Stellar and total baryon mass fractions in groups and clusters since redshift 1
S. Giodini, D. Pierini, A. Finoguenov, G. W. Pratt, H. Boehringer, A. Leauthaud, L. Guzzo, H. Aussel, M. Bolzonella, P. Capak, M. Elvis, G. Hasinger, O. Ilbert,… 展开作者
S. Giodini, D. Pierini, A. Finoguenov, G. W. Pratt, H. Boehringer, A. Leauthaud, L. Guzzo, H. Aussel, M. Bolzonella, P. Capak, M. Elvis, G. Hasinger, O. Ilbert, J. S. Kartaltepe, A. M. Koekemoer, S. J. Lilly, R. Massey, H. J. McCracken, J. Rhodes, M. Salvato, D. B. Sanders, N. Z. Scoville, S. Sasaki, V. Smolcic, Y. Taniguchi, D. Thompson, the COSMOS collaboration
备注:
14 pages, accepted for publication in ApJ. Revised discussion, added section on systematics
We investigate if the discrepancy between estimates of the total baryon mass fraction obtained from observations of the cosmic microwave background (CMB) and of galaxy groups/clusters persists when a large sample of groups is considered.
To this purpose, 91 candidate X-ray groups/poor clusters at redshift 0.1 < z < 1 are selected from the COSMOS 2 deg^2 survey, based only on their X-ray luminosity and extent. This sample is complemented by 27 nearby clusters with a robust, analogous determination of the total and stellar mass inside R_500. The total sample of 118 groups and clusters with z < 1 spans a range in M_500 of ~10^13--10^15 M_sun. We find that the stellar mass fraction associated with galaxies at R_500 decreases with increasing total mass as (M_500)^-0.37 \pm 0.04, independent of redshift. Estimating the total gas mass fraction from a recently derived, high quality scaling relation, the total baryon mass fraction (f_500^stars+gas=f_500^stars+f_500^gas) is found to increase by ~ 25% when M_500 increases from <M>=5 X 10^13 M_sun to <M> = 7 X 10^14 M_sun. After consideration of a plausible contribution due to intra--cluster light (11--22% of the total stellar mass), and gas depletion through the hierarchical assembly process (10% of the gas mass), the estimated values of the total baryon mass fraction are still lower than the latest CMB measure of the same quantity (WMAP5), at a significance level of 3.3σfor groups of <M>=5 X 10^13~M_sun. The discrepancy decreases towards higher total masses, such that it is 1σat <M>= 7 X 10^14~M_sun. We discuss this result in terms of non--gravitational processes such as feedback and filamentary heating.
The clustering of the SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey DR14 quasar sample: Anisotropic Baryon Acoustic Oscillations measurements in Fourier-space with optimal redshift weights
利用扩展的重子振荡光谱巡天数据Release 14类星体样品,测量了具有最佳红移权的各向异性和各向同性的重子声学振荡(BAO)。应用红移权重将对BAO膨胀参数$α(z_{\rm eff})$的约束提高了17\ %。我们重建了$0.8<z<2.2$红移范围内BAO距离指标的演化历史。本文是分析eBOSS DR 14类星体样本的一组中的一部分。
The SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: Baryon Acoustic Oscillations at redshift of 0.72 with the DR14 Luminous Red Galaxy Sample
