Assessing the Importance of Noise from Thermal Sunyaev-Zel{'}dovich Signals for CMB Cluster Surveys and Cluster Cosmology
我们探讨了噪声的意义，从热Sunyaev-Zel '} dovich（tSZ）信号的集群检测使用宇宙微波背景（CMB）的调查。噪声既来自邻近物体，也来自检测限以下的晕。广泛的调查被认为是：SPT-SZ，SPTpol和SPT-3G从南极望远镜; SO基线和SO目标配置西蒙斯天文台; CMB-S4的广域（S4-宽）和深（S4-超深）调查;和未来的CMB-HD实验。我们发现，来自tSZ信号的噪声对CMB-HD具有显著影响，并且在一定程度上对S4-Ultra deep具有显著影响。对于其他实验，由于tSZ图中的噪声由残余前景或实验噪声主导，因此该影响可忽略不计。在tSZ信号的噪声很重要的限制下，我们发现删除检测到的集群并重新运行集群查找器可以让我们找到一组新的质量较小且距离较远的集群。由于检测到的簇是tSZ功率的主要来源，因此移除它们通过以下方式降低$\ell=3000$处的功率：用于CMB-HD的$\times5$;用于S4-Ultra deep的$\times3.1$;用于S4-Wide和SPT-3G的$\times2.4$;用于SO-Goal和SPTpol的$\times1.5$;用于SO-基线的$\times1.35$;以及用于SPT-SZ的$\times1.08$。我们预测的预期数量的集群，并得出参数约束相结合的集群计数与主CMB和tSZ功率谱发现，未来的调查可以减少对暗能量状态…
2022-02-01 astro-ph.CO
Relativistic SZ temperature scaling relations of groups and clusters derived from the BAHAMAS and MACSIS simulations
Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应一直被认为是一种强有力的宇宙学探测。使用BAHAMAS和MACSIS模拟获得$>10,000$模拟星系群和星系团，我们计算了三个温度测量值，并量化它们之间的差异。第一个措施是有关的X射线发射的集群，而第二个描述的非相对论热SZ（tSZ）的效果。第三个措施确定最低阶相对论修正的tSZ信号，这是看到增加的观测相关性。我们的程序使我们能够准确地模拟相对论SZ（rSZ）的贡献，我们表明，一个$\gtrsim 10\%-40\%$低估这rSZ集群温度时，预计应用标准的X射线关系。正如我们在这里展示的那样，校正也表现出显着的质量和红移演化。我们提出了每个温度测量的质量依赖性，以及它们的轮廓和来自上述模拟的温度色散的简短分析。我们还讨论了一个新的温度和康普顿- $y$参数的关系，它可以直接用于rSZ模型。简单的适合所获得的缩放关系和配置文件。这些应该是有用的，为未来的研究rSZ效应及其相关的集群宇宙学。
2020-03-02 astro-ph.CO
Importance of intracluster scattering and relativistic corrections from tSZ effect with Cosmic Infrared Background
本文重新研究了CIB在星系团中的散射效应，发现考虑团内散射和相对论性温度修正后，全天CIB畸变被低估约1.5倍，且单星系团信号存在可用于宇宙学分析的红移依赖性。
2023-03-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Evidence for relativistic Sunyaev-Zeldovich effect in Planck CMB maps with an average electron-gas temperature of $T_{\rm e}\simeq 5$ keV
本文发现Planck CMB图中的残余污染源于被忽略的相对论性SZ校正，通过绘制rSZ一阶矩场并叠加星系团，推断出Planck星系团的平均电子气温度约为5 keV，并构建了无rSZ污染的新CMB图。
2025-03-04 astro-ph.CO
A Cross-Internal Linear Combination Approach to Probe the Secondary CMB Anisotropies: Kinematic Sunyaev-Zel{'}dovich Effect and CMB Lensing
提出交叉内线性组合方法，抑制CIB和tSZ污染，稳健测量kSZ功率谱和CMB透镜，并预测再电离约束，适用于SPT、SO和CMB-S4巡天。
2023-06-20 astro-ph.CO
Detection of Quasar Feedback from the Thermal Sunyaev-Zel'dovich Effect in Planck
我们对类星体中高亮度黑洞吸积的反馈过程知之甚少，这可能会极大地影响其宿主星系的性质。我们使用热Sunyaev-Zel'dovich效应（tSZ）的普朗克地图搜索类星体反馈对周围气体的影响。通过叠加以斯隆数字巡天的26，686个光谱类星体的位置为中心的tSZ康普顿-y地图，我们检测到一个强但未解析的tSZ康普顿-y信号，其显著性大于5 sigma，可能源于维里化的晕圈大气气体和类星体反馈效应的组合。我们发现，我们检测到的类星体tSZ信号的反馈贡献很可能占主导地位的维里化晕气体隔离的反馈tSZ组件的高红移和低的类星体。我们发现，这类星体的tSZ信号也与黑洞质量和热光度的比例，所有的类星体反馈的一般预期一致。我们估计类星体在z~1.5处的平均角积分康普顿-y为3.5 × 10 ^-6 Mpc ^2，对应于反馈和维里化晕气体中的平均总热能为1.1（+/- 0.2）× 10 ^62 erg，并讨论了类星体反馈的意义。如果得到证实，我们估计黑洞质量的5%（+/-1%统计不确定性）的大的总热反馈能量将对类星体反馈对宿主星系以及周围星系际介质的影响产生重要影响。
2015-02-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Measuring the Clustering of tSZ-Selected Galaxy Clusters with SPT-3G
University of Chicago（芝加哥大学）；Stanford University（斯坦福大学）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）
利用SPT-3G五年数据，以12.8σ显著性测量tSZ选择星系团的空间成团性，约束晕偏置和质量-可观测关系，并展示与丰度测量的协同作用。
2026-10-08 astro-ph.CO
