Constraining cosmology with thermal Sunyaev-Zel'dovich maps: Minkowski functionals, peaks, minima, and moments
本研究利用Minkowski泛函、峰值、谷值和矩等统计量分析热SZ效应图，结合约154个宇宙学模型模拟，证明这些统计量组合可显著提升宇宙学参数约束能力，比功率谱紧约29倍，并具有抗噪性。
2025-06-23 astro-ph.CO
Mapping the temperature of the intra-cluster medium with the tSZ effect
团簇内介质中的超热电子对宇宙微波背景（CMB）黑体辐射产生光谱畸变，即热Sunyaev-Zel'dovich效应（tSZ）。这种光谱畸变的特征现在常被用来探测和表征星系团的性质。当电子达到相对论速度时，tSZ效应的光谱畸变不依赖于红移，并且仅通过相对论修正轻微地受星系团性质的影响。本工作提出了一种线性分量分离的方法来提取tSZ效应康普顿参数和相对论修正的下一代CMB实验。我们证明了相对论修正，如果忽略，将导致一个显着的偏差对星系团康普顿参数，tSZ标度关系斜率，和tSZ角功率谱形状的测量。我们表明，tSZ相对论修正映射可以实现在高信噪比与低水平的污染高达$\ell=3000$的下一代CMB实验。在较小的角度范围内，红外辐射产生的污染将是一个重要的偏差来源。这样的tSZ相对论修正映射使得星系团温度分布的研究仅通过tSZ效应。
2017-02-13 astro-ph.CO
The Sunyaev-Zel'dovich Effect and Large-Scale Structure
热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应是宇宙微波背景（CMB）光子从主要位于星系群和星系团中的热电离电子的逆康普顿散射。近年来，我们利用tSZ信号探测宇宙学和团内介质天体物理学的能力有了巨大的提高。在这里，我描述的交叉相关性的tSZ效应测量普朗克数据与引力透镜地图普朗克和加拿大-法国-夏威夷望远镜透镜调查，以及流体动力学模拟表明，这种测量不探测“失踪重子”，而是压力的电离气体的群体和集群在很宽的范围内的晕质量和红移。我还介绍了最近的高阶tSZ统计测量使用的数据从阿塔卡玛宇宙望远镜，产生强有力的约束密度波动的幅度。我描述的叠加分析的tSZ数据从普朗克，专注于在低质量星系群的气体压力的行为。最后，我预测的tSZ膨胀，包括相对论修正，这是最大的保证光谱失真信号的建议原始膨胀探测器任务。tSZ超导体将直接测量可观测宇宙中电离电子的总热能。
2015-10-21 astro-ph.CO
Cosmological Constraints from Moments of the Thermal Sunyaev-Zel'dovich Effect
在本文中，我们解释了热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应的时刻可以约束宇宙学参数和天体物理的团内介质（ICM）。由于tSZ信号是强非高斯的，tSZ图的高阶矩包含有用的信息。我们首先计算的依赖性的tSZ时刻的宇宙学参数，发现更高的时刻规模更陡峭的sigma_8和更大的星系团的来源。利用方差和偏度对宇宙学和天体物理学参数的不同依赖性，我们构造了一个统计量，|<T^3>|/<T^2>^1.4，这消除了对宇宙学的大部分依赖（即，sigma_8）仍然对星团内气体的天体物理学敏感（特别是对低质量星团中的气体分数）。使用这个统计量来约束ICM天体物理学可以打破众所周知的宇宙学和气体物理学在tSZ测量中的简并性，从而允许对宇宙学参数的严格约束。虽然详细的模拟将需要充分表征这种技术的准确性，我们提供了第一个应用程序的数据从阿塔卡马宇宙望远镜和南极望远镜。我们估计一个类似普朗克的全天空tSZ图可以实现对sigma_8的<1%的约束和对中微子质量之和的1-sigma误差，这与现有的振荡测量的下限相当。
2013-01-09 astro-ph.CO
Joint analysis of the thermal Sunyaev-Zeldovich effect and 2MASS galaxies: Probing gas physics in the local Universe and beyond
我们提出了第一个联合分析的功率谱的热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）的普朗克测量的影响和星系的数密度波动的2 MASS红移调查（2 MRS）目录，包括它们的互相关。结合这些测量与宇宙微波背景（CMB）数据和普朗克的CMB透镜假设一个平坦的$Λ$ CDM模型，我们约束质量偏置参数为$B = 1.54 \pm 0.098\;(1σ)$ [ $(1-b) = 0.649 \pm 0.041$，其中$(1-b) \equiv B^{-1}$ ]，即，普朗克星系团的质量应该比真实质量低$35\%$。由2 MRS-tSZ互功率谱单独确定的质量偏差与由tSZ自功率谱单独确定的质量偏差一致，表明这种大的质量偏差不是由于tSZ数据中的明显系统性。我们发现，2 MRS-tSZ交叉功率谱是更敏感的质量较轻的晕比tSZ自功率谱，它显着提高了约束的质量依赖的质量偏差。的红移的依赖性是没有强烈的约束，因为多极范围内，高红移集群主要有助于tSZ汽车是由污染源占主导地位。我们的结论是，没有强大的质量或红移演化的质量偏差是需要解释的数据。
2018-09-09 astro-ph.CO
Impact of thermal SZ effect on cross-correlations between Planck CMB lensing and SDSS galaxy density fields
宇宙微波背景辐射（CMB）图中星系团的热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）效应所造成的残余前景污染传播到重构的CMB透镜场中，从而使CMB透镜与大尺度结构（LSS）之间的本征互相关产生偏差。通过叠加分析，我们发现，残留的tSZ污染导致的透镜收敛的集群的中心部分和集群郊区的透镜收敛的递减的增量。我们通过互功率谱计算量化了残余tSZ污染对普朗克2018 CMB透镜收敛图和SDSS-IV星系密度数据之间互相关性的影响。与普朗克2018年tSZ去投影的SMICA透镜图相比，我们使用tSZ污染的SMICA透镜图进行的分析在多极$\ell\lesssim 500$处测量了$\sim2.5\%$负偏置，并在$\ell\gtrsim1500$处过渡到$\sim9\%$正偏置，这验证了早期对这种tSZ诱导的伪互相关的整体形状的理论预测。在普朗克CMB数据中检测到tSZ诱导的透镜会聚场，在$\ell\lesssim 500$处具有超过$1σ$的显著性，在$\ell\gtrsim1500$处具有超过$14σ$的显著性，从而产生总体$14.8σ$检测。我们还表明，掩盖星系团的CMB数据是不足以消除虚假的透镜信号，仍然检测到一个不可忽略的偏差与$5.5σ$意义上的互相关与星系密度场。我们的研究结果强调了在组分分离阶段从CMB图中去除tSZ效应并采用无tSZ的CMB透镜图与LSS数据进行互相关是多么…
2022-05-19 astro-ph.CO
Cross-correlating Planck tSZ with RCSLenS weak lensing: Implications for cosmology and AGN feedback
