Analytical studies on the Sunyaev Zeldovich effect in the cluster of galaxies for three Lorentz frames
我们研究星系团的Sunyaev-Zeldovich效应。在三个洛伦兹坐标系中研究了CMB光子分布函数的Boltzmann方程。阐明了SZ效应在不同Lorentz坐标系中的相互关系。我们推导出光子再分布函数的解析表达式。这些公式不仅适用于标准热分布，而且也适用于非热电子分布。我们证明了玻尔兹曼方程的福克-普朗克展开式可以用原Kompaneets方程的扩散算子的幂级数展开。
2013-06-13 astro-ph.CO
UPCluster-SZ: The Updated Catalog of Galaxy Clusters from the List of Planck Sunyaev-Zeldovich Sources
本研究通过汇编文献光谱红移数据更新PSZ2星系团星表，验证139个新真实星系团、更新399个星系团红移并识别10个强候选体，将已验证星系团增至1334个，为星系形成与宇宙学研究提供可用资源。
2024-03-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cross-correlation between thermal Sunyaev-Zeldovich effect and the integrated Sachs-Wolfe effect
积分Sachs-Wolfe效应引起的宇宙微波背景温度的大角度起伏和热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）效应引起的Compton-y畸变都是由于视线密度扰动引起的。在这里，我们计算这两个信号之间的互相关。这种互相关的测量可以用来测试的红移分布的tSZ失真，这对红移的天体物理过程中的集群开始运作的影响。我们还评估了一个yT交叉相关的可探测性从异国情调的早期宇宙源中存在的这种晚的时间效应。
2016-09-19 astro-ph.CO
Analytical studies on the Sunyaev-Zeldovich effect in the cluster of galaxies for three Lorentz frames II: single integral formula
我们研究星系团的Sunyaev-Zeldovich效应。在三个洛伦兹坐标系下研究了宇宙微波背景光子分布函数的玻尔兹曼方程。我们扩展了以前的工作，并推导出解析表达式的光子频率上的积分光子再分布函数。我们还推导了幂级数展开近似的解析表达式。将这两个公式结合起来，为观测资料的分析提供了一个简单而准确的工具。这些公式既适用于标准热分布，也适用于非热电子分布。玻尔兹曼方程被简化为电子速度的单一积分形式。
2014-04-25 astro-ph.CO
Cosmological constraints from the thermal Sunyaev Zeldovich power spectrum?
最新的普朗克结果的功率谱的康普顿- $y$参数是最准确的探测器的热Sunyaev Zeldovich（tSZ）效应所造成的解决和未解决的星系团。在大角度尺度上，功率谱振幅主要是由于天空中星团的统计分布，因此是物质聚集$σ_8$的间接探测，以及取决于其他宇宙学参数（如哈勃参数$h$和物质密度$Ω_m$）的角直径距离。在这里，我讨论的约束力的tSZ功率谱，根据普朗克康普顿- $y$地图数据，我们目前的理解和测量的集群内介质。
2018-06-12 astro-ph.CO
Baryonification extended to thermal Sunyaev Zeldovich
本研究将重子化算法扩展至气体温压建模，仅新增2个自由参数即可高精度复现BAHAMAS模拟的多类功率谱，可结合重标度算法快速探索宇宙学场景，支撑多波段观测解读。
2024-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Simple Empirically Motivated Template for the Unresolved Thermal Sunyaev-Zeldovich Effect
我们开发了一个模型的未解决的星系团所产生的热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）效应的功率谱。该模型是基于一个“通用”的气体压力分布约束的X射线观测，并包括一个参数来描述偏离自相似的演变。该模型与最近普朗克观测到的红移z<1的X射线团簇的tSZ效应是一致的，并再现了从最近的地面观测推断的tSZ的低振幅。通过调整两个自由参数，我们能够重现的tSZ功率谱从最近的数值模拟的准确性，以及在理论的不确定性。我们的模型提供了一个简单的，经验动机的tSZ模板，可能是有用的新的实验，如普朗克分析。