Cosmological constraints from the observed angular cross-power spectrum between Sunyaev-Zel'dovich and X-ray surveys
我们提出了第一次检测的交叉相关角功率谱之间的热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应和X射线发射在整个天空。tSZ效应和X射线是由星系群和星系团中的相同热气体产生的，这在它们之间产生了自然的强相关性，可以用来增强联合信号并导出宇宙学参数。我们计算了ROSAT全天巡天在0.5-2千电子伏的能量带和tSZ效果重建从六个普朗克全天70和545 GHz之间的频率图之间的相关性。我们检测到一个显着的相关性在很宽的角度尺度。在$50<\ell < 2000$范围内，在28 $σ$的总体显著性下检测到X射线与tSZ的互相关。作为我们系统研究的一部分，我们进行了活动星系核污染和宇宙红外背景与X射线之间的相关性的多频模拟。利用互相关信号对功率谱幅度的强依赖性，我们约束了$σ_8 = 0.804 \pm 0.037$，其中建模的不确定性主导统计和系统的不确定性。我们还导出了晕质量与X射线亮度标度关系的质量指数L $_{500}$ -M $_{500}$和SZ信号标度关系的质量指数Y $_{500}$ -M $_{500}$，$a_{\rm sz} + a_{\rm x} = 3.37 \pm 0.09$以及额外红移演化指数$β_{\rm sz} + β_{\rm x} = 0.4^{+0.4}_{-0.5}$的约束条件。
2017-01-31 astro-ph.CO
Planck's view on the spectrum of the Sunyaev-Zeldovich effect
我们使用普朗克数据以及AKARI和IRAS任务的辅助数据对大样本星系团的堆叠频谱进行了详细分析。我们的主要目标是寻找热Sunyaev-Zeldovich效应（tSZ）光谱的相对论修正的印记，这允许测量团内介质的温度。我们删除银河系和河外前景与匹配滤波技术，这是使用模拟现实的模拟数据集进行验证。提取的光谱显示tSZ信号在高的意义，并揭示了一个额外的远红外（FIR）过剩，我们归因于热发射的星系团本身。在我们的光谱模型中考虑了来自集群的这种多余的FIR发射。我们能够测量的tSZ相对论修正在$2.2σ$通过约束我们的集群样品的平均温度为$4.4^{+2.1}_{-2.0} \, \mathrm{keV}$。我们对只包含100个最热的星团的子样本重复相同的分析，我们测量的平均温度为$6.0^{+3.8}_{-2.9} \, \mathrm{keV}$，对应于$2.0σ$。在我们的FIR模型中，发射尘埃颗粒的温度被限制为$\simeq 20 \, \mathrm{K}$，这与之前的研究一致。通过拟合模拟簇来控制系统偏差，从中我们还表明，使用SZ信号提取的非相对论谱将导致综合康普顿参数$Y$的偏差，对于最大质量的簇，该偏差可高达14%。最后，我们提供了一个展望即将到来的CCAT总理望远镜，这将改善普朗克低噪声和更好的空间分辨率。
2019-01-31 astro-ph.CO
Constraining AGN feedback model with SZ profile
活动星系核的相对论喷流对星系群和星系团有着广泛的影响，是理解它们的形成和物理性质的关键。然而，这种非引力过程并没有得到很好的理解。具有浅引力势的星系群是研究和约束活动星系核反馈模型的理想实验室。我们使用普朗克tSZ图研究了约66，000个SDSS LRG晕中的热气体，平均晕质量为3 × 10^13 Msun。我们已经检测到它们的平均tSZ径向分布在~17 σ，并将其与cosmo-OWLS宇宙流体动力学模拟与不同的活动星系核反馈模型。在模拟中，AGN 8.0模型的模拟结果与实验结果符合得最好。我们还比较了我们的测量tSZ配置文件与预测的普遍的压力配置文件假设自相似的关系，并发现他们一致的，如果该模型占相邻晕通过两个晕项的聚类。
2021-12-21 astro-ph.CO
Clustering of DESI galaxies split by thermal Sunyaev-Zeldovich effect
利用DESI与ACT重叠数据，按热SZ效应分割亮红星系，发现低显著性区域（1-2 sigma）大尺度聚类增强，为宇宙学推断提供新途径。
2025-10-21 astro-ph.CO
Detection of Thermal SZ -- CMB Lensing Cross-Correlation in Planck Nominal Mission Data
普朗克卫星的标称任务图包含了大量关于宇宙微波背景（CMB）中次级各向异性的信息，包括由热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应和引力透镜引起的次级各向异性。由于tSZ和CMB透镜信号都跟踪大尺度物质密度场，因此预计这些过程产生的各向异性是相关的。我们报告的第一次检测到这种互相关信号，我们测量在6.2西格玛的意义上使用普朗克数据。我们利用普朗克的多频覆盖构建一个tSZ地图使用内部线性组合技术，我们随后交叉相关与公开发布的普朗克CMB透镜势地图。[摘要]我们使用晕模型计算解释了信号，这表明tSZ - CMB透镜互相关是高红移，低质量群和星系团中团内气体物理的独特探针。我们的研究结果是一致的外推现有的气体物理模型，这以前未探索的制度，并显示明确的证据，从一个和两个晕条款的贡献，但没有统计学上显着的证据，从扩散，未结合气体的贡献以外的崩溃晕。我们还表明，信号的幅度依赖于相当敏感的波动幅度（$σ_8$）和物质密度（$Ω_m$）。我们约束退化的组合$σ_8 (Ω_m/0.282)^{0.26} = 0.824 \pm 0.029$，结果是在较低的紧张与原始CMB的约束比最近的一些tSZ分析。我们的探测是一个直接的确认，热，电离气体的痕迹暗物质分布在宇宙中的一个广泛的尺度（$\sim 0.1$ - $50 \, {\rm Mpc}/h$）。
2014-02-23 astro-ph.CO
Probing the missing baryons with the Sunyaev-Zel'dovich effect from filaments
在局域宇宙中对星系和星系团的观测只能解释全部重子含量的$\sim\,10\%$。宇宙学模拟预测，“失踪的重子”散布在宇宙网中的各个结构中，形成温度为$10^5-10^7\,\!$ K的低密度气体。我们通过叠加斯隆数字巡天的1，002，334对CMASS星系的热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应的普朗克康普顿$y$参数图来寻找这种温暖的星系际介质（WHIM）。我们的模型的贡献，假设球对称的星系晕对，找到一个剩余的tSZ信号在$2.9\mbox{$ σ $}$水平从一个堆叠的灯丝长度$10.5\,h^{-1}\,\rm Mpc$与康普顿参数大小$y=(0.6\pm0.2)\times10^{-8}$。我们考虑了可能的污染源，并得出结论，结合气体的晕可能只有助于高达$20\%$的测量的间接信号。为了估计灯丝气体的性质，我们测量了同一对星系样本的引力透镜信号;结合tSZ信号，这产生了一个推断的气体密度$ρ_{\rm b}=(5.5\pm 2.9)\times\bar{ρ_{\rm b}}$和温度$T=(2.7\pm 1.7) \times 10^6\,$ K。这一结果与WHIM性质的预测是一致的，总的来说，额外的气体可以解释宇宙中重子总含量的$ 11\pm 7\%$。我们还看到了气体细丝延伸到星系对之外的证据。在这个较长的基线上求平均值提高了tSZ信号的显著性，并将相关的重…