通过普朗克的热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）图和红序列星系团巡天（RCSLenS）的弱引力透镜图之间的互相关，我们测量了宇宙中（热）重子和总物质之间的空间映射.互相关是在地图级别上进行的，其中所有的源（包括弥漫的星系际气体）都对信号有贡献。在我们的分析中，我们考虑两个配置空间相关函数估计，$ξ^{ y-κ}$和$ξ^ {y-γ_{t}}$，和傅立叶空间估计，$C_{\ell}^{y-κ}$。我们在天空中的三个角度分离度上发现了一个显着的相关性。仅基于统计噪声，我们可以分别使用配置空间$y-κ$和$y-γ_{t}$估计器报告13个$σ$和17个$σ$互相关检测。包括采样方差的启发式估计分别产生6 $σ$和8 $σ$的检测显著性。从傅立叶空间估计器$C_{\ell}^{y-κ}$获得类似的检测水平。由于每个估计器探测不同的动态范围，它们的组合提高了检测的重要性。我们将我们的测量结果与宇宙学流体动力学模拟的cosmo-OWLS套件的预测进行比较，其中实施了不同的星系反馈模型。我们发现，一个模型与相当大的AGN反馈，从星系群和WMAP-7 yr的最佳拟合宇宙学参数去除大量的热气提供了最好的匹配的测量。在普朗克宇宙学的背景下，所有的重子模型都过度预测了观测到的信号。类似的宇宙学结论时，我们采用晕模型与观察到的“普遍”的压力分布。
2016-08-26 astro-ph.CO
Joint constraints on cosmology and the impact of baryon feedback: combining KiDS-1000 lensing with the thermal Sunyaev-Zeldovich effect from Planck and ACT
我们进行了伪$C_\ell$分析的1000度$^2$的弱透镜数据从千度调查（KiDS-1000）和热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）的普朗克和阿塔卡马宇宙望远镜（ACT）测量的层析交叉相关性。使用HMx（一种基于晕模型的方法，持续模拟气体、恒星和暗物质成分），我们能够首次从这些数据中推导出宇宙学和重子反馈的约束，边缘化红移不确定性、星系的内在排列以及宇宙红外背景（CIB）的污染。我们发现我们的结果是不敏感的CIB，而内在的对齐提供了一个小的，但显着的贡献透镜-tSZ互相关。宇宙学约束与其他低红移探测器的宇宙学约束是一致的，并且更倾向于强重子反馈。与普朗克提出的主要宇宙微波背景约束相比，透镜效应-tSZ互相关信号的推断振幅（按$σ_8(Ω_\mathrm{m}/0.3)^{0.2}$缩放）低$\sim 2\,σ$。透镜-tSZ测量，然后结合伪$C_\ell$测量KiDS-1000宇宙剪切到一个新的联合分析，占探头之间的全部交叉协方差，提供严格的宇宙学约束，打破固有的两个探头的参数简并。联合分析给出了一个改进的40%的约束$S_8=σ_8\sqrt{Ω_\mathrm{m}/0.3}$宇宙剪切单独，而重子反馈提供的约束与流体动力学模拟一致，展示了这种联合分析的潜力与重子示踪剂，如tSZ效应。我们讨论了剩余的建模挑战，需要解决的问题，如果这些重子探测器被包括在未来的精确宇宙学…
2022-02-08 astro-ph.CO
Probing galaxy bias and intergalactic gas pressure with KiDS Galaxies-tSZ-CMB lensing cross-correlations
我们约束的气体压力偏置$\left\langle b_{y} P_{\mathrm{e}}\right\rangle$（偏置加权平均电子压力），这是星系际气体的热力学特征的红移依赖，通过星系位置和热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）效应之间的交叉相关性，以及星系的位置和引力透镜的宇宙微波背景（CMB）的组合。星系样本来自Kilo-Degree Survey（KiDS）的第四次数据发布。tSZ $y$图和CMB透镜图分别来自{ \textit{Planck} } 2015年和2018年的数据发布。用$z\lesssim1$在五个红移仓中进行测量。通过这些测量，结合星系tSZ和星系CMB透镜交叉相关，使我们能够打破星系偏差和气体压力偏差之间的简并性，从而同时约束它们。在所有的红移仓中，$\bpe$的最佳拟合值都在$\sim 0.3\, \mathrm{meV/cm^3}$的水平上，并随着红移而略有增加。星系的偏置在所有的红移区间都是一致的。我们的结果是不敏感的非线性细节的互相关，这是平滑的{ \textit{Planck} }梁。我们的测量结果与以前的测量结果以及理论预测一致。我们还表明，我们的结论并没有改变时，CMB透镜被星系透镜，这表明的一致性的两个透镜信号，尽管其根本不同的红移范围。这项研究表明，使用CMB透镜校准星系分布，使星系分布可以作为一个质量代理，而不依赖于精确…
2021-05-18 astro-ph.CO
Weak-Lensing Mass Calibration of the Atacama Cosmology Telescope Equatorial Sunyaev-Zeldovich Cluster Sample with the Canada-France-Hawaii Telescope Stripe 82 Survey
质量校准不确定性是利用星系团来约束宇宙学参数的最大系统效应。我们提出了弱透镜质量测量从加拿大-法国-夏威夷望远镜条纹82调查星系团选择通过其高信号噪声热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）的信号测量与阿塔卡马宇宙学望远镜（ACT）。对于一个样本的9 ACT集群与tSZ的信号噪声大于5的平均弱透镜质量是$\left(4.8\pm0.8\right)\,\times10^{14}\,\mathrm{M}_\odot$，一致的tSZ质量估计$\left(4.70\pm1.0\right)\,\times10^{14}\,\mathrm{M}_\odot$，其中假设一个通用的压力分布的集群气体。我们的结果是一致的，与以前的弱透镜测量tSZ检测集群从普朗克卫星。当比较我们的结果，我们估计爱丁顿偏置校正普朗克和弱透镜集群，这是以前被排除在外的样品交叉。
2016-07-29 astro-ph.CO
Constraining cosmology with a new all-sky Compton parameter map from the Planck PR4 data
我们构建了一个新的全天空康普顿参数地图（y-地图）的热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）的效果，从100至857 GHz的频率通道地图内提供的普朗克数据发布4。噪声和系统效应方面的改进转化为y地图，与2015年发布的地图相比，噪声水平降低了约7%，并且测量条纹显著减少。制作的2020年y-地图的特点还在于残留的前景污染，主要是由于大角度尺度的热尘埃排放和小角度尺度的CIB和河外点源。使用新的普朗克数据，我们计算了tSZ角功率谱，并发现tSZ信号在多极范围60 < l < 600中占主导地位。我们用tSZ角功率谱进行了宇宙学分析，发现S8=0.764+0.015-0.018（stat）+0.031-0.016（sys），包括来自流体静力学质量偏差和压力分布模型的系统不确定性。根据流体静力学质量偏差模型，S8值可能相差± 0.016，根据用于分析的压力分布模型，S8值可能相差± 0.021。所得结果与最近的KiDS和DES弱透镜观测结果完全一致。虽然我们的结果略低于普朗克CMB的结果，但在2 σ内与后者一致。
2021-10-17 astro-ph.CO
The thermal Sunyaev Zel'dovich effect power spectrum in light of Planck