2011-06-16 astro-ph.CO
Understanding the relation between thermal Sunyaev-Zeldovich decrement and halo mass using the SIMBA and TNG simulations
综合热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）$y$ -减量与晕质量（$Y$ - $M$）之间的关系可以潜在地限制星系形成模型，如果理论和观测系统学可以得到适当的评估。我们调查的$Y$ - $M$关系在SIMBA和IllustrisTNG-100宇宙学流体动力学模拟，量化的反馈，视线投影和光束卷积的影响。我们发现，SIMBA的活动星系核喷流反馈产生强烈的偏离自相似的预期$Y$ - $M$关系，特别是在$M_{500}<10^{13}M_{\odot}$。在SIMBA中，这是由于降低了晕重子分数而抑制了晕内$y$贡献。illustrisTNG结果更接近没有喷流的SIMBA。视线结构的投影稍微削弱了这些模型的差异，但它们仍然很重要-特别是在组和较低的晕质量。相比之下，在$\textit{Planck}$分辨率下的光束拖尾使得模型无法区分，并且两个模型似乎与$\textit{Planck}$数据一致，直到探测的最低质量。我们表明，弧分分辨率预期从即将到来的设施将保留模型预测之间的差异，从而提供了强有力的约束AGN反馈。
2022-09-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmology with the kinetic Sunyaev-Zeldovich effect: Independent of the optical depth and $σ_8$
来自动力学Sunyaev-Zeldovich实验的宇宙学约束随着光学深度测量而退化，这通常被称为光学深度简并。在这项工作中，我们引入了一个新的统计的基础上的第一时刻的相对速度对在一个三重态，这是能够约束独立的光学深度的宇宙学参数，和$σ_8$。使用Quijote套件中的22，000个$N$ -身体模拟，我们使用Fisher矩阵预测来量化新统计中的信息内容。我们发现，它是能够获得强约束的宇宙学参数，特别是对总和中微子质量。的约束条件有一个因素的6.2-12.9，和2.3-5.7的改善所有宇宙模型参数相比，从平均成对速度，和红移空间晕功率谱，分别。因此，新的统计铺平了一条道路，以约束独立的光学深度和$σ_8$使用未来的动力学Sunyaev-Zeldovich实验数据的宇宙学参数。
2021-09-28 astro-ph.CO
The velocity--shape alignment of clusters and the kinetic Sunyaev--Zeldovich effect
我们使用千年模拟探测集群速度和它们的形状和后果的动力学Sunyaev-Zeldovich（KSZ）效应的测量之间的相关性。晕一般是长椭圆体，其方向与附近的晕相关。我们测量的平均流动速度的晕沿分离它们的线，表明特殊的速度和晕的长轴往往有点对齐，特别是对于最大的晕。由于kSZ效应与簇的视线速度和光学深度成比例，因此对准导致沿着视线移动的簇中的kSZ签名的强烈增强。在对kSZ特征的许多分析中没有考虑到这种影响。
2009-05-04 astro-ph.CO
Multiple scattering Sunyaev-Zeldovich signal II: relativistic effects
我们研究了多次散射Sunyaev-Zeldovich（SZ）签名，将我们以前的分析扩展到高温集群。我们一贯对待的第一散射所造成的环境辐射场的各向异性，也考虑最低阶运动学项。我们表明，由于温度修正，通过八极各向异性的单散射SZ信号获得不同的光谱在第二次散射。这种差异在高温下变得更加明显，因此可以用来约束电子密度和温度分布的各个视线时刻。虽然从观测的角度来看非常具有挑战性，但这进一步扩展了可能的SZ观测值列表，这对于3D集群轮廓重建非常重要，可能有助于打破投影效应引起的几何简并。我们还简要讨论了SZ团簇对原初CMB各向异性的散射。
2013-12-20 astro-ph.CO
Precision cosmology with a combination of wide and deep Sunyaev-Zeldovich cluster surveys