2019-03-01 astro-ph.CO
CMB all-scale blackbody distortions induced by linearizing temperature
宇宙微波背景（CMB）实验，如WMAP和普朗克，测量强度各向异性，并使用\emph{linearized}公式将其与温度黑体波动联系起来。然而，这样的过程也在图中生成y型失真形式的信号，并且因此随着热SZ（tSZ）效应而退化。这些都是温度涨落的二级效应，不是来自原始物理学，而是来自制图过程的这种限制。他们构成了一个污染物的测量：我们特有的速度，tSZ和原始的y-扭曲，但他们仍然可以很好地建模和占。我们表明，最大的失真出现在高ell从泄漏的CMB偶极子到y-通道耦合到所有的多极，但主要影响范围ell <~400。这应该在普朗克的y-图中可见，估计信噪比约为9。然而，我们注意到，这样的频率依赖性条款进行CMB偶极子的性质没有新的信息。这意味着普朗克的多普勒耦合测量的真正意义实际上低于引用。最后，我们量化的相关性，以提高未来的测量tSZ和原始的y型扭曲的去除这种影响。
2016-03-10 astro-ph.CO
CMB all-scale blackbody distortions induced by linearizing temperature
宇宙微波背景（CMB）实验，如WMAP和普朗克，测量强度各向异性，并使用线性化公式将其与温度黑体波动联系起来。然而，该过程也在映射中生成y型失真形式的信号，其与热Sunyaev Zel'dovich（tSZ）效应退化。这些都是温度涨落的二级效应，不是来自原始物理学，而是来自制图过程的这种限制。它们构成了测量的污染物：我们特有的速度，tSZ和原始的y-扭曲。然而，它们可以被很好地建模和解释。我们表明，产生的失真从泄漏的CMB偶极子到y-通道耦合到所有的多极，主要影响范围$\ell$ < ~400。这应该在普朗克的y-图中可见，估计信噪比约为12。然而，我们注意到，这样的频率依赖性条款进行CMB偶极子的性质没有新的信息。这意味着普朗克的多普勒耦合测量的真正意义实际上低于合作报告。最后，我们量化了tSZ和原始y型畸变的污染水平，并表明它高于拟议的下一代CMB实验的灵敏度。
2016-08-14 astro-ph.CO
Detection of warm and diffuse baryons in large scale structure from the cross-correlation of gravitational lensing and the thermal Sunyaev-Zeldovich effect
我们报告的第一个检测引力透镜之间的相关性的大尺度结构和热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）的效果。使用加拿大法国夏威夷望远镜透镜巡天（CFHTLenS）的质量图和普朗克新构建的tSZ图，我们测量了两张图之间的非零相关性，在天空中的角度分离为1度，总体意义为6 σ。的tSZ地图形成的方式，消除初级宇宙微波背景波动和最大限度地减少残留污染的银河系和河外尘埃排放，CO线排放。我们进行了大量测试，以证明我们的测量对这些残留污染物具有免疫力。由此得到的关联函数与用偏置b_气体示踪大尺度结构的暖重子气体的存在是一致的。考虑到透镜核的形状，我们的信号灵敏度在红移z~0.4处达到峰值，其中天空上半度的分离对应于~10 Mpc的物理尺度。信号的振幅限制了红移为零时的乘积（b_gas/1）（T_e / 0.1 keV）（n_e / 1 m^-3）=2.01 \pm 0.31 \pm 0.21。我们的研究表明，宇宙中“失踪”的重子中有很大一部分可能存在于低密度的温暖等离子体中，这些等离子体可以追踪到暗物质。
2014-01-20 astro-ph.CO
Gas and galaxies in filament between clusters of galaxies: The study of A399-A401
我们对两个具有热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应的星系团系统进行了多波长分析。我们已经集中在一对特别感兴趣的：A399-A401在红移z~0.073由3 Mpc分离。我们还对一个较低显著性的新关联对进行了首次分析：A21-PSZ 2 G114.09-34.34，z约为0.094，间隔为4.2 Mpc。我们的特点是集群内气体使用的tSZ信号从普朗克，当这是可能的，星系的光学和红外（IR）属性的基础上两个光度红移目录：2 MPZ和WISExSCOS。从tSZ数据，我们测量的气体压力在集群和集群间的细丝。在A399-A401的情况下，结果与先前的研究完全一致，并且使用X射线测量的温度，我们进一步估计了灯丝中的气体密度，发现n 0 =4.3+-0.7x10 ^-4 cm-3。在星系团系统中选择的星系的光学和红外色-色和色-星等分析，以及它们的恒星形成率，显示星系群之间，在星系团和A399-A401的灯丝中没有分离。Galeries都是被动的，早期的类型，红色和死亡。这个系统的气体和星系性质表明，整个系统是同时形成的，对应于合并前，宇宙灯丝气体被坍缩加热。对于另一个簇系统，进行tSZ分析，并限制簇中和簇间细丝中的压力。然而，有限的或不存在的光学和红外数据阻止我们得出结论，一个实际的宇宙灯丝的存在或提出一个方案。
2017-10-24 astro-ph.CO
The Atacama Cosmology Telescope: A Measurement of the Thermal Sunyaev-Zel'dovich One-Point PDF
我们提出了一个测量的一点概率分布函数（PDF）的热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）衰减的像素温度直方图过滤148 GHz的天空地图从阿塔卡马宇宙望远镜（ACT）。PDF包括来自地图中所有星系团的信号，包括低于单个检测信噪比阈值的物体，使其成为物质密度扰动幅度$σ_8$的特别敏感的探测器。我们使用的分析晕模型计算和数值模拟相结合，计算理论的tSZ PDF和协方差矩阵，占所有的噪声源，包括相对论修正。从测得的ACT 148 GHz PDF单独，我们发现$σ_8 = 0.793 \pm 0.018$，与额外的系统误差的$\pm 0.017$由于不确定性在簇内介质气体物理和$\pm 0.006$由于红外点源污染的不确定性。有效地使用相同的数据集，这里的统计误差是ACT先前仅基于tSZ信号的偏斜度的$σ_8$确定中发现的统计误差的两倍。在未来更高灵敏度的温度图中，tSZ PDF将打破星系团内介质气体物理与宇宙学参数之间的简并性。