热Sunyaev Zel'dovich效应（tSZ）功率谱的振幅对星系团的丰度极其敏感，因此对控制其生长的基本宇宙学参数，如σ_8和Omega_m也极为敏感。在这里，我们探讨的tSZ功率谱的敏感性，重要的非引力（“子网格”）物理采用cosmo-OWLS套件的大体积宇宙学流体动力学模拟，运行在普朗克和WMAP 7最佳拟合宇宙学。在中等和小的角尺度上（e> ~1000，或θ < ~10弧分），南极望远镜和阿塔卡马宇宙学望远镜可以观测到，预测的tSZ功率谱高度依赖于模型，活动星系核反馈具有特别大的影响。然而，在普朗克望远镜观测到的大尺度上，次网格物理的影响是微小的。比较模拟与观测，我们发现一个显着的振幅偏移所有测量的角尺度（包括大尺度），如果普朗克最佳拟合宇宙学假设的模拟。这被证明是一个通用的结果，所有目前的tSZ模型。相比之下，如果采用WMAP 7宇宙学，则在大尺度上与普朗克功率谱测量完全一致，并且在2 sigma水平上与我们的基准AGN模型的SPT/ACT测量结果一致，Le Brun et al.（2014）已经证明了本地集群人口的“分辨”属性非常好。这些发现有力地表明，有显着更少的大质量星系团比普朗克最佳拟合宇宙学的预期，这是一致的，最近的测量tSZ数计数。因此，我们的研究结果提出了一个重大的挑战，宇宙学参数值首选（和/或模型采用）的普朗克主要CMB分析。
2014-03-18 astro-ph.CO
Cosmology from weak lensing, galaxy clustering, CMB lensing and tSZ: I. 10x2pt Modelling Methodology
本文提出基于晕模型的10x2pt联合分析方法，结合LSST星系巡天与SO的CMB及tSZ信息，显著提升Ω_m和S_8约束，并评估关键相关性与模型不确定性。
2023-12-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Deciphering Baryonic Feedback from ACT tSZ Galaxy Clusters
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；University of the Witwatersrand（威特沃特斯兰德大学）；University of KwaZulu-Natal（夸祖鲁-纳塔尔大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
本文利用DMB模型分析ACT tSZ星系团观测数据，揭示重子反馈对宇宙 shear 的影响，发现中等至强反馈水平与水动力模拟一致，为未来宇宙 shear 调研提供参考。
2026-03-26 astro-ph.CO
Combined analysis of galaxy cluster number count, thermal Sunyaev-Zel'dovich power spectrum, and bispectrum
Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应是宇宙结构演化的强有力的探测器，因此对宇宙学参数$σ_8$和$Ω_m$高度敏感，尽管它的能力受到当前星系团质量校准不确定性的阻碍。在这项分析中，我们重新审视这些宇宙学参数的约束，以及流体静力学质量的偏差，通过执行（一）一个强大的估计的tSZ功率谱，（二）一个完整的建模和分析的tSZ双谱，和（iii）一个综合分析的星系团数计数，tSZ功率谱，和tSZ双谱。从该分析中，我们导出最终约束$σ_8 = 0.79 \pm 0.02$、$Ω_{\rm m} = 0.29 \pm 0.02$和$(1-b) = 0.71 \pm 0.07$。与数值模拟和基于弱透镜效应的估计相比，这些结果有利于流体静力学质量偏差的高值。此外，他们是一致的，与以前的tSZ分析，CMB派生的宇宙学参数，和辅助估计的流体静力学质量偏差。
2017-01-31 astro-ph.CO
The Atacama Cosmology Telescope: A Measurement of the Thermal Sunyaev-Zel'dovich Effect Using the Skewness of the CMB Temperature Distribution
本文对阿塔卡玛宇宙望远镜（ACT）148 GHz宇宙微波背景温度图中由热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应引起的非归一化偏度<T^3>进行了探测。由于红外和无线电源的污染是最小化的模板减法解决的来源，并通过构建一个掩模使用离群值在218 GHz（tSZ-空）ACT地图。我们在过滤后的ACT数据中测量<T^3>= -31 +-6 μK^3（仅测量误差）或+-14 μK^3（包括宇宙方差误差），这是一个5 σ检测。我们表明，偏度是一个敏感的探针sigma_8，并使用解析计算和tSZ模拟获得宇宙学约束，从这个测量。仅从该信号，我们推断出σ_8 = 0.79 + 0.03 - 0.03（68% C.L.）+0.06 -0.06（95% C.L.）。我们的研究结果表明，测量的非高斯性可以是一个有用的方法来表征的tSZ效应和提取潜在的宇宙学信息。
2012-11-20 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
FLAMINGO: The thermal history of the Universe from tSZ effect cross-correlations and its dependencies on cosmology and baryon physics
Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University（利物浦约翰摩尔斯大学天体物理研究所）；Institute for Computational Cosmology, Department of Physics, University of Durham（达勒姆大学物理学院计算宇宙学研究所）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿大学莱顿天文台）；Lorentz Institute for Theoretical Physics, Leiden University（莱顿大学洛伦兹理论物理研究所）；South-Western Institute for Astronomy Research（西南天体物理研究所）
研究利用FLAMINGO模拟探索宇宙热历史与宇宙学参数、恒星形成物理的依赖关系，发现低S8宇宙学模型和强反馈机制更受青睐。
2026-05-13 astro-ph.CO
Cross-correlation of the thermal Sunyaev-Zel'dovich effect and weak gravitational lensing: Planck and Subaru Hyper Suprime-Cam first-year data
热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应和弱引力透镜（WL）的互相关分析为团内介质的宇宙学和天体物理学提供了强有力的探索。我们提出了测量的互相关的tSZ和WL从普朗克和斯巴鲁Hyper-Suprime凸轮。这种结合使我们能够在高红移下研究星系团天体物理。我们使用的tSZ-WL互相关和tSZ自功率谱测量放置一个严格的约束的流体静力学质量偏差，这是一个衡量的程度，非热的压力支持星系团。利用普朗克对宇宙微波背景辐射各向异性分析得出的宇宙学参数的先验知识，并考虑到tSZ自功率谱和tSZ与WL互相关的前景贡献，估计流体静力学质量偏差为$26.9^{+8.9}_{-4.4} \%$（$68\%$ C.L.），这与最近通过质量校准技术进行的测量一致。
2020-01-13 astro-ph.CO
New constraints on the mass bias of galaxy clusters from the power spectra of the thermal Sunyaev-Zeldovich effect and cosmic shear
