晕由于Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应的解释现有的和即将到来的高频无线电观测。这些修改可能影响了对现有后发座星系团无线电数据的解释。在低频率（< 5 GHz）下可见的射电晕发射在较高频率（> 10 GHz）下完全被热SZ衰减过度补偿。因此，星系团的总射电辐射在几GHz的频率下会经历零（与恒定的宇宙微波背景（CMB）辐射相比）。由于无线电晕的亮度有一个狭窄的径向轮廓相比，SZ减量，一个中心的发射区域被包围的几个GHz的中频范围内的减量。这种发射区域的大小随着频率的增加而缩小，直到减量在集群中的任何地方都占主导地位。
2002-11-05 astro-ph
The Sunyaev-Zeldovich Effect at 1 and 2 mm towards ROSAT Clusters
一项观测活动致力于研究Sunyaev-Zeldovich（S-Z）对毫米光谱域X射线ROSAT集群的影响。1994年9月和1995年9月，在智利15米瑞典ESO亚毫米望远镜（SEST）的焦点上安装了一台双通道（1.2和2 { \it mm}）光度计，对S1077、A2744、S295和RXJ 0658 -5557等目标进行了观测。在1 { \it mm}处和朝向RXJ 0658 -5557的两个通道（1.2和2 { \it mm}处）中发现A2744的检测结果。这是第一次有证据表明，S-Z增强和后者和减量被检测到同一来源。我们讨论了天体物理和系统的影响，可能会给这些信号的起源。
1996-08-28 astro-ph
Deprojecting Sunyaev-Zeldovich statistics
我们将层次聚类模型和非线性微扰理论应用于宇宙学的密度场和温度场。这使我们能够计算星系际气体压力功率谱，SZ各向异性功率谱，偏度和相关的统计。然后我们展示了非重力加热的影响。我们的模型证实了最近的模拟产生的质量加权气体温度\bar{T}_g \sim 0.35千电子伏，并重现在这些模拟中发现的功率谱。虽然SZ效应只包含角度信息，我们表明，它是可以提取的全时间分辨的气体压力功率谱时，结合星系光度红移调查使用的互相关的变化。该方法还允许重力加热和非重力加热的解缠。
2000-11-02 astro-ph
Sunyaev-Zeldovich Fluctuations from the First Stars?
WMAP探测到的高电子散射光学厚度表明，在高红移z~17 +/- 5处有大量的恒星形成。另一方面，恢复的σ_8 ~ 0.84 +/-0.04不利于观察到的小尺度CMB波动过剩的簇Sunyaev-Zeldovich（SZ）起源，这通常需要σ_8 ~ 1.1。在这里，我们考虑高红移恒星形成对CMB的影响。我们推导出一个相当独立的模型之间的关系的电子散射光学深度和每个重子发射的电离光子的数量，并使用它来校准高红移超新星活动的量。由此产生的超新星残留物康普顿冷却了宇宙微波背景辐射，产生了康普顿-y畸变y ~几个x 10^-6，在观测范围内。然而，它们也会产生小规模的SZ波动，这可以与未解决的星系团的SZ波动相媲美。这提出了一个令人兴奋的可能性，即我们已经在CMB中探测到了第一批恒星的特征，不仅仅是一次，而是两次。
2003-03-08 astro-ph
The Sunyaev-Zeldovich Effect: Current Status and Future Prospects
星系团热气体中电子辐射的康普顿散射--Sunyaev-Zeldovich（S-Z）效应--在宇宙微波背景（CMB）辐射上留下的特征的详细光谱和空间特征具有重要的天体物理学和宇宙学意义。近年来，对这种效应的观测有了很大的改进;现在可以通过干涉阵列获得这种效应的高信噪比图像（在低微波频率下）。在不久的将来，将用装有测辐射热仪阵列的地面和球载望远镜对这种效应进行高频测量。到本十年结束时，普朗克卫星将在很宽的频率范围内进行广泛的S-Z调查。随着观测能力的提高，对这种效应的理论描述及其作为精确宇宙学探测器的用途也有了相当大的进展。本文简要介绍了这一现象的性质和意义、理论描述、观测现状以及对未来的展望。
2001-05-11 astro-ph
The Sunyaev-Zeldovich Effect from Quasar Feedback
观测到的X射线光度与团间弥散介质温度之间的关系清楚地表明了非引力加热对星系团形成的影响。类星体反馈到星系际介质可能是一个重要的热源，并可能对结构的形成产生重大影响。这种反馈过程是宇宙微波背景的热Sunyaev-Zel'dovich扭曲的来源。使用一个简单的一维Sedov-Taylor能量外流模型，我们计算了温度畸变的角功率谱，其幅度为1微开尔文量级。这一信号将处于即将进行的弧分尺度微波背景实验的噪声极限，包括阿塔卡马宇宙学望远镜和南极望远镜，但将通过阿塔卡马大型毫米波阵列或通过叠加许多微波图像的深度曝光直接检测。