2014-11-28 astro-ph.CO
The Planck SZiFi catalogues: a new set of Planck catalogues of Sunyaev-Zeldovich-detected galaxy clusters
本文发布基于 Planck PR3 温度数据、用 SZiFi 探测 tSZ 星系团的 10 个新星表及含1499个探测的主星表，并通过 CIB 去投影、相对论修正评估、交叉匹配和合成观测验证其纯度与宇宙学适用性。
2024-08-12 astro-ph.CO
Inverse-Compton Scattering of the Cosmic Infrared Background
热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应是宇宙微波背景（CMB）光谱中产生的畸变，由CMB光子与主要位于团内介质（ICM）中的自由高能电子的逆康普顿散射产生。来自恒星形成星系中热尘埃发射的宇宙红外背景（CIB）光子预计也会经历同样的过程。在这项工作中，我们执行的第一个计算所产生的类TSZ失真的CIB。聚焦于CIB失真，我们使用晕模型方法来计算CIB信号和产生失真的康普顿- $y$场。我们自洽帐户的CIB和康普顿- $y$字段的红移共同演化：他们（部分）来源于相同的暗物质晕，这引入了新的方面的计算相比，CMB的情况。我们发现CIB谱的逆康普顿畸变在2260 GHz（940 GHz）处具有正（负）的$\approx 4$ Jy/sr（$\approx -5$ Jy/sr）峰值。与通常的tSZ效应相反，CIB频谱的失真具有两个零频率，约为196 GHz和1490 GHz。我们进行了Fisher矩阵计算，以预测未来的实验，这种新的失真信号的可检测性。$\textit{PIXIE}$将具有足够的仪器灵敏度来检测$4σ$处的信号，但是前景污染将投影的信噪比降低了$\approx 70$的因子。未来的ESA Voyage 2050光谱仪可以在$\approx 5σ$显著性下检测CIB失真，即使在前景边缘化之后。对这一信号的测量将提供有关宇宙恒星形成历史的新信息，而畸变各向异性可能在不…
2022-07-28 astro-ph.CO
Planck 2015 results. XXIII. The thermal Sunyaev-Zeldovich effect--cosmic infrared background correlation
我们使用普朗克数据来检测热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）效应和来自星系的红外辐射，构成宇宙红外背景（CIB）之间的互相关。我们首先对普朗克确认的星系团进行了叠加分析。我们检测到这些星系团内的尘埃星系产生的红外辐射，并证明红外辐射比tSZ效应延长约50%。用Navarro-Frenk-White剖面模拟发射，我们发现径向剖面浓度参数为$c_{500} = 1.00^{+0.18}_{-0.15}$。这表明在星系团外围的红外星系比团核星系有更高的红外通量。我们还研究了tSZ和CIB各向异性之间的互相关性，以下三种替代方法的基础上的功率谱分析：（i）使用普朗克数据中检测到的确认集群目录;（ii）使用全天空的tSZ地图建立从普朗克频率图;和（iii）使用普朗克频率图之间的互谱。使用三种不同的方法，我们在（i）6个$σ$、（ii）3个$σ$和（iii）4个$σ$的显著性水平下检测tSZ-CIB互功率谱。我们对tSZ-CIB互相关签名进行建模，并将预测与测量结果进行比较。相对于基准模型的互相关的幅度是$A_{\rm tSZ-CIB}= 1.2\pm0.3$。这一结果与假设普朗克2015年结果的最佳拟合宇宙学模型以及tSZ和CIB标度关系的tSZ-CIB互相关预测一致。
2015-09-22 astro-ph.CO
Optical Depths from the Thermal Sunyaev-Zel'dovich Effect with ACT DR6 and DESI DR1 Spectroscopic Galaxies and Optically-Selected Clusters
Duke University（杜克大学）；Cornell University（康奈尔大学）；Ludwig-Maximilians-Universität（慕尼黑大学）；Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE)（马克斯·普朗克地外物理研究所）；Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica (ASIAA)（中央研究院天文及天文物理学研究所）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
本文利用ACT DR6和DESI DR1数据，对三个星系团样本进行叠加tSZ测量，发展$\bar y-\bar \tau$标度关系以推断光学深度，结果与运动学SZ测量一致。
2026-10-12 astro-ph.CO
The Atacama Cosmology Telescope: A census of bridges between galaxy clusters
本文利用ACT的tSZ效应研究了星系团间的短纤维，通过叠加约100对星系团首次在中等红移下显著测得星系团间热气体信号，且结果与宇宙学模拟一致。
2025-06-27 astro-ph.CO
Taking the Universe's Temperature with Spectral Distortions of the Cosmic Microwave Background
宇宙微波背景（CMB）能谱是一个接近完美的黑体。宇宙学的标准模型预测这种形式的光谱会有微小的扭曲，但天空平均CMB光谱的这种扭曲还没有被测量到。我们计算了最大的预期失真，这是由热的，自由电子，称为热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应的CMB光子的逆康普顿散射引起的。我们表明，预测的信号是大约一个数量级低于目前的约束从COBE-FIRAS实验，但可以检测到在巨大的意义（$\gtrsim 1000σ$）的建议原始通货膨胀探测器（PIXIE）。虽然宇宙方差将有效信噪比降低到$230σ$，但这种测量仍然会对可观测宇宙中电子的总热能产生低于百分比的约束。此外，我们表明，PIXIE可以检测到微妙的相对论效应的天空平均tSZ信号在$30σ$，直接探测的光学深度加权的集群内介质电子温度分布的时刻。这些效应打破了平均tSZ信号中电子密度和温度之间的简并性，允许直接推断低红移下的平均重子密度。因此，未来的光谱畸变探测器将以前所未有的精度确定宇宙中电离气体的全球热力学性质。这些测量将对星系形成和宇宙时间内反馈能量注入的模型施加基本的“积分约束”。