热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）功率谱是当今物质密度涨落幅度的一个强有力的探测器，并已从{ \it Planck}数据测量到$\ell\approx 10^3$。在解释这些数据时，最大的系统不确定性是所谓的“质量偏差”参数$B$，它将真实的晕质量与{ \it Planck}团队使用的质量代理（$M_{\rm 500c}^{Planck}=M_{\rm 500c}^{\rm true}/B$）联系起来。由于宇宙弱透镜剪切的功率谱也通过$S_8\equiv σ_8 Ω_m^α$和$α\sim 0.5$对物质密度涨落的幅度敏感，因此我们可以通过结合tSZ和宇宙剪切功率谱来打破质量偏差和宇宙学参数之间的简并。在本文中，我们进行了联合似然分析的tSZ功率谱从{ \it普朗克}和宇宙剪切功率谱斯巴鲁超级Suprime-Cam。我们的分析没有使用原始宇宙微波背景（CMB）信息。我们得到一个新的质量偏差约束为$B = 1.37 ^{+0.15}_{-0.23}$或$(1-b) = B^{-1}=0.73^{+0.08}_{-0.13}$（68% C. L.），为$σ_8 < 0.9$。$B$的该值低于使tSZ数据与原始CMB和CMB透镜数据一致所需的值，即，$B = 1.64 \pm 0.19$，但与流体动力学模拟预期的质量偏差$B = 1.28 \pm 0.20$一致。结果表明，质…
2020-02-13 astro-ph.CO
Predicting the CIB-$ϕ$ contamination in the cross-correlation of the tSZ effect and $ϕ$
最近发布的{ \it普朗克}数据提供了对热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应和宇宙微波背景（CMB）透镜势（$ϕ$）的全天覆盖。这两个探测宇宙中大尺度结构的互相关是检验宇宙学模型的有力工具，特别是在星系团和CMB之间的差异的背景下，以获得最佳拟合的宇宙学参数。然而，tSZ效应图受到宇宙红外背景（CIB）波动的高度污染。与其他天体物理成分不同，CIB的空间分布随频率而变化。因此，它不能从tSZ康普顿参数图中完全去除，该参数图是从多个频率图的线性组合构建的。我们估计了tSZ- $ϕ$功率谱中CIB- $ϕ$相关性的污染。我们认为线性组合重建的tSZ康普顿参数从{ \it普朗克}频率图。我们得出结论，即使在乐观的情况下，CIB- $ϕ$污染相对于tSZ- $ϕ$信号本身也是显著的。因此，我们强调，基于康普顿参数图的tSZ- $ϕ$分析受到CIB- $ϕ$污染产生的偏倚的高度限制。
2017-01-31 astro-ph.CO
Measuring the hydrostatic mass bias in galaxy clusters by combining Sunyaev-Zel'dovich and CMB lensing data
宇宙微波背景辐射（CMB）的主要各向异性预测的宇宙学参数比那些已经通过热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）效应检测到的更多的星系团。这种张力吸引了相当多的关注，因为它可能是超越最简单的$Λ$ CDM模型的物理学证据。然而，一个准确的和强大的校准的质量可观测的集群关系是必要的比较，这已被证明是难以获得迄今为止。在这里，我们提出了新的约束的质量压力关系相结合的tSZ和CMB透镜测量光学选择集群。因此，我们的星系团的样本是独立的数据来推导宇宙学约束。我们估计平均流体静力学质量偏差为$b = 0.26 \pm 0.07$，没有显着的质量，也没有红移的演变。这个值大大降低了$Λ$ CDM的预测和观察到的tSZ集群的丰度之间的紧张关系，同时与最近的估计从tSZ集群。另一方面，我们的值为$b$是高于流体动力学模拟的预测。这表明存在驱动流体静力平衡的大偏差的机制，并且不包括在最先进的模拟中，和/或未考虑的系统误差，例如由于光学选择而导致的集群目录中的偏差。
2017-11-16 astro-ph.CO
Tomographic measurement of the intergalactic gas pressure through galaxy-tSZ cross-correlations
我们交叉相关的热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）的康普顿- $y$参数公布的普朗克与星系的投影分布在一组低红移层析箱的地图。我们使用几乎全天空的2 MASS测光红移和WISE $\times$ SuperCOSMOS公开星表，覆盖红移范围$z\lesssim0.4$。我们的测量使我们能够把约束的红移依赖的质量可观测的关系tSZ集群计数分析在所谓的“流体静力学质量偏差”参数$1-b_{\rm H}$。这些结果也可以解释为测量的偏差加权平均气体压力$\langle bP_e\rangle$的红移，一个数量，可以与气体的热力学内晕和用于约束能量注入过程的函数。我们测量$1-b_{\rm H}$与$\sim6\%$的精度在6个均匀的红移箱，并没有发现红移依赖的质量偏差参数的证据，与以前的分析一致。我们的平均值的$1-b_{\rm H} = 0.75\pm0.03$也是在良好的协议与普朗克集团计数和CMB各向异性与CMB透镜校准的联合分析估计。我们的测量$\langle bP_e\rangle$，在$\sim10\%$的水平，在每个箱，是最严格的约束，这个参数的红移依赖，并同意与以前的测量和理论预期的冲击加热模型。
2020-08-21 astro-ph.CO
Mitigating the impact of the CIB on galaxy cluster SZ detection with spectrally constrained matched filters
针对CIB对星系团tSZ探测的污染，提出光谱约束的迭代多频匹配滤波器（sciMMF），通过光谱去投影有效抑制偏差，减少约20%的探测损失，并公开实现于SZiFi包。
2022-12-14 astro-ph.CO
The Power Spectrum of the Thermal Sunyaev-Zeldovich Effect
本文利用Planck、ACT和SPT的CMB温度功率谱分析tSZ功率谱，发现其在l>2000处的斜率和振幅显著低于FLAMINGO的LCDM预测，且差异或源于重子反馈被低估。
2025-05-14 astro-ph.CO
Cosmology from weak lensing, galaxy clustering, CMB lensing and tSZ: II. Optimizing Roman survey design for CMB cross-correlation science
本文研究Roman HLWAS与CMB实验的协同，发现宽巡天设计即使系统误差更大，仍显著优于参考巡天，暗能量FoM提升约2倍，并提出双层巡天方案以降低系统误差风险。
2024-11-06 astro-ph.CO
Understanding matched filters for precision cosmology
匹配滤波器通常用于宇宙学中，以便通过它们的热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）签名从毫米观测中检测星系团。此外，它们自然地提供可观察的检测信噪比或显著性，其可用作tSZ选择的聚类样品的数量计数分析中的质量代理。在这项工作中，我们表明，这个观察是，在一般情况下，非高斯，它遭受了积极的偏见，我们称之为优化偏差。这两个方面都源于这样的事实，即信噪比是通过对噪声数据的优化操作来构建的，并且即使集群信号被完美地建模，也不存在前景，并且噪声是高斯的。在回顾了匹配滤波器的一般数学形式之后，我们研究了一组Monte Carlo模拟观测的信噪比的统计数据，发现对于6及以上的信噪比值，它可以很好地由单位方差高斯描述，并量化了优化偏差的大小，为此我们给出了一个近似表达式，可以在实践中使用。我们还考虑了普朗克和西蒙斯天文台（SO）的集群数计数的偏差的影响，发现它是可以忽略不计的前者和潜在的显着后者。
2021-06-07 astro-ph.CO