2007-04-19 astro-ph
MITO measurements of the Sunyaev-Zeldovich Effect in the Coma cluster of galaxies
我们测量了Sunyaev-Zeldovich效应对后发座星系团（A1656）的MITO实验，一个2.6米的望远镜配备了一个4通道17弧分（FWHM）光度计。在Coma的120次漂移扫描期间，在143+/-15，214 +/-15，272 +/-16和353+/-13 GHz频带进行测量。我们描述的观测和数据分析，涉及提取的S-Z信号采用空间和光谱去相关方案，以消除占主导地位的大气成分。前三个带的热S-Z效应在团簇中心分别为DT_{0} = -179+/-38，-33+/-81，170 +/-35微开尔文。相应的光学深度τ =（4.1+/-0.9）10^{-3}与来自先前低频S-Z测量的值和从X射线推导的气体参数预测的值一致（在误差内）。
2002-06-21 astro-ph
Triple Experiment Spectrum of the Sunyaev-Zeldovich Effect in the Coma Cluster: H_0
Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应以前在后发座星系团中由欧文斯谷射电天文台和毫米波和红外Testa Grigia天文台实验测量，最近也与威尔金森微波各向异性探测卫星。我们评估这些结果的一致性及其对高频SZ工作与地面望远镜的可行性的影响。对来自六个频带的组合测量的独特数据集进行联合分析，得到聚类中心处汤姆森光学深度的最佳拟合值，tau_{0} =（5.35 \pm 0.67）10^{-3}。结合X射线和SZ确定的气体的性质被用来确定哈勃常数。对于具有β密度剖面的等温气体，我们导出H_0 = 84 \pm = 26 km/（s \cdot Mpc），（1σ）误差只包括观测的SZ和X射线不确定性。
2003-12-10 astro-ph
The Effect of a Non-Thermal Tail on the Sunyaev-Zeldovich Effect in clusters of galaxies
研究了当目标电子具有修正的Maxwell-Boltzmann分布和高能非热尾时，星系团中由Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应引起的宇宙微波背景辐射的光谱畸变.来自这种类型的电子分布的韧致辐射可以解释在一些星系团如后发座星系团和A2199中观察到的超热X射线发射，并作为经典但有问题的逆康普顿散射解释的替代。我们表明，SZ效应可以作为一个强大的工具来探测星系团中的电子分布，并区分这些不同的解释的X射线过剩。一个非热尾的存在可以有重要的后果集群为基础的宇宙学参数的估计。
2000-04-18 astro-ph
Impact of a non-Gaussian density field on Sunyaev-Zeldovich observables
的主要统计性质的Sunyaev-Zeldovich（S-Z）的效果-功率谱，集群数计数，和角关联函数-计算和比较的框架内的两个密度场不同的预测集群质量函数在高红移。我们对通常的普雷斯-谢克特质量函数和基于卡方分布密度场的质量函数都是这样做的，前者是在高斯密度涨落场的基础上推导出来的。研究发现，这三个S-Z可观测量非常显着地依赖于质量函数的选择。通过研究三个S-Z观测值在星系团质量和红移方面的行为，详细探讨了高斯和非高斯密度场的不同预测。团簇的形成时间分布也被证明是敏感的基础质量函数。半定量地评估了它对团内气体浓度参数和温度的影响。
2006-03-05 astro-ph
The Sunyaev-Zeldovich Effect as Microwave Foreground and Probe of Cosmology
星系团的Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应应该在小角尺度（$\ell \ga 1000$）的宇宙微波背景（CMB）实验中产生重要的信号。具有足够频率覆盖的实验应该能够去除大部分这种信号，以便恢复主要的各向异性。SZ信号本身就很有趣;其振幅和角度依赖性对宇宙学和气体演化都很敏感。将CMB测量与计划中的非目标SZ巡天相结合可以隔离宇宙学效应，为CMB实验提供宇宙学的低红移检验作为一致性检查。通过对大样本星团的SZ和X射线观测，确定作为红移函数的角直径距离的改进也将提供宇宙学的探测器。
1999-04-16 astro-ph
Sunyaev-Zeldovich decrements with no clusters?