我们展示了Sunyaev-Zel'dovich聚类调查的婚礼蛋糕设计的优势。我们表明，通过划分成一个广泛的和深入的调查集群调查，基本上可以恢复宇宙学的信息，将被稀释在一个单一的调查相同的持续时间，由于在我们的集群物理的理解的不确定性。深度和广度调查的参数简并方向略有不同，将它们结合起来可以有效地打破这些简并。具有数千个集群的可变深度调查在约束宇宙学参数方面与具有更大集群样本的单一深度调查一样有效。
2010-08-18 astro-ph.CO
Cosmography with the Sunyaev-Zeldovich effect and X-ray data
宇宙学提供了一种直接的方法，以独立于模型的方式映射宇宙的膨胀历史。最近，不同种类的观测已被用于宇宙学分析，如超新星Ia和伽马射线暴测量，弱和强透镜，宇宙微波背景各向异性等，在这项工作中，我们研究的前景约束宇宙学参数从当前和未来的测量星系团的距离根据其Sunyaev-Zeldovich效应（SZE）和X射线观测。通过假设当前的观测误差分布，我们进行蒙特卡罗模拟的基础上表现良好的参数化的减速参数，以生成具有不同特征的样本，并研究从即将到来的数据的宇宙学参数的确定的改进。星系团（GC）的形态上的$H_0- q_0$平面的影响进行了研究。
2013-06-04 astro-ph.CO
Kinetic Sunyaev-Zeldovich effect in modified gravity
我们研究了引力修正理论对宇宙微波背景动力学Sunyaev-Zeldovich效应的影响。我们专注于一类特定的$f(R)$模型的重力和比较他们的预测kSZ功率谱的$Λ$ CDM模型。我们使用一个公开的修改版本的Halofit适当地包括非线性物质功率谱的$f(R)$的kSZ信号的建模。我们发现，在$f(R)$的结构的增长率的众所周知的修改，确实可以引起相当大的变化，在kSZ信号，这是更显着的变化引起的修改的扩展历史。我们讨论了使用kSZ信号作为修改后的重力的补充探头的前景，给出了一个概述的假设和可能的警告建模。
2016-03-16 astro-ph.CO
Direct Detection of Quasar Feedback Via the Sunyaev-Zeldovich Effect
类星体中热风反馈的性质和能量可以通过观测类星体风吹进星系际介质的热等离子体气泡引起的Sunyaev-Zeldovich效应（SZE）来约束。在这封信中，我们提出了证据，证明我们已经首次探测到这样一个气泡，与超亮类星体HE 0515 -4414有关。SZE探测通过与风处于相同位置角的延伸发射线气体的存在得到证实。我们的检测只出现在类星体的一侧，与热和动力学贡献相结合所产生的SZE信号一致。对风的能量的估计使我们能够将风的光度限制在理论预测的低端，约为类星体热光度的0.01%。然而，我们估计气泡的年龄约为0.1 Gyr，冷却时间约为0.6 Gyr，这意味着这些气泡可能有效地在类星体活动爆发之间提供反馈。
2019-02-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Sunyaev-Zeldovich signatures from non-thermal, relativistic electrons using CMB maps
本文利用公开 CMB 图与数据，对相对论性幂律非热电子分布的非热 $y$ 参数给出上限，并指出未来 CMB 实验可更严格约束或探测相关 SZ 特征。
2024-07-10 astro-ph.CO
The Sunyaev-Zeldovich Signal of the maxBCG SDSS Galaxy Clusters in WMAP
普朗克合作测量了斯隆数字巡天光学选择的星系团的Sunyaev-Zel'dovich（SZ）减量，发现它大大低于基于maxBCG星系团现有质量校准的预期。要解决这种紧张关系，要么数据上升，要么理论预期下降。在这里，我们使用威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）的数据进行一个独立的估计SZ递减maxBCG集群。恢复的信号与使用普朗克获得的信号一致，尽管由于WMAP的较大光束尺寸和较小的频率范围而具有较大的误差条。尽管如此，这一检测作为一个独立的确认的影响的大小，并表明，所观察到的差异必须是理论上的起源。
2011-06-10 astro-ph.CO
A Measurement of Gas Temperatures in Galaxy Clusters using the Relativistic Sunyaev-Zeldovich Effect