Sensitive 3mm Imaging of Discrete Sources in the Fields of tSZ-Selected Galaxy Clusters
本文利用MUSTANG2对243个tSZ选定星系团进行90 GHz盲巡天，探测到24个离散源，发现这些源会造成星系团tSZ信号和质量估计偏差，并揭示了星系团内外源分布与现有模拟不符的现象。
2024-08-23 astro-ph.CO
The Atacama Cosmology Telescope: Probing the Baryon Content of SDSS DR15 Galaxies with the Thermal and Kinematic Sunyaev-Zel'dovich Effects
我们提出了高信噪比测量（高达12 $σ$）的平均热Sunyaev Zel'dovich（tSZ）的效果，从光学选择的星系群和星系团，并估计其重子含量在2.1 $^\prime$半径孔径。斯隆数字巡天（SDSS）重子振荡光谱巡天（BOSS）DR 15目录的源与3，700平方英尺重叠。°的阿塔卡马宇宙望远镜（ACT）从2008年到2018年在150和98 GHz（ACT DR 5）观测到的天空，以及2，089平方英尺。°的组合ACT和$\it{Planck}$数据的内部线性组合成分分离图（ACT DR 4）。相应的光学深度，$\barτ$，这取决于重子含量的晕，估计使用的结果从宇宙流体动力学模拟假设活动星系核反馈辐射冷却模型。我们估计的平均质量的晕在多个光度箱，并比较基于tSZ的$\barτ$估计的重子含量的Navarro-Frenk-White配置文件的理论预测。我们做同样的$\barτ$估计提取适合成对重子动量测量的运动学Sunyaev-Zel'dovich效应（kSZ）的同一数据集中获得的配套文件。我们发现，$\barτ$估计的tSZ测量在这项工作中，在配套文件中的kSZ测量同意在$1σ$内的三个不相交的光度箱研究，而他们在最高光度箱相差2-3 $σ$。的光学深度估计占三分之一的理论预测的重子含量的晕跨光度箱。潜在的系统不确定性进行了讨论。tSZ和kSZ的测量提供了一个步骤的经验…
2021-08-24 astro-ph.CO
Superclustering with the Atacama Cosmology Telescope and Dark Energy Survey: II. Anisotropic large-scale coherence in hot gas, galaxies, and dark matter
本研究利用受限定向叠加 tSZ 地图测量星系团周围热气体的各向异性分布，检测到高显著性的多极信号，并首次研究了 tSZ 与星系密度及弱透镜的定向关系，揭示了气体压力、星系和总物质在大尺度上的相干性。
2025-04-04 astro-ph.CO
High-resolution tSZ cartography of clusters of galaxies with NIKA at the IRAM 30-m telescope
热Sunyaev-Zeldovich效应（tSZ）是研究星系团的一个强有力的探测器，与X射线、透镜或光学观测是互补的。先前的arcmin分辨率tSZ观测（{ \it例如} SPT，ACT和Planck）只能对低红移星系团（$z < 0.2$）的团内中等形态进行详细的研究。因此，发展精确的星系团宇宙学需要高角分辨率的观测，以扩展对高红移星系团的理解。NIKA 2是一款宽视场（6.5弧分视场）双波段相机，工作频率为$100 \ {\rm mK}$，包含$\sim 3300$ KID（动态电感探测器），设计用于在150和260 GHz观测毫米天空，角分辨率分别为18和12弧秒。NIKA 2相机已于2015年9月安装在IRAM 30米望远镜（Pico Veleta，西班牙）上。NIKA 2 tSZ观测计划将使我们能够观测到红移范围在0.5和1之间的大样本星系团（50）。作为NIKA 2的探路者，在IRAM 30米望远镜上用NIKA原型观测了几个星系团，以涵盖NIKA 2的各种配置和观测条件。
2016-02-25 astro-ph.CO
Cosmology from the Thermal Sunyaev-Zel'dovich Power Spectrum: Primordial non-Gaussianity and Massive Neutrinos
我们进行了全面的宇宙学和天体物理学参数的可能的约束条件进行全面的分析与测量的热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）的功率谱从即将到来的全天空CMB观测，特别侧重于一个参数扩展到LCDM标准模型，涉及本地原始非高斯性（由fNL描述）和大质量中微子（由Mnu描述）。我们包括所有相关的物理效应，由于这些额外的参数，包括改变晕质量函数和规模依赖晕偏置引起的本地原始非高斯。[...]我们计算预测普朗克，PIXIE，和宇宙方差（CV）有限的实验，使用多频减法，以消除前景和实施两个掩蔽标准的基础上ROSAT和eROSITA集群目录，以减少显着的CV错误在低多极。我们发现，普朗克可以检测到的tSZ功率谱与>30西格玛的意义，无论掩蔽的情况。然而，无论是普朗克或PIXIE是不可能提供竞争性的限制fNL从tSZ功率谱由于CV噪声在低-ell压倒了独特的签名的尺度依赖性的偏见。未来的CV限制实验可以提供fNL~37的3 σ检测，这是WMAP 9最大似然结果。中微子质量的前景更为乐观：普朗克可以达到与目前的上限相当的水平~<0.3 eV，并对团内介质（ICM）进行保守的假设;更强的ICM先验可以让普朗克从tSZ功率谱中提供1-2-sigma证据，这取决于中微子质量总和的真实值。我们还预测了一个~<10%的约束外斜率的ICM压力分布使用未掩蔽的普朗克tSZ功率谱。
2013-09-30 astro-ph.CO hep-th
Constraining Cluster Virialization Mechanism and Cosmology using Thermal-SZ-selected clusters from Future CMB Surveys
我们预测了未来宇宙微波背景（CMB）实验可以通过热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）信号检测到的星系团的数量，主要是CMB-S4实验的广域调查，但也有CMB-S4的较小的去透镜调查和拟议的CMB-HD实验。我们预测CMB-S4将检测到75，000个簇，其广泛调查$f_{\rm sky}$ = 50%，其深度调查$f_{\rm sky}$ = 3%，14，000个簇。其中，大约1350个星团将位于$z \ge 2$，这是一个难以通过光学或X射线探测的区域。我们假设CMB-HD将调查与S4-Wide{}相同的天空，并且发现CMB-HD将比CMB-S4更全面地检测$\times3$和多一个数量级的$z \ge 2$集群。这些结果包括银河系和河外前景以及大气和仪器噪声。利用CMB-团簇透镜校正团簇tSZ-质量标度关系，结合团簇计数和主CMB得到了标准模型（$ΛCDM+\sum m_ν+w_{0}$）的两参数扩展的宇宙学约束.除了约束$σ(w_{0})$ $\lesssim 1\%$，我们发现，这两个调查可以使$\sim 2.5-4.5σ$检测$\sum m_ν$，大大加强了CMB的唯一的约束。我们还研究了簇内介质的演化，通过模拟簇的维里化${\rm v}(z)$，并找到了CMB-S4的严格约束，CMB-HD的进一步的3-4个因素的改善。分箱聚类计数、Fisher矩阵和其他相关产品…
2021-12-28 astro-ph.CO
Non-Gaussianity of secondary anisotropies from ACTPol and Planck