Sunyaev-Zeldovich的宇宙微波背景（CMB）温度的降低是由束团内介质中的受限热电子对CMB光子的汤姆逊散射产生的。在本文中，我们提出了一种替代的物理过程，可以产生可检测的热和运动学的Sunyaev-Zeldovich递减类星体或类星体对周围的地区，没有组装，维里化集群检测到的光学或X射线波段。通过对类星体外流现象的分析，我们认为类星体的机械光度所携带的重子可以产生热力学和运动学的衰减。与被限制在团势中的热电子所产生的递减的情况相反，这些类星体外流引起的效应的大小主要取决于类星体的光度和外流的物理尺度，而外流的物理尺度又取决于类星体附近的平均局域密度和密度梯度。类星体外流产生（i）一个与频率无关的运动学衰减${ΔT/T} \sim {10^{-4}}$ ;（ii）一个与频率相关的强度波动${Δ{J_ν}/{J_ν}} \sim $，相对于${ΔT/T}$有20%的变化，比如在15 GHz和30 GHz;（iii）在类星体的另一侧产生一个温度增量${ΔT/T} \sim {10^{-4}}$;（iv）一个在$\sim {10^{-7}}$水平上超过20“的线偏振信号;因此（v）度标度上的信号块${ΔT/T} \sim {10^{-4}}$。
1998-06-02 astro-ph
Relativistic Corrections to the Sunyaev-Zel'dovich Effect for Clusters of Galaxies. V. Precision Analytic Fitting Formula for the Crossover Frequency Region
我们已经成功地获得了一个精确的解析拟合公式的精确数值结果的相对论修正的热Sunyaev-Zeldovich效应的星系团，它具有1%的精度的交叉频率区域的热Sunyaev-Zeldovich效应信号从负到正的符号变化。在0.020 <θ < 0.035和0 < X < 15的范围内进行了拟合，其中θ = kTe/mc^{2}，X = omega/kT 0，Te是电子温度，omega是光子的角频率，T0是宇宙微波背景辐射的温度。拟合的总体精度优于0.1%。本文的解析拟合公式将有助于准确分析星系团的热Sunyaev-Zeldovich效应。
2000-12-13 astro-ph
Are Clusters Standard Candles? Galaxy Cluster Scaling Relations With the Sunyaev-Zeldovich Effect
未来几年将有大量的星系团样本，通过它们的Sunyaev-Zeldovich效应（SZE）进行检测。我们使用一个半分析模型来研究结合SZE数据与X射线和光学后续观测的科学产量。如果给定红移z_o的星系团可以用维里化的球形晕来识别，那么它们在维里温度（T）、总Sunyaev-Zeldovich通量衰减（DS）和角尺寸（theta）这三个观测量的参数空间中占据一个定义良好的“基本平面”（FP）。FP的位置和方向，以及它的红移演化，对星系团的内部演化和基本的宇宙学参数都很敏感。我们表明，如果集群不是标准的蜡烛（例如，由于反馈，或能量注入），那么这可以从FP推断。同样，我们研究了FP对宇宙学参数h，sigma_8和Omega_0的依赖性，并量化了对这些参数的约束。我们还表明，在没有任何非引力效应的情况下，在（DS-T）平面的散射显着小于（θ-T）或（θ-DS）平面。因此，（DS-T）关系可以是一个异常敏感的探测器的集群物理和宇宙学参数，和散射量的比较，在这三个标度关系将作为一个测试的起源（宇宙学与随机）的散射。
2001-06-19 astro-ph
Nonlinear Kinetic Sunyaev-Zeldovich Effect
我们从动力学Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应中推导出温度涨落的完全非线性表达式，SZ效应是宇宙微波背景光子在体运动中被热电子散射的结果。我们的结果再现了Ostriker-Vishniac效应的二阶微扰理论，但包含的电子速度和密度，以前被忽略的非线性校正。我们使用最近发展的晕模型的非线性引力集群计算的非线性动力学SZ功率谱，它占主导地位的主要各向异性小角尺度。