2015-12-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detection of WHIM in the Planck data using Stack First approach
我们检测到的漫热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）的影响，从气体细丝之间的发光红星系（LRG）对使用一种新的方法依赖于堆叠的个人频率图。我们应用并证明我们的方法在SDSS DR 12目录中选择的~88000 LRG对与改进的选择标准，以确保最小的污染银河系CO排放，以及从星系团的tSZ信号。我们首先堆叠普朗克通道图，然后执行内部线性组合方法来提取弥散$y_{\rm sz}$信号。我们的$Stack$ $First$方法使得成分分离容易得多，因为堆叠大大抑制了噪声和CMB贡献，而灰尘前景在整个堆叠补丁的谱域中变得均匀。因此，一个组件，CMB，被删除，而其余的前景变得更简单，甚至在组件分离算法被应用。我们得到了气体细丝中$y_{\rm whim}=(3.78\pm 0.37)\times 10^{-8}$的WHIM信号，解释了$\sim 13$的电子过密度。我们估计检测显著性为$\gtrsim 10.2σ$。这个多余的$y_{\rm sz}$信号正在追踪温暖的星系际介质，它可以解释宇宙中大多数失踪的重子。我们表明，$Stack$ $First$的方法是更强大的系统学，并产生一个更干净的信号相比，依赖于堆叠的$y$ -地图，以检测目前正在使用的宇宙学社区的弱tSZ信号的方法。
2020-08-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
A multi-simulation study of relativistic SZ temperature scalings in galaxy clusters and groups
Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应是现代宇宙学中的一个强有力的工具。随着未来观测有望不断改进SZ测量，来自星系群和星系团的SZ信号的相对论修正越来越重要。因此，重要的是要了解三种温度测量之间的差异：（a）平均相对论SZ（rSZ）温度，（b）与热SZ（tSZ）效应相关的质量加权温度，以及（c）X射线光谱温度。在这项工作中，我们比较这些集群温度，预测的{ \sc巴哈马} \& { \sc Macsis}，{ \sc Illustris-TNG}，{ \sc Magneticum}，和{ \sc三百工程}模拟。尽管模拟参数范围很广，但我们发现SZ温度在整个模拟中是一致的。我们用$Y\simeq10^{-4}$ ~Mpc $^{-2}$估计了从rSZ到簇的$\simeq 10\%$能级校正。我们的分析证实了三个温度措施之间的系统偏移，与rSZ温度$\simeq 20\%$大于其他措施，并进一步在更高的红移发散。我们证明，这些措施从简单的自相似演化，并探讨它们如何与定义的半径晕。我们研究了不同的反馈处方和分辨率如何影响所观察到的温度，并发现SZ温度对这些细节相当不敏感。模拟之间的协议表明一个令人兴奋的途径，观测和理论探索，确定相对论SZ修正的程度。我们提供了多个模拟为基础的适合未来SZ建模中使用的缩放关系。
2022-09-26 astro-ph.CO
Cross-correlation of DES Y3 lensing and ACT/${\it Planck}$ thermal Sunyaev Zel'dovich Effect I: Measurements, systematics tests, and feedback model constraints
我们提出了一个层析测量的热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）之间的互相关图从${\it Planck}$和阿塔卡马宇宙望远镜（ACT）和弱星系透镜剪切测量在头三年的观测的暗能量调查（DES Y3）。这种关联在很宽的红移范围内对重子中的热能很敏感，因此是天体物理反馈的有力探测。我们在统计学显著性$21σ$检测到相关性，这是迄今为止最高的显著性。我们研究了潜在污染物的tSZ地图，包括宇宙红外背景（CIB）和射电源，发现CIB对我们的测量有重大影响，必须考虑到我们的分析。我们使用互相关测量来测试不同的反馈模型。特别是，我们使用几种不同的压力分布模型对流体动力学模拟校准的tSZ模型。我们的分析边缘化了红移的不确定性，剪切校准偏差，和内在的对齐效果。我们还使用${\it Planck}$或DES先验来边缘化$Ω_{\rm m}$和$σ_8$。我们发现，数据更喜欢在小尺度的压力分布的低振幅的模型，兼容的方案与强烈的活动星系核反馈和喷射的气体从内部的晕。当使用一个更灵活的模型的剪切剖面，约束较弱，数据不能区分不同的重子处方。
2021-08-03 astro-ph.CO
Cross Correlation between the Thermal Sunyaev-Zel'dovich Effect and Projected Galaxy Density Field
University of KwaZulu-Natal（夸祖鲁-纳塔尔大学）；Adekunle Ajasin University（阿德昆莱·阿贾辛大学）；Purple Mountain Observatory, CAS（中国科学院紫金山天文台）
该研究通过分析热太阳兹-泽尔多维奇效应与投影星系密度场的交叉相关性，确定了tSZ质量偏差和星系偏差参数，为理解宇宙大尺度结构提供了新的约束。
2026-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Thermal Sunyaev-Zel'dovich cross-correlations with unWISE galaxies: disentangling radio contamination, dust properties, and electron pressure
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；University of Waterloo（滑铁卢大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（基础物理研究所）
通过同时拟合tSZ、宇宙红外背景和射电发射的三分量模型，从unWISE星系与Planck和ACT微波图的互相关中去除射电污染，获得干净的tSZ信号，并约束尘埃性质和电子压力分布。
2026-07-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
The ACT-DR5 MCMF Galaxy Cluster Catalog