The clustering of the SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey DR14 quasar sample: Measuring the anisotropic Baryon Acoustic Oscillations with redshift weights
The clustering of the SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey DR14 quasar sample: measuring the evolution of the growth rate using redshift space distortions between redshift 0.8 and 2.2
Baryon acoustic oscillations in thin redshift shells from BOSS DR12 and eBOSS DR16 galaxies
在一个天文数据集庞大、宇宙学关系紧张的时代,模型独立分析的情况是令人信服的。我们提出了一套14个重子声学振荡测量薄红移壳层的精度为3%,通过分析的BOSS DR 12和eBOSS DR 16星系的红移范围$0.32<z<0.66$。由于使用薄壳,分析仅使用红移和角度进行,因此仅在考虑模拟目录时引入基准模型,这对于协方差矩阵估计和管道验证是必要的。我们将我们的测量结果(有和没有超新星数据)与普朗克2018年的相应约束进行了比较,发现了良好的兼容性。这种可能性的Monte Python模块可在https://github.com/ranier137/angularBAO上获得。
Smoothing the redshift distributions of random samples for the baryon acoustic oscillations : applications to the SDSS-III BOSS DR12 and QPM mock samples
Redshift Weights for Baryon Acoustic Oscillations : Application to Mock Galaxy Catalogs
大红移巡天测量重子声学振荡(BAO)信号已被证明是测量宇宙学中距离-红移关系的一种有效方法。在Zhu et al.(2015)的工作基础上,我们开发了一种技术,可以直接从BAO测量中约束距离-红移关系,而无需将样本分成红移仓。我们参数化的距离红移的关系,相对于基准模型,作为一个二次膨胀。我们测量了它的系数,并从展开式中重建了距离-红移关系。我们将Zhu et al.(2015)中的红移加权技术应用于重建后的1000个QuickPM(QPM)模拟星系的聚类,并在$z=0.64$处实现了0.75%的角直径距离$D_A$的测量,以及在$z=0.29$处实现了哈勃参数H的相同精度。这些QPM模拟目录的目的是模仿集群和噪音水平的重子振荡光谱调查(BOSS)数据发布12(DR 12)。我们将红移方向上的关联函数压缩成一组加权的关联函数。这些估计量给出了组合样本范围内所有红移的无偏$D_A$和$H$测量值。我们证明了红移加权在提高距离和哈勃参数估计的有效性。而不是在一个单一的“有效”的红移测量在传统的分析,我们报告我们的$D_A$和$H$测量在所有的红移。$D_A$的测量分数误差范围为$z=0.2$的1.53%至$z=0.64$的0.75%。$H$的分数误差范围为0.75%($z=0.29$)至2.45%($z = 0.7$)。我们的测量结果与Fisher的预测一致,在10%到20%之间,这取决…
The clustering of galaxies in the SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: galaxy clustering measurements in the low redshift sample of Data Release 11
Probing the baryon mass fraction in IGM and its redshift evolution with fast radio bursts using Bayesian inference method
利用红移范围$f_\mathrm{IGM}$内的18个定域FRB研究了星系际介质中重子质量分数。我们构造了一个五参数的贝叶斯推断模型,适当地考虑了IGM和宿主星系色散测度的概率分布。为了检验可能的红移演化,我们将$f_\mathrm{IGM}$参数化为红移的温和演化函数$f_\mathrm{IGM}=f_\mathrm{IGM,0}[1+αz/(1+z)]$。通过同时约束5个参数,得到了主星系DM的中值为$\exp(μ)=72.49^{+33.31}_{-25.62}~{\rm pc ~ cm ^ {-3}}$的$f_\mathrm{IGM,0} = 0.92^{+0.06}_{-0.12}$和$α= 0.49^{+0.59}_{-0.47}$。通过固定两个可以与其他观测值独立约束的参数,我们得到了三参数拟合中的$α=0.11^{+0.24}_{-0.27}$,它在$1σ$不确定度范围内与零一致。蒙特卡罗模拟表明,即使300个FRB也不足以同时严格约束五个参数。这主要是由参数之间的相关性造成的。只有当两个参数固定时,才需要100个FRB来实现对其余参数的无偏约束。
The clustering of the SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey DR14 LRG sample: structure growth rate measurement from the anisotropic LRG correlation function in the redshift range 0.6 < z < 1.0
The VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey (VIPERS). The matter density and baryon fraction from the galaxy power spectrum at redshift $0.6<z<1.1$