2002-05-14 astro-ph hep-ph
Effects of sub-mm and radio point sources on the recovery of Sunyaev-Zeldovich galaxy cluster parameters
在30 ~ 350 GHz范围内对星系团的观测，原则上可以通过动力学和热力学的Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应对这些参数的依赖关系，来确定星系团的康普顿化参数y、特有速度v和气体温度T_e。尽管在高红移星系中，尘埃的热辐射可能会造成严重的污染，但我们发现，在角分分辨率下，用三个或三个以上波段的几μ K的灵敏度观测，可以同时测定光学厚度（τ）、v和T_e。在考虑到尘埃星系和主CMB各向异性的实际污染水平后，我们发现，在不久的将来，同时确定速度的精度优于200 km/s和温度的精度大约是千电子伏应该是可能的。我们研究了误差随团簇性质（角核半径和气体温度）和实验参数（观测时间、角分辨率和观测频率）的变化规律。来自星系团的污染性同步辐射可能不会是特殊速度测量的主要污染物。
2004-02-23 astro-ph
Modeling Integrated Properties and the Polarization of the Sunyaev-Zeldovich Effect
讨论了团簇中宇宙微波背景辐射康普顿散射的两个方面：非高斯密度涨落场中Sunyaev-Zeldovich（S-Z）效应的统计特性和流体动力学模拟团簇中的偏振模式。我们已经计算和比较的功率谱和集群计数预测的框架内的两个密度场，产生不同的集群质量函数在高红移。这是对基于高斯密度涨落场的通常的普雷斯-谢克特质量函数和基于卡方分布密度场的质量函数进行的。我们量化了这两个模型中各自的综合S-Z观测值的显着差异。S-Z偏振水平和模式强烈地依赖于团内气体的非均匀分布和特有的内部速度。因此，我们计算了两个偏振分量时产生的CMB是双重散射在一个模拟集群的模式。这些被发现是非常不同的模式计算的基础上具有均匀的结构和简化的气体分布的球形集群。
2006-09-20 astro-ph
COBRAS/SAMBA and measurements of the Sunyaev-Zeldovich effect
最近核准的COBRAS/SAMBA宇宙微波背景飞行任务也将对Sunyaev-Zeldovich效应的测量产生重大影响。三个通道（150 GHz，217 GHz，353 GHz）的频率选择，以优化测量的热和动力学SZ效应主要是由星系团中的热气体。由于对星系团的气体质量函数和大半径热气体分布的不完全了解，对探测到的星系团数量的估计有些不确定。对200个X射线最亮的星团进行X射线观测的直接插值给出了一个大约3000个探测到的星团的可靠下限，其中大约一半应该得到解决。如果星系团的气体分布是有利的和/或星系团的红移演化是弱的，这个数字可能会高出十倍。使用最佳滤波技术，将有可能测量约200个已分辨星系团样本的整体特有速度，误差为100 - 200 km/s。
1996-08-07 astro-ph
The Integrated Sunyaev-Zeldovich Effect as the Superior Method for Measuring the Mass of Clusters of Galaxies
本文研究了模拟星系团中热Sunyaev-Zeldovich效应（SZE）与星系团质量之间的经验标度关系。模拟的星系团是从四个不同的样本中编译而成的，这些样本的不同之处仅在于它们所假设的重子物理学。我们表明，在一个显着的部分的维里化区域的集群集成的热SZE的强度是相对不敏感的详细的加热和冷却过程中的核心集群，通过证明所得出的标度关系是几乎相同的四个集群样本之间考虑。对于我们的合成图像，中央康普顿化参数在瞬态合并事件期间显示出显着的提升，但综合SZE似乎对这些事件相对不敏感。最重要的是，综合SZE密切跟踪潜在的集群质量。通过热SZE的观测允许从相对简单的测量中获得惊人准确的质量估计，这些测量不需要参数建模或几何解投影，从而避免了关于ICM物理或集群对称性的假设。这一结果为利用星系团进行精确宇宙学研究提供了重要的希望。