本文基于 ACT-DR5 数据结合 MCMF 工具构建了迄今最大的 tSZE 选星系团星表，含 6,237 个星系团，并通过交叉匹配与 CMB 透镜测量验证了样本纯度、完备性及最强的透镜信号。
2024-06-20 astro-ph.CO
Comptonization of CMB in galaxy clusters. Monte Carlo computations
我们考虑的问题是确定由于热Sunyaev-Zeldovich效应引起的宇宙微波背景（CMB）谱形的变化。我们数值模拟了宇宙微波背景辐射在热的星系际麦克斯韦等离子体压缩下的光谱强度。为此，我们开发了一个带光子权重的相对论蒙特卡罗程序。该程序使我们能够在较宽的能量范围内构造康普顿化CMB谱。将结果与已知的解析解和以前的数值模拟进行比较。我们还计算了从云中出现的辐射强度的角分布，这表明tSZ效应的光谱形状对于不同方向的逃逸光子是不通用的。该数值方法可以模拟不同光学深度、温度、光子源初始光谱及其空间分布的康普顿化过程，所得结果对研究星系团的轮廓有一定的意义。
2020-09-30 astro-ph.CO
The Observable Thermal and Kinetic Sunyaev-Zel'dovich Effect in Merging Galaxy Clusters
利用Sunyaev-Zel'dovich效应（SZE）对星系团进行高分辨率成像的出现，为研究团内介质（ICM）的天体物理学提供了一个独特的途径。为了研究星系团合并对分辨率SZE图像的影响，我们使用TreeSPH代码ChaNGa对1.5E15 M_sun绝热星系团进行了高分辨率宇宙学模拟。这个巨大的星系团经历了10：3：1的三重合并，伴随着其综合康普顿-Y的急剧上升，在z = 0.05处达到峰值。通过模拟热SZE（tSZ）和动力学SZE（kSZ）的宇宙微波背景（CMB）在这个红移与相对论修正的光谱失真，我们产生各种模拟图像的集群的频率和分辨率与当前的高分辨率SZE仪器。这两个引力约束的合并子星系团分别占主星系团综合康普顿-Y的10%和1%，并且在我们的模拟图像中可见的背景ICM中具有扩展的合并激波特征。我们表明，沿着某些投影和特定的频率，kSZ CMB强度失真可以占主导地位的tSZ由于大的视线速度的子团气体和独特的频率依赖性，这些影响。我们估计，一个单一的速度假设估计的视线速度的合并子集团从kSZ引起的偏差~ 10%。这种速度偏差相对于观测中的其他不确定性来源来说是很小的，部分原因是由于合并引起的背景ICM中有帮助的整体运动。我们的研究结果表明，高分辨率的SZE观测，最近检测到强大的kSZ信号的合并系统的子集群，可以强大的探测动力学以及热状态的ICM。
2013-04-22 astro-ph.CO
Simulating the galaxy cluster "El Gordo": gas motion, kinetic Sunyaev-Zel'dovich signal, and X-ray line features
大质量星系团“El Gordo”（ACT-CL J 0102--4915）是一个罕见的并合系统，多波长观测和理论模拟表明它具有很高的碰撞速度。Zhang et al.（2015）提出了两种类型的合并，一种是近正面合并，另一种是具有大碰撞参量的离轴合并，通过数值模拟再现了星团的大部分观测特征。两种模型的不同合并构型导致了模拟团簇中气体运动的不同。在本文中，我们预测的动力学Sunyaev-Zel'dovich（kSZ）效应，热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应的相对论修正，和X射线光谱，该集团的基础上提出的两个模型。结果表明：（1）两种模型产生的kSZ效应的振幅都在$ΔT/T\sim10^{-5}$量级，但其形貌不同，反映了系统不同的视线速度分布：（2）$240 {\rm\,GHz}$附近的tSZ效应的相对论修正可能用来约束激波加热的超热电子的温度;（3）在两种模型中，从团簇不同区域发射的X射线谱线之间的位移可以显著不同。位移和谱线展宽分别可达$\sim 25{\rm\,eV}$和$50{\rm\,eV}$。我们预计，未来对kSZ效应和X射线谱线（例如，由ALMA，XARM）将提供一个强大的约束气体运动和合并的ACT-CL J 0102--4915的配置。
2017-11-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Relativistic and wide-angle corrections to galaxy power spectra
本文提出结合两种星系群体抑制宇宙方差，统一处理相对论和宽角修正，在beyond-DESI和SKA Phase 2巡天样本下实现了5σ至>15σ的探测显著性。
2024-07-30 astro-ph.CO
Empirical test for relativistic kinetic theories based on the Sunyaev-Zel'dovich effect
基于Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应的频率依赖性，提出了一种确定星系团内气体（ICG）电子速度（EV）分布函数的新方法.人们普遍认为相对论平衡EV分布是Juttner提出的分布。然而，关于相对论动力学理论的基础有一个持续的争论，其他的分布也被提出。温和相对论性的团内气体（ICG）提供了一个独特的实验室来测试相对论性动力学理论。我们进行了蒙特卡罗模拟，以产生SZ信号从一个单一的温度气体假设的Juttner EV分布，假设百分之几的误差。我们拟合SZ模型的基础上非相对论麦克斯韦，其两个相对论的推广，Juttner和修改的Juttner分布。我们发现，SZ信号中1%的误差足以根据其不同的最佳拟合温度区分这些具有高度显著性的分布。然而，在集群中的任何LOS中，ICG包含温度范围。使用我们的N-体/流体动力学模拟的合并星系团，并假设在SZ测量中的LOS通过弓形激波的误差为1%，我们发现，它是可能的，以区分Juttner和修改的Juttner分布具有很高的意义。我们的研究结果表明，通过拟合SZ数据得出ICG温度，假设不同的EV分布函数，并将其与使用其他观测获得的同一集群中的温度进行比较，将使我们能够区分不同的分布。
2020-09-10 astro-ph.CO
Detecting Relativistic Doppler in Galaxy Clustering with Tailored Galaxy Samples
提出通过定制亮/暗星系样本的互相关功率谱，在宇宙学尺度上高显著性探测相对论多普勒效应，并优化样本定义以提升探测能力。
2024-07-18 astro-ph.CO
Constraints on cosmology and baryonic feedback with joint analysis of Dark Energy Survey Year 3 lensing data and ACT DR6 thermal Sunyaev-Zel'dovich effect observations