大多数宇宙微波背景各向异性的次级源（射电源，尘埃星系-DSFG-，热Sunyaev Zel'dovich -tSZ-热气体的扭曲，和引力透镜）是高度非高斯的。因此，功率谱之外的统计数据是关于这些过程的物理学的潜在重要信息来源。我们结合从阿塔卡马宇宙学望远镜的数据和普朗克卫星的数据（仅使用普朗克数据在重叠区域），以限制一组理论双谱模板的振幅从tSZ效应，DSFG，引力透镜，和射电星系。我们对射电星系（>5 $σ$）进行了强烈的探测，并从tSZ效应、DSFG、tSZ效应和DSFG之间的交叉相关以及tSZ效应、DSFG和射电星系之间的交叉相关中得到了非高斯性的暗示。这些结果表明，相同的晕主机无线电源，DSFG，并有tSZ信号。我们提出了一种新的方法来计算非高斯模板协方差的贡献。使用这种方法，我们发现显着的非高斯贡献的方差和协方差的模板，模板涉及的tSZ效果最受影响。在当前噪声水平下，各种源之间存在强简并。鉴于这些简并性，结合模板中的理论不确定性，这些结果是这种技术的证明。有了这些警告，我们证明了未来的双谱测量的效用，通过使用的tSZ双谱测量约束的物质波动的幅度和物质密度的组合是$σ_8 Ω_m^{0.17}=0.65^{+0.05}_{-0.06}$。从即将到来的观测中改善信噪比将使双谱分量的分离和宇宙学参数的鲁棒约束成为可能。
2019-03-04 astro-ph.CO
Biases to primordial non-Gaussianity measurements from CMB secondary anisotropies
本文利用模拟研究CMB次级各向异性对原初非高斯性测量的偏差，发现CIB和tSZ等效应产生显著偏差，前景清理可抑制但依赖抵消，需显式去除以保证稳健性。
2022-08-25 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
Statistical Properties of Thermal Sunyaev-Zel'dovich Maps
在高角频率下，在主功率谱的阻尼尾部之外，对宇宙微波背景（CMB）温度起伏的功率谱的主要贡献是热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应。我们调查各种重要的统计性质的Sunyaev Zel 'dovich地图，使用动机良好的模型，暗物质聚类构建统计描述的tSZ效应的所有订单，使我们能够确定整个概率分布函数（PDF）。任何通用的确定性偏置方案可以纳入我们的分析和投影，偏置和底层的密度分布的影响，可以单独和透明地分析在这种方法。我们引入的累积量分解器作为工具来分析tSZ目录，并将它们与相应的统计描述符的基本密度分布。统计的热点在频率清洁tSZ地图也开发了一个自洽的方式，以任意顺序，以获得互补的结果，发现使用晕模型。我们还考虑了不同的光束尺寸，以检查PDF可以从各种观测配置中提取的程度。形式主义提出了两个具体的模型为基础的物质聚类：（1）层次分析;（2）对数正态分布。我们发现这两个模型是在非常好的协议与模拟结果，虽然对数正态模型具有优势的层次模型。
2012-11-21 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
Constraints from thermal Sunyaev-Zeldovich cluster counts and power spectrum combined with CMB
热Sunyaev-Zel'dovich效应是近年来宇宙学和大尺度结构研究的热点之一。我们更新约束的宇宙学参数从星系团观测到的普朗克卫星在第一次尝试结合集群数计数和热气体的功率谱，使用新的值的光学深度，并采样在同一时间的宇宙学和标度关系参数。我们发现，在$Λ$ CDM模型中，tSZ功率谱的添加仅提供了仅相对于数目计数的小的改进，导致$68\%$ c.l.约束$Ω_m = 0.32 \pm 0.02$、$σ_8 = 0.77\pm0.03 $和$σ_8 (Ω_m/0.3)^{1/3}= 0.78\pm0.03$，并将与CMB原发性各向异性结果的差异（使用$τ$的新值更新）降低至$σ_8$上的$\simeq 1.6\, σ$。我们分析了标准模型的扩展，考虑了大质量中微子的影响，并改变了暗能量的状态方程参数。在第一种情况下，我们发现，增加的tSZ功率谱有助于在强烈改善宇宙学的限制，相对于计数的结果，导致$95\%$上限$\sum m_ν< 1.53 \, \text{eV}$。对于变化的暗能量EoS场景，当添加tSZ功率谱时，我们再次发现没有重要的改进，但是tSZ探针的组合仍然能够提供约束，产生$w = -1.0\pm 0.2$。在所有宇宙学场景中，调和CMB和tSZ探针的质量偏差仍然很低：与弱透镜和X射线质量估计比较或数值模拟的估计相比，$(1-b)\lesssim 0.66$。
2018-03-13 astro-ph.CO
The Atacama Cosmology Telescope: Combined kinematic and thermal Sunyaev-Zel'dovich measurements from BOSS CMASS and LOWZ halos
宇宙微波背景（CMB）光子从星系和星系团中的自由电子气散射，在高分辨率CMB图上留下可检测的印记：热效应和运动学效应（分别为tSZ和kSZ）。我们使用联合微波地图从阿塔卡玛宇宙望远镜（ACT）DR 5和普朗克结合CMASS和LOWZ星系目录从重子振荡光谱调查（BOSS DR 10和DR 12），研究气体与这些星系群。使用单独的重建速度，我们进行了叠加分析，并拒绝在6.5 $σ$，迄今为止最高的意义的无kSZ假设。这直接转化为电子数密度分布的测量，并因此转化为气体密度分布的测量。尽管信噪比有限，但测量结果显示，对于任何合理的重子丰度（正式为宇宙重子丰度的$>90σ$），气体密度分布比暗物质密度分布更广泛。我们同时测量tSZ信号，即相同的CMASS对象的电子热压力分布，并拒绝在10 $σ$的无tSZ假设。我们结合tSZ和kSZ的测量来估计电子温度的20%的精度在几个孔径箱，并发现它可比的维里温度。在配套文件中，我们分析这些测量约束气体热力学和星系群内的反馈特性。我们在本文中提出了相应的LOWZ测量，排除了在2.9（13.9）$σ$的零kSZ（tSZ）信号，并将其解释留给未来的工作。我们的叠加软件ThumbStack可在https://github.com/EmmanuelSchaan/ThumbStack上公开获取，并可直接应用于未来的Simons Observatory和CMB-S4…
2021-02-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Impact of the mean pressure profile of galaxy clusters on the cosmological constraints from the $Planck$ tSZ power spectrum
基于通过Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应观测到的星系团调查的宇宙学分析强烈依赖于星系团人口的平均压力分布。目前的紧张局势之间的宇宙学约束的CMB的主要各向异性的分析和那些从集团丰富的SZ调查。这种差异可能是由流体静力学偏差参数的错误估计来解释的，该参数将流体静力学质量与星系团的真实质量联系起来。然而，平均压力分布的振幅和形状的变化也可以解释这种张力的一部分。我们分析的影响，修改此配置文件的$σ_8$和$Ω_m$参数的约束，通过分析的SZ功率谱测量的$Planck$合作。我们选择了两个平均压力分布，分别低于和高于$Planck$从附近的星系团的观察。这两个轮廓的参数的选择是基于目前的估计的压力和气体质量分数的轮廓分布在低红移。这两个配置文件中发现的宇宙学参数是显着不同的$Planck$压力配置文件中获得的。我们得出结论，平均归一化压力曲线幅度的${\sim}15\%$降低将缓解在CMB和聚类分析中观察到的$σ_8$和$Ω_m$约束之间的张力，而不需要质量偏差参数的极值。
2019-10-17 astro-ph.CO
Reconstructing the Thermal Sunyaev-Zel'dovich Effect in 3D