2005-03-22 astro-ph
Systematic Errors in the Hubble Constant Based on Measurement of the Sunyaev-Zeldovich Effect
迄今报道的基于星系团中Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应测量的哈勃常数的值系统地低于由其他方法（例如，造父变星，或塔利-费舍尔关系）。我们调查的可能性，系统误差可能会被引入到分析所采用的假设，观察到的集群是在流体静力学平衡，球对称，是等温的。我们使用流体力学/N体模拟构建了星系团合并的自洽理论模型。然后，我们计算来自SZ效应在不同的时间，在不同的投影角度都从第一性原理，并通过应用每个标准的假设中使用的解释观测值的大小。我们的研究结果表明，在不断发展的集群等温的假设可能会导致Ho被低估了10-30%，这取决于历元和投影角度。此外，在球对称假设下使用预测的排放加权温度分布不会显著改善情况，除非在更极端的合并情况下（即，那些涉及相对富含气体的子集群）。
1997-02-07 astro-ph
Sunyaev-Zeldovich effect in WMAP and its effect on cosmological parameters
我们利用WMAP第一年数据中的多频信息来寻找Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应。WMAP有足够宽的频率覆盖范围，以限制SZ没有增加更高的频率数据：SZ功率谱振幅预计将增加50%，从W到Q频段。这与WMAP中的低噪声相结合，使我们能够强烈地约束SZ的贡献。我们推导出一个最佳的频率组合的WMAP交叉频谱提取SZ在存在噪声，CMB，和无线电点源，这是边缘化。我们发现SZ贡献小于2%（95% c.l.）在W波段的第一声峰处。在假设被去除的无线电点源与SZ不相关的情况下，该极限意味着在95% c.l.时σ_8 <1.07。我们调查的宇宙学参数的影响，允许SZ组件。我们运行的Monte Carlo马尔可夫链与SZ组件和没有发现，SZ的加入并不影响任何宇宙学的结论。我们的结论是，SZ不污染的WMAP CMB或改变宇宙学参数，驳斥了最近的说法，他们可能会被损坏。
2004-04-28 astro-ph
Measuring the Mach number of the Universe via the Sunyaev-Zeldovich effect
我们引入了一个新的统计量，以更准确地测量星系团在不同的红移宇宙声速。这个统计是通过互相关的宇宙微波背景（CMB）的波动所造成的Sunyaev-Zel'dovich效应从观察到的星系团与它们的红移进行评估。当星系团分布在宽度较窄的红移仓中时，可以测量星系团的均方特有速度，误差为σ_{C_S^2} \lsim（300{ \rm km/s}）^[2]。这可以在z>0.3附近完成，通量超过200 mJy的星团将被普朗克探测到，再加上高分辨率的微波图像，以消除宇宙微波背景辐射波动的宇宙学部分。后者可以通过计划中的ALMA阵列或NSF南极望远镜和其他调查进行观测。通过测量宇宙声速和大流量，例如，4个~ 100 h ^{-1}Mpc的球在z=0.3时，我们可以在95%的置信水平上直接测量物质密度0.21<Ω_m<0.47。
2003-12-16 astro-ph
Temperature Bias in Measurements of The Hubble Constant Using The Sunyaev-Zeldovich Effect