本研究联合分析 DES 三年弱透镜与 ACT/Planck tSZ 数据，通过小尺度自相关和互相关建模约束宇宙学参数，并揭示暗物质晕中更强的重子反馈抑制。
2025-06-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Bispectrum of the Sunyaev-Zel'dovich Effect
我们对Sunyaev-Zel'dovich效应的双谱进行了详细的研究。使用分析模型的压力分布的集群内介质，我们证明SZ双谱是一个敏感的探针的振幅的物质功率谱参数sigma_8。我们发现，双谱振幅标度为B_SZ ~ sigma_8^{11-12}，而功率谱的标度为A_tSZ ~ sigma_8^{7-9}。我们发现，SZ双谱主要来源于大量的集团在红移z~0.4，这已经得到了很好的观测研究。这与SZ功率谱形成对比，SZ功率谱从不太了解的低质量和高红移的基团和团簇中获得了显着的贡献。因此，在l~3000的双谱的振幅是不太敏感的天体物理不确定性比SZ功率谱。我们表明，目前的高分辨率CMB实验应该能够检测到SZ双谱振幅具有很高的意义，部分原因是来自河外前景的低污染。SZ双谱和功率谱的组合可以锐化热和动力学SZ分量的测量，并有助于区分宇宙学和天体物理学信息从高分辨率CMB地图。
2012-11-07 astro-ph.CO
Exploring gas thermodynamics around galaxies from the Sunyaev-Zel'dovich effects: impact of galaxy-halo connection, 2D projection and velocity field
Stanford University（斯坦福大学）；Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology（卡弗里粒子天体物理学与宇宙学研究所）；SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）
本文研究银河系周围气体热力学，探讨银河系-暗物质晕连接、二维投影和速度场对太阳-泽尔多维奇效应的影响。
2026-03-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Suzaku Observations of Near-Relativistic Outflows in the BAL Quasar APM 08279+5255
我们给出了对z=3.91重力透镜宽吸收线类星体APM 08279+5255的三次朱雀观测的结果。我们在<2 keV（低能）和7-12 keV（高能）的静止框架能量下检测到强而宽的吸收。这些功能的检测证实了以前的长曝光（80-90千秒）钱德拉和XMM-牛顿观测的结果。在背照（BI）和前照（FI）Suzaku XIS光谱中检测到低能量和高能量吸收（F检验显著性>99%）。我们将低能吸收解释为来自低电离吸收体（log NH~（23）），高能吸收解释为来自高电离（2.75 < log xi < 4.0;其中xi是电离参数）铁在近相对论外流风中产生的谱线。假设这种解释，我们发现流出的速度范围在0.1c和0.6c之间。我们将X射线吸收器的流出方向与我们的视线之间的角度限制为<36度。我们还检测到吸收线的可能变异性（在FI和BI光谱中分别为>99.9%和>98%的显著性水平），静息帧时间尺度约为1个月。假设探测到的高能吸收特征来自Fe xxv，我们估计在类星体的整个寿命期间，以动能形式注入星系际介质的总辐射热能量的比例> 10%。
2009-03-17 astro-ph.CO
Cross-correlation between the thermal Sunyaev-Zeldovich effect and the Integrated Sachs-Wolfe effect
本文通过联合分析 Planck tSZ 与 ISW 的功率谱及其互相关，在 3.6σ 显著性下约束宇宙学参数和弥散气体性质，得到 S8=0.755±0.060，并估计电子温度约为 2.40×10^6 K，证明该互相关可有效探测大尺度弥散气体。
2024-01-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detecting Local and Integrated Relativistic Effects by Multi-Tracing a Single Galaxy Population in Harmonic Space
本研究针对大尺度星系成团性中相对论效应受宇宙方差干扰难以探测的问题，通过星等划分星系子样本结合谐波空间多示踪技术，验证了主导多普勒效应的可探测性，并量化了次主导相对论效应的统计显著性变化规律。
2025-11-19 astro-ph.CO
Relativistic imprints on dispersion measure space distortions
本文推导FRB自相关与星系–FRB互相关在色散测量空间畸变下的解析表达式，指出相对论多普勒效应可显著影响偶极矩，并预测SKA有望高显著性探测这些信号。
2024-04-09 astro-ph.CO
The small scale power asymmetry in the cosmic microwave background
本文研究了小角尺度下宇宙微波背景的半球功率不对称性。我们发现在多极范围l=601-2048中存在非常高的不对称性，其统计显著性为6.5 σ。然而，我们发现，这种极端的异常只是一个巧合的其他三个影响，相对论性的功率调制，边缘效应从应用的掩模，和尺度间的相关性。在对所有这些影响进行校正后，显著性水平下降到~1 sigma，即，在小角度尺度中没有异常的固有不对称性。使用该零结果，我们推导出对潜在偶极调制幅度的约束，在95% C. L.下，在~10 Mpc尺度上A（k）<0.0045。任何试图解释大角度尺度下半球不对称性的理论模型都必须满足这个新的约束。
2013-09-27 astro-ph.CO
The thermal and kinematic Sunyaev-Zeldovich effect in galaxy clusters and filaments using multifrequency temperature maps of the cosmic microwave background: Abell 399--Abell 401 cluster pair case study
提出跨仪器多频联合拟合tSZ与kSZ的CMB分析框架，在Abell 399–401系统中测得竞争水平的本动速度和8.5σ纤维光学厚度。
2025-10-20 astro-ph.CO astro-ph.IM
Detecting Relativistic Doppler by Multi-Tracing a Single Galaxy Population