我们使用VIMOS公开河外红移巡天(VIPERS)的最终目录来测量高红移星系分布的功率谱,首次给出了超出$z=1$的结果。我们应用FFT技术的四个独立的子体积,包括在$0.6<z<1.1$的$51,728$星系(出近$90,000$包括在整个调查)。我们在这里集中在红移空间中的方向平均功率谱的形状,解释红移空间各向异性和各向异性的调查窗口函数,需要推导出一个强大的方式建模的水平。然后,我们使用协方差矩阵来自一个大的合奏模拟数据集,以适应光谱数据。用密度参数$Ω_M h =\smash{0.227^{+0.063}_{-0.050}}$和重子分数$\smash{f_B=Ω_B/Ω_M=0.220^{+0.058}_{-0.072}}$的标准$Λ$ CDM模型对计算结果进行了验证。这些从高$z$星系分布的推论与当地星系巡天的结果一致,也与宇宙微波背景一致。因此,$Λ$ CDM模型给出了一个很好的匹配宇宙结构在所有红移到目前为止,可访问的观测研究。
The clustering of the SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey DR14 quasar sample: a tomographic measurement of cosmic structure growth and expansion rate based on optimal redshift weights
提出了一种基于最优红移加权方案的新方法,从扩展重子振荡谱巡天(eBOSS)数据释放14类星体(DR14Q)巡天中提取重子声振荡(BAO)和红移空间畸变(RSD)的最大层析信息.我们使用EZ模拟验证了我们的方法,并将我们的流水线应用于红移范围为$0.8<z<2.2$的eBOSS DR 14 Q样品。我们报告了在四个有效红移$z_{\rm eff}=0.98, 1.23, 1.52$和$1.94$上对$fσ_8$和二维BAO参数$D_{\rm A}$和$H$的联合测量,并提供了完整的数据协方差矩阵。使用我们的测量结合BOSS DR 12,MGS和6dFGS BAO测量,我们发现暗能量的存在是由观测支持在$7.4σ$显着性水平。结合我们的测量与BOSS DR 12和普朗克观测,我们约束的引力增长指数为$γ=0.580\pm0.082$,这是完全符合广义相对论的预测。本文是分析eBOSS DR 14类星体样本的一组中的一部分。
The completed SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: 1000 multi-tracer mock catalogues with redshift evolution and systematics for galaxies and quasars of the final data release
我们对斯隆数字巡天-IV扩展重子振荡光谱巡天最终数据发布的重子声学振荡和红移空间畸变分析所用的每种类型的示踪剂产生了1000个合成聚类星表的实现(eBOSS DR 16),覆盖从0.6到2.2的红移范围,提供协方差矩阵的可靠估计,并测试分析管道相对于观测系统学的鲁棒性。通过扩展Zel'dovich近似密度场与一个有效的示踪剂偏差模型校准的聚类测量从观测数据,我们准确地再现了两个和三个点的聚类统计的eBOSS DR 16示踪剂,包括它们在红移空间中的互相关与非常低的计算成本。此外,我们还包括在不同的红移结构和样品选择偏差的引力演化,以及各种光度和光谱系统的影响。数据和模拟之间的自动聚类统计数据的一致性通常在从模拟推断的1个$σ$方差内,在配置空间中缩小到几个$h^{-1}\,{\rm Mpc}$,在傅立叶空间中缩小到$0.3\,h\,{\rm Mpc}^{-1}$。对于不同示踪剂之间的互相关,在配置空间中呈现相同的一致性水平,而只有在$0.15\,h\,{\rm Mpc}^{-1}$以上的尺度下,在傅立叶空间中才存在差异。数据聚类统计的准确再现允许可靠的协方差多示踪剂分析。
The clustering of galaxies in the completed SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: Observational systematics and baryon acoustic oscillations in the correlation function
我们提出了重子声学振荡(BAO)尺度的测量确定的120万个大质量星系的红移0.2 < z < 0.75分布在9300平方度的集群,量化的红移空间关联函数。为了方便这些测量,我们定义,描述,并激励选择功能的SDSS III重子振荡光谱巡天(BOSS)的最终数据发布(DR 12)的星系。这包括观测足迹,图像质量和银河系消光的掩模,以及考虑调查成像和光谱部分固有的密度关系的权重。我们模拟了模拟星系样本中观察到的系统趋势,并证明它们对重子声学振荡(BAO)尺度测量没有影响,并且对恢复的统计不确定性有轻微的影响。我们在0.2 < z < 0.5,0.5 < z < 0.75和(重叠)0.4 < z < 0.6红移箱中测量横向和径向BAO距离测量。在每个红移箱,我们得到的精度是2.7%或更好的径向距离和1.6%或更好的横向距离。红移仓的组合表示径向距离的1.8%精度和横向距离的1.1%精度。本文是分析BOSS最终星系聚类数据集的一部分。这里提出的测量和可能性与Alam et al.(2016)中的其他测量和可能性相结合,以产生BOSS的最终宇宙学约束。
The clustering of the SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey DR14 quasar sample: First measurement of Baryon Acoustic Oscillations between redshift 0.8 and 2.2
The completed SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: Large-scale Structure Catalogues and Measurement of the isotropic BAO between redshift 0.6 and 1.1 for the Emission Line Galaxy Sample
Non-parametric estimation of the baryon gas fraction and the cosmological bias with clusters
Sejong University(世宗大学);Sapienza Università di Roma(罗马第一大学);Université Paris-Saclay, CNRS, Institut d’Astrophysique Spatiale(巴黎萨克雷大学、法国国家科学研究中心、空间天体物理研究所);Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天文与空间科学研究院);University of Science and Technology(科学技术大学)