利用Sunyaev-Zeldovich效应测量遥远星系团的哈勃常数，与通过其他手段获得的值相比，系统性地较低。这些测量通常假定团内介质（ICM）为球形等温$β$模型。我们提出了一个统计分析的结果{ \em温度偏置}在$H_0$测定样品中的27个数值模拟的X射线团簇从$Λ$ CDM模型在z=0.5。我们采用自适应网格细化，以提供高分辨率（15.6小时$^{-1} kpc$）的集群核心，占主导地位的X射线和无线电信号。拟合合成的X射线和y-参数映射到标准的等温β模型，我们发现在$f\equiv H_0(SZ)/H_0(actual)$的平均值，中位数和标准差分别为0.89，0.83和0.32，其中$H_0(SZ)$是$H_0$的值通过使用Sunyaev-Zeldovich效应方法和$H_0(actual)$是宇宙学模拟中使用的值。我们发现，集群的下降温度分布系统地降低估计$H_0$的10%至20%。我们的绝热系统的温度下降的轮廓是一致的，包括辐射冷却和超新星反馈的结果（Loken等，2002）。因此，我们引入了一个非等温的$β$模型作为改进。将非等温$β$模型应用于具有良好拟合温度分布的细化样品，f值相对于实际值提高了9%。形态学和聚集效应的研究得出结论，这两个因素结合在一起导致$\pm$ 30%的f散射。
2003-03-15 astro-ph
Cluster Sunyaev-Zeldovich Effect Scaling Relations
在附近星系群和星系团中的“熵底”的X射线观测提供了证据，证明重要的非引力过程，如辐射冷却和/或“预热”，强烈影响了星系团内介质（ICM）的演化。我们研究如何存在的熵地板修改的热Sunyaev-Zeldovich（SZ）的效果。详细分析了X射线和SZ效应观测量之间以及两个主要SZ效应观测量之间的标度关系。我们发现，中央康普顿参数和温度或质量的集群之间的关系是非常敏感的熵地板的存在。积分康普顿参数与X射线光度或中心康普顿参数之间的相关性也是如此。事实上，如果熵底像最近的X射线数据分析中推断的那样高，那么将这些相关性与当前和未来的SZ效应观测进行比较，应该会显示出这种过剩熵的明显特征。此外，由于SZ效应是红移无关的，关系可以潜在地用于跟踪团簇气体的演化，并可能区分可能的来源之间的过剩熵。为了便于与观测结果的比较，我们提供了这些尺度关系的解析拟合。
2003-02-05 astro-ph
On the deprojection of clusters of galaxies combining X-ray, Sunyaev-Zeldovich temperature decrement and gravitational lensing maps
了解星系团的内在形状对于研究宇宙结构的形成和天体物理过程是非常重要的。三维结构的重建通常依赖于解投影的二维X射线、Sunyaev-Zeldovich（SZ）和/或引力透镜观测。如已知的，这些数据集的联合分析可以提供集群沿着视线的伸长以及其在天空平面中的长度和宽度。也可以推断出哈勃常数的无偏测量。由于一些内在的退化，从这样的投影数据集获得的观测约束是不够的，允许一个独特的反演。一般来说，投影图可以同时与长轴、扁轴和许多三轴构形兼容。甚至一个长星系团也可能被解释为一个扁星系，反之亦然。假设星系团是轴对称的，可能会高估固有的椭圆率，而系统总是看起来更圆的假设下，一个三轴星系团对准视线进行反演。在一般情况下，分析三轴集群下的扁长或扁圆假设可能会引入强烈的偏见，即使集群实际上是接近轴对称，而引入的系统学假设集群是对准的视线更受控制。
2007-07-04 astro-ph
Sunyaev-Zeldovich profiles for clusters and groups of galaxies
Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应给出了星系群和星系团中的热能和电子压力的量度。在不久的将来，SZ调查将绘制数百个系统，揭示系统中的压力分布。热能与星系系统的总质量有关，但它只是通过SZ效应观察到的投影。需要一个三维压力分布模型，将SZ信号与系统的总质量联系起来。在这项工作中，我们构建了一个经验模型的2D和3D SZ配置文件，并比较它的一组现实的高分辨率SPH模拟的星系团和团体，并堆叠SZ配置文件的大规模集群来自WMAP数据。此外，我们结合观测到的温度分布与暗物质潜力，产生一个额外的约束，假设流体静力平衡。我们发现模型中的特征尺度、集成SZ信号和系统中的总质量之间存在非常紧密的相关性，散射仅为4%。该模型只包含两个自由参数，使得它很容易适用于低分辨率的星系团SZ观测。可以在http://www.phys.au.dk/~haugboel/software.shtml上找到可应用于观测或模拟数据的模型拟合例程