本文提出一种通过将单一星系族群按光度分为两个子样本的多示踪方法，以克服宇宙方差并优化样本选择，从而最大化探测相对论性多普勒效应，并预测了DESI和Euclid巡天的探测显著性。
2025-04-22 astro-ph.CO
Relativistic matter bispectrum of cosmic structures on the light cone
本研究提出一套自洽包含相对论效应的宇宙结构模拟流程，在过去光锥上计算可观测量得到规范无关结果，量化了相对论效应对角功率谱与双谱的影响，为未来超大规模宇宙巡天的高精度检验提供支撑。
2023-07-03 astro-ph.CO gr-qc
LIGER: mock relativistic light-cones from Newtonian simulations
介绍了一种在红移空间中建立模拟星系星表的方法，该方法考虑了广义相对论对线性序的宇宙学扰动。我们称这种方法为LIGER，是“具有广义相对论的光锥”的缩写。LIGER采用牛顿（N体或流体动力学）模拟作为输入，并输出星系在共动红移空间中的分布。该结果是利用坐标变换并同时考虑透镜放大率来实现的。计算包括局部校正和沿视线积分的项。我们的快速实现允许生产的许多实现，可用于预测即将到来的广角调查的性能和估计的观测量的协方差矩阵。为了方便这种使用，我们还提出了一个变体的LIGER设计的大体积模拟低质量分辨率。在这种情况下，大尺度上的星系分布是通过偏置的物质密度场。最后，我们提出了两个LIGER的示例应用程序。首先，我们讨论了弱引力透镜对类欧几里德巡天星系角成团的影响。与以前的分析研究一致，我们发现放大率偏差可以以高置信度测量。其次，我们着重讨论了两个通常被忽视的多普勒效应：放大率和随红移的计数变化。我们表明，相应的红移空间失真可以检测到在5.5 $σ$的意义与完成平方公里阵列。
2017-03-09 astro-ph.CO
Euclid: Relativistic effects in the dipole of the 2-point correlation function
本研究利用 Flagship 模拟星表和明暗星系互相关偶极，评估 Euclid 光谱巡天探测引力红移与多普勒相对论效应的能力，预计总显著性约 6σ。
2025-06-11 astro-ph.CO
General Relativistic Description of the Observed Galaxy Power Spectrum: Do We Understand What We Measure?
我们扩展了Yoo，Fitzpatrick和Zaldarriaga（2009）提出的星系团的广义相对论描述。我们首次对观测到的物质功率谱和观测到的星系功率谱给出了完全广义相对论的描述，并加入了线性偏置系数。它与大尺度上的标准牛顿描述有很大的不同，特别是它在大尺度上的测量可能被误解为原始非高斯性的检测，即使在没有原始非高斯性的情况下。观测到的星系功率谱的关键差异来自于实空间物质涨落，定义为观测到的红移超曲面上的物质涨落。与标准描述相反，观测到的星系功率谱的形状在红移中演变，提供了额外的宇宙学信息。在当前的星系低红移巡天观测中，标准牛顿描述的系统误差可以忽略不计，而正确的广义相对论描述对于理解未来红移深度z>3的大尺度星系功率谱测量是必不可少的。我们讨论了如何提高检测意义在当前的星系调查和评论我们的广义相对论形式主义在未来的调查中的应用。
2010-09-15 astro-ph.CO gr-qc
Forecasts and Simulations for Relativistic Corrections to the Sunyaev-Zeldovich Effect
本文为SZ效应的相对论修正（rSZ）生成全天模拟图及快速代码，并演示类似SO实验可高显著性探测rSZ，从而以互补于X射线的方式探测星系团温度演化。
2025-10-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mapping the relativistic electron gas temperature across the sky
随着灵敏度、角分辨率和频率覆盖范围的增加，未来的宇宙微波背景（CMB）实验（如PICO）将使我们能够通过相对论热Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应获得有关星系团的新信息。我们将能够映射整个天空的相对论电子的温度，远远超出了一个简单的检测相对论SZ效应的集群堆叠方法，目前定义的国家的最先进的。在这里，我们提出了一个新的基于地图的方法，利用SZ温度矩膨胀和约束ILC方法提取电子气温度地图从前景模糊的CMB数据。这提供了一个新的独立的基于地图的可观测，电子温度功率谱$T_{\rm e}^{yy}(\ell)$，它可以用来约束宇宙学除了康普顿- $y$功率谱$C_\ell^{yy}(\ell)$。我们发现，PICO具有所需的灵敏度，分辨率和频率覆盖范围，以准确地映射整个天空的星系团的电子气温度，覆盖范围广泛的角尺度。$ν\gtrsim 300\,{\rm GHz}$的频率覆盖对于提取前景中的相对论SZ效应起着重要的作用。对于Coma，PICO将允许我们使用相对论SZ效应直接重建电子温度分布。在使用PICO去除前景后，将测量昏迷的平均电子温度以达到$10σ$显著性。像LiteBIRD这样的低角分辨率CMB实验可以实现对这个最大团簇电子温度的$2σ$到$3σ$测量。我们的分析突出了一个新的光谱窗口的热力学性质的星系团和扩散电子气在大角度尺度。
2020-04-21 astro-ph.CO astro-ph.IM
Relativistic distortions in the large-scale clustering of SDSS-III BOSS CMASS galaxies
长期以来，人们一直预测广义相对论效应会对观测到的宇宙大尺度结构产生微妙的影响。目前这一代星系红移巡天已经达到了探测这种效应变得可行的规模。本文报道了从两个星系群的交叉关联函数中首次探测到红移不对称性，这与相对论效应是一致的。数据集取自斯隆数字巡天DR12 CMASS星系样本，我们检测的不对称性在$2.7σ$水平通过应用壳平均估计的交叉关联函数。我们的测量占主导地位的$10$ h $^{-1}$ Mpc左右的尺度，大于那些最近在星系团中测量的引力红移分布，但小于线性微扰理论可能是准确的尺度。检测显著性随我们的测量和系统效应检验的详细信息变化0.5 $σ$。我们还设计了两个零检验，以检查各种调查系统，并表明这两个结果是一致的零假设。我们测量了互相关联函数的偶极矩，并由此在$2.8 σ$水平上也检测到不对称性。集群的不对称性的幅度和规模的依赖性是大致一致的广义相对论和有偏见的星系人口的预期，在很大的不确定性。我们探索理论预测使用数值模拟在配套文件。
2017-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