热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应测量自由电子的热压力的视线投影，并且缺乏任何红移信息。通过将tSZ效应与外部宇宙学示踪剂交叉关联，我们可以恢复这些丢失信息的很大一部分。弱透镜（WL）被认为提供了对暗宇宙的无偏探测，许多WL调查的天空覆盖范围与tSZ调查重叠。推广的层析成像方法，我们主张使用的球面傅里叶-贝塞尔（sFB）展开进行分析的预测（2D）tSZ康普顿$y$参数地图和3D弱透镜收敛地图之间的互相关。我们使用红移相关的线性偏置和晕模型作为工具，研究三维tSZ-WL互相关。我们在计算中使用Press-Schechter（PS）和Sheth-Tormen（ST）质量函数，发现结果对详细的建模非常敏感。我们提供了详细的分析调查与光度和光谱红移。由径向波数和切向波数$(k;\ell)$定义的各个3D模式的互谱$\mathcal{C}_{\ell} (k)$的信噪比（S/N）保持与单位相当，但低于单位，尽管预期最佳分箱将改善这一点。提出的结果可以推广到分析其他CMB二次谐波，如动力学Sunyaev-Zel'dovich（kSZ）效应。
2014-06-10 astro-ph.CO
Sensitive 3mm Imaging of Discrete Sources in the Fields of X-ray-Selected Galaxy Clusters
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；University of Groningen（格罗宁根大学）；University of the Witwatersrand（威特沃特斯兰德大学）；University of KwaZulu-Natal（夸祖鲁-纳塔尔大学）；Leiden University（莱顿大学）；National Radio Astronomy Observatory（国家射电天文台）；Green Bank Observatory（格林班克天文台）；Institute of Space Sciences (ICE-CSIC)（空间科学研究所）；Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)（加泰罗尼亚空间研究学院）
本文对eFEDS X射线巡天的138个星系团开展90GHz MUSTANG2成像，探测到11个离散源，据此估算tSZ巡天因这类源导致4.5%的星系团被遗漏，多数未被ACT探测的96个星系团源于噪声和X射线质量高估。
2026-08-04 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
Probing Cosmology and Cluster Astrophysics with Multi-Wavelength Surveys I. Correlation Statistics
即将进行的多波长天文观测将很快发现所有大质量星系团，并对宇宙学和星系团天体物理学提供前所未有的限制。本文通过对与星系团有关的三个观测量的联合分析，包括宇宙微波背景（CMB）中的热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应、电离气体的X射线辐射以及星系团引力势对背景星系的引力弱透镜效应，研究了多波段星系团巡天的约束能力。我们开发了一个理论框架来预测和解释两点相关统计之间的三个观测使用半解析模型的集群内介质（ICM）和晕为基础的方法。在这项工作中，我们表明，tSZ中的自动和交叉角功率谱，来自即将到来的任务（eROSITA，CMB-S4和LSST）的X射线和透镜统计可以帮助打破宇宙学和ICM物理之间的简并。这些相关性统计对选择偏差不太敏感，并且能够在遥远，微弱和小的集群中探测ICM物理，否则很难单独检测到。我们表明，相关统计能够提供宇宙学的约束，相当于传统的集群丰度测量，同时约束集群天体物理学。我们的研究结果表明，相关统计可以显着提高即将到来的多波长集群调查的科学回报。
2019-10-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing the thermal Sunyaev-Zel'dovich power spectrum of a halo model using hydrodynamical simulations
本文利用 HMx 晕模型与 Horizon 和 Magneticum 流体动力学模拟对比 tSZ 功率谱，发现预测与实测在 ℓ=10³–10⁴ 范围存在 20%–50% 差异，并指出差异主要来自双晕项低 k 和单晕项高 k 的功率过剩，提示晕模型需谨慎校准方可用于宇宙学研究。
2025-02-05 astro-ph.CO
The superclustering of hot gas: cosmological sensitivity in the Websky simulations
Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), The Barcelona Institute of Science and Technology（高能物理研究所（IFAE），巴塞罗那科学技术研究院）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto（加拿大理论天体物理学研究所，多伦多大学）；David A. Dunlap Department of Astronomy & Astrophysics, University of Toronto（多伦多大学大卫·邓普林天文与天体物理系）；Dunlap Institute of Astronomy & Astrophysics（邓普林天文与天体物理研究所）；Department of Physics, University of Toronto（多伦多大学物理系）；Berkeley Center for Cosmological Physics（伯克利宇宙学物理中心）；School of Earth and Space Exploration, Arizona State University（亚利桑那州立大学地球与太空探索学院）
本研究利用Websky模拟，通过定向约束堆叠的多极矩统计量，研究热Sunyaev-Zel'dovich效应在超团簇区域对宇宙学参数和气体物理的敏感性。
2026-06-02 astro-ph.CO
Non-Gaussianity and extragalactic foregrounds to the Cosmic Microwave Background
[摘要]这篇博士论文于2013年9月在法国巴黎南大学答辩。它研究河外前景对宇宙微波背景（CMB）的非高斯性。这对于分析普朗克卫星的CMB数据尤其重要，我参与了这项工作。我特别研究了追踪宇宙大尺度结构（LSS）的河外前景：无线电和红外点源以及热Sunyaev-Zel'dovich效应（tSZ）。由于篇幅的限制，本文的写作动机和总结不能简单地概括为摘要，因此在内部摘要和引言中进行了描述。在一个广泛的总结，这篇论文是组织在以下几个部分：统计的随机变量和字段，球面分析，特别是多光谱，一些宇宙学（通货膨胀和它的NG，CMB，LSS和晕模型），河外前景（tSZ，点源），并测量NG这些前景与普朗克。更具体地说，以一种混乱的方式，以下是我在该领域的大部分贡献：角双谱上掩蔽效应的发展，有效双谱表示的引入，双谱协方差的推导，非高斯模拟的产生，3D傅立叶多谱到2D球面上的投影，用晕模型处理散粒噪声项，介绍了一种简洁的星系多光谱推导的图解形式，tSZ效应和宇宙红外背景（CIB）双谱的晕模型描述，成簇源NG的唯象规定和相应的KSW类估计，普朗克点源NG的效应，用Planck数据测量CIB双谱，用Planck数据测量tSZ双谱以及用它测量宇宙学约束。
2014-06-02 astro-ph.CO
Testing Sunyaev-Zel'dovich measurements of the hot gas content of dark matter haloes using synthetic skies