2007-12-17 astro-ph
Reconstructing Sunyaev-Zeldovich clusters in future CMB experiments
提出了一种新的从宇宙微波背景（CMB）实验的多频图中提取Sunyaev-Zeldovich（SZ）星系团的成分分离方法。该方法的目的是恢复非高斯，空间局部和稀疏信号。我们首先通过在模拟SZ映射上研究簇的非高斯性来表征簇的非高斯性。我们应用我们的估计模拟观测的普朗克和阿塔卡马宇宙望远镜（ACT）的实验。本文提出的方法在给定输入的重建平均强度和相关误差方面都优于多频维纳滤波。在没有点源污染的情况下，这种技术重建ACT（普朗克）明亮（大）集群中心y参数的强度是原始输入值的约84%（43%）。在重建中的相关误差约为12%和27%的50（12）ACT（普朗克）集群考虑。对于ACT，误差主要由光束拖尾引起。在普朗克的情况下，重建的误差主要取决于噪声水平：噪声降低7倍意味着几乎完美的重建和10%的误差对于大样本的集群。我们的结论是，普朗克集群的选择功能将强烈依赖于在不同的天空区域的噪声特性，以及从特定的集群提取方法假设。
2004-12-09 astro-ph
Effect of Internal Flows on Sunyaev-Zeldovich Measurements of Cluster Peculiar Velocities
星系团是宇宙大尺度速度场的潜在探测器，因为它们的速度可以通过运动学的Sunyaev-Zeldovich效应（kSZ）直接估计。使用高分辨率的宇宙学模拟的一个不断发展的星系团，我们评估如何以及通过kSZ测量得到的平均速度反映了实际的集群特有的速度。我们发现，内部的速度在集群内的气体是可比的整体集群特有的速度，20%至30%的声速，即使当集群是相对放松。然而，在kSZ地图内的圆形孔径匹配到集群维里区域的平均速度提供了一个无偏的估计集群的径向特有的速度与50至100公里/秒的色散，这取决于视线和集群的动力学状态。这种分散性使测量星系团特有速度的准确性受到了一个下限。虽然平均值的离散度相对较小，但速度分布很宽;必须小心处理低信号区域，以避免偏差。我们讨论了在何种程度上系统误差可能被建模，以及由此产生的限制使用星系团作为宇宙学速度示踪剂。
2002-12-19 astro-ph
Probing the cosmic microwave background temperature using the Sunyaev-Zeldovich effect
讨论了利用多频Sunyaev-Zeldovich（SZ）观测约束宇宙微波背景（CMB）红移与温度关系的可能性。我们已经模拟了星系团的星系通过其SZ签名检测的目录假设的灵敏度，将达到由{ \it普朗克}卫星在100，143和353 GHz，考虑到仪器噪声和污染的宇宙红外背景和未解决的射电辐射。我们将宇宙学温度-红移定律参数化为$T\propto (1+z)^{(1-a)}$。使用两套SZ通量密度比（100/143 GHz，这是最敏感的参数化的$T-z$法律，和143/353 GHz，这是最敏感的特殊速度的集群），我们表明，它是可能的恢复$T-z$法律假设的温度和红移的集群是已知的。从一个模拟的$\sim 1200$簇的目录，参数$a$可以恢复到10 $^{-2}$的精度。因此，敏感的SZ观测结果似乎是检验标准定律的一个潜在有用的工具。大多数宇宙学模型预测宇宙微波背景温度随红移呈线性变化。另一个定律的发现将对宇宙学模型产生深远的影响，这意味着能量的产生方式仍然保持着红移为零的CMB光谱的黑体形状。
2005-07-01 astro-ph