热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应提供了一种探测大质量星系和星系群和星系团内部及其周围的热气体的方法，这些气体被认为构成了宇宙重子含量的很大一部分。普朗克合作最近进行了堆叠分析的大样本的“本地最亮的星系”（LBG），令人惊讶的是，推断出近似自相似的tSZ通量和晕质量之间的关系。从表面上看，这意味着热气体的质量分数与晕质量无关，这一结果显然与X射线观测结果相矛盾。我们测试的鲁棒性推断的趋势，使用合成的tSZ从宇宙流体动力学模拟产生的地图，并使用相同的工具和假设应用在普朗克研究。我们表明，虽然检测和估计的“总”通量（$5 r_{500}$内）是相当强大的，推断出的通量源自内$r_{500}$（即X射线观测通常探测的极限半径）是高度敏感的气体的假设压力分布。使用我们最现实的模拟活动星系核的反馈，再现各种各样的X射线和光学性质的团体和集群，我们估计，$r_{500}$内导出的tSZ通量偏高高达一个数量级的质量$M_{500} \sim 10^{13}$ M $_{\odot}$晕。此外，我们表明，AGN模拟与普朗克观测到的总tSZ通量-质量关系是一致的，而自相似模型被排除。
2015-05-20 astro-ph.CO
Evidence for a thermal pressure deficit in galaxy groups from the tSZ effect and weak lensing
Princeton University（普林斯顿大学）；Liverpool John Moores University（利物浦约翰摩尔斯大学）；DAMTP, Centre for Mathematical Sciences, University of Cambridge（剑桥大学数学科学中心应用数学与理论物理系）
本研究结合tSZ效应与弱引力透镜测量，发现FLAMINGO模拟高估星系群热压强两倍，提示存在缺失的非热压强支撑或流体静力学平衡偏离。
2026-08-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological implications of a modified galaxy cluster pressure profile using the $Planck$ tSZ power spectrum
星系团的平均压力分布是基于通过Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应观测到的星系团的宇宙学分析中的一个关键要素。这一配置文件的形状和幅度的变化可以解释目前观察到的宇宙学约束之间的差异的一部分，从分析的CMB主要各向异性和那些从集群丰度在SZ调查的固定质量偏置参数。通过对$Planck$测量的SZ功率谱的分析，我们研究了平均压力剖面修正的宇宙学意义。我们定义了两个平均压力分布两侧的$Planck$的观测附近的集群。这些配置文件的参数的选择，以确保其兼容性的压力和气体质量分数的分布在低红移观察到的配置文件。我们发现显着的差异，通过使用这两个配置文件，以适应$Planck$ SZ功率谱和以前的分析中发现的宇宙学参数。我们得出结论，平均归一化压力曲线的幅度的${\sim}15\%$减小足以减轻从CMB和聚类分析中观察到的$σ_8$和$Ω_m$的约束之间的差异。
2019-11-08 astro-ph.CO
Probing Hot Gas Components of Circumgalactic Medium in Cosmological Simulations with the Thermal Sunyaev-Zel'dovich Effect
热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应是一个强大的工具，有可能直接限制主导暗物质晕的热气体的性质，因为它测量压力，从而测量热能密度。研究这种环星系介质（CGM）的热成分是很重要的，因为它受到星系中恒星形成和活动星系核（AGN）活动的强烈影响，参与调节星系中恒星和黑洞质量增长的反馈回路。我们使用三种宇宙流体动力学模拟：插图TNG，EAGLE和FIRE-2研究了在很宽的晕质量范围内的tSZ效应。具体来说，我们提出了tSZ信号和晕质量和径向分布的气体密度，温度和压力的所有三个模拟之间的比例关系。分析包括比较普朗克tSZ观测和推断的热压力分布从阿塔卡马宇宙望远镜（ACT）的测量。我们比较这些tSZ数据的模拟解释的反馈和吸积过程中的CGM的测量。我们还确定了尚未观察到的潜在签名，这些过程可能是可见的，在未来的测量，这将有能力测量tSZ信号，甚至更低的质量。我们还进行内部比较运行不同的物理假设。我们得出结论：（1）有强有力的证据表明反馈对$R_{500}$的影响，但这种影响会随着$5R_{500}$的增加而减少，（2）CGM的热力学分布高度依赖于所实现的模型，如宇宙射线或活动星系核反馈规定。
2021-10-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Atacama Cosmology Telescope: Modeling the Gas Thermodynamics in BOSS CMASS galaxies from Kinematic and Thermal Sunyaev-Zel'dovich Measurements
热和运动学的Sunyaev-Zel'dovich效应（tSZ，kSZ）探测星系、星系群和星系团的环星系和星系团内介质（CGM和ICM）的热力学性质，因为它们分别与沿视线的积分电子压力和动量成比例。我们提出的约束CMASS星系的气体热力学的重子振荡光谱调查（BOSS）使用新的测量的kSZ和tSZ信号中获得的配套文件。结合kSZ和tSZ测量，我们在我们的模型中测量能量注入$εM_\star c^2$的幅度，其中$M_\star$是恒星质量，是$ε=(40\pm9)\times10^{-6}$，和非热压力曲线的幅度是$α_{\rm Nth}<0.2$（2 $σ$），表明维里半径内的总压力的不到20%是由于非热分量。我们估计的影响，包括重子在弱透镜星系互相关测量的建模使用最佳拟合密度分布的kSZ测量。我们的估计减少了原来的理论模型和arXiv：1611.08606中的弱透镜星系互相关测量值之间的差异的一半，但并没有完全调和it. Comparing的tSZ测量宇宙学模拟，我们发现，模拟低估了CGM的压力在大半径，而他们的票价更好地与kSZ测量相比。这表明，在我们比较的模拟中，通过反馈模型注入的能量不能充分加热这些半径的气体。我们在较小的半径上没有发现显着的分歧。这些测量为当前和未来的模拟提供了新的测试。这项工作展示了联合，高信噪比kSZ和tSZ观测的力量，未来的互相关研究将得到改善。
2023-02-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmology with the thermal-kinetic Sunyaev-Zel'dovich effect
热电离气体对宇宙微波背景（CMB）的康普顿散射产生一系列效应，其中最主要的效应是动力学效应和热效应。在不久的将来，CMB调查将提供超出领先订单效应的精度。在这项工作中，我们研究的宇宙信息内容的下一个订单项相结合的tSZ和kSZ的影响，以下称为热动力学Sunyaev Zel'dovich（tkSZ）的效果。由于tkSZ效应具有与kSZ效应相同的速度依赖性，因此它也将具有kSZ效应的许多有用特性。然而，它也有自己独特的光谱依赖性，这使得它能够与所有其他CMB信号隔离。我们表明，与目前设想的CMB任务的tkSZ效应可以被检测到，并可用于重建大规模的速度场，没有明显的偏见，无论是kSZ效应或其他河外前景。此外，由于相对论修正来自电离气体的压力，而不是kSZ效应中的气体数密度，因此由于不确定的气体物理引起的简并将显着降低。最后，对于非常低噪声的实验，tkSZ效应将以比kSZ更高的精度被测量。
2019-10-22 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