星系团中的热气体通过Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应在宇宙微波背景（CMB）中产生了独特的光谱畸变。到一阶，光谱畸变的形状是固定的，但相对论修正（rSZ）引入了对气体温度的依赖性。在本文中，我们从Planck映射中的47个星系团中提取了通量，并通过测量SZ振幅（代表星系团质量）与温度之间的标度关系，对rSZ效应进行了~5 $σ$探测。我们的测量不需要事先知道星系团的气体温度，因此是如何使用rSZ探测基本天体物理学的一个例子。我们发现我们的测量和X射线测量获得的温度之间非常吻合。
2019-03-12 astro-ph.CO
Probing cosmological isotropy with Planck Sunyaev-Zeldovich galaxy clusters
利用第二个PlanckSunyaev-Zeldovich（PSZ 2）星系团数据集，对大尺度结构的统计各向同性假设进行了探讨。我们的分析采用了一种几何-几何方法，该方法比较了天空中对映斑块中物体的两点角关联函数。考虑到可能的观测偏差，如各向异性的天空切割和普朗克仪器的非均匀曝光的存在下，为了评估我们的结果的意义，产生了Monte Carlo实现的合奏。当这些观测效应被适当考虑时，我们既没有发现天空中优先方向的证据，也没有发现星系团天体分布中大角度特征的迹象。因此，PSZ 2数据集与宇宙物体大角度各向同性的基本假设非常一致。
2016-12-09 astro-ph.CO gr-qc
Astrophysics with the Spatially and Spectrally Resolved Sunyaev-Zeldovich Effects: A Millimetre/Submillimetre Probe of the Warm and Hot Universe
近年来，对Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应的观测具有重要的宇宙学意义，并开始成为对弥漫在宇宙中的温暖和炎热气体的强大而独立的探测器。正如一些开创性的研究已经表明的那样，SZ观测既补充了X射线观测-研究星系团内部介质的传统工具-又带来了独特的能力，可以探测高红移和星系团外围低密度区域的天体物理过程。SZ观测的进展主要是由地面设施上厘米、毫米和亚毫米波仪器的发展推动的，但普朗克卫星的结果除外。在这里，我们审查的热，运动学，相对论，非热，和偏振SZ效应的星系团和其他大尺度结构的研究，结合在过去的二十年中，影响SZ理论，模拟和观测的许多进展。我们还讨论了观测结果，技术和挑战，并旨在对新兴机会进行概述和展望，目的是突出该领域一些令人兴奋的新方向。
2020-01-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Disentangling the Halo: Joint Model for Measurements of the Kinetic Sunyaev-Zeldovich Effect and Galaxy-Galaxy Lensing
Princeton University（普林斯顿大学）；Cornell University（康奈尔大学）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Stanford University（斯坦福大学）
本文提出了一种联合模型，用于分析kSZ效应和星系-星系透镜测量，以区分晕层中的物质和暗物质，并展示了baryon密度分布的约束及其对模型的影响。
2026-01-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological constraints from Sunyaev-Zeldovich cluster counts: an approach to account for missing redshifts
当使用星系团巡天来限制宇宙学参数时，红移的累积提供了一个重要的观测瓶颈。我们提出了一个简单的方法，允许使用的样本中有一小部分的红移是未知的。最简单的假设是，缺失的红移是从星表中随机抽取的，但该方法也允许人们考虑红移累积中已知的选择效应。我们量化宇宙学参数约束的统计精度的减少作为模拟调查的丢失红移的分数的函数，也调查了丢失红移的分布作出不正确的假设的影响。
2014-03-20 astro-ph.CO
Multiple scattering Sunyaev-Zeldovich signal I: lowest order effect
未来的高分辨率，高灵敏度的Sunyaev-Zeldovich（SZ）观测单个集群将使我们能够研究集群内介质（ICM）的动力学状态。为了充分利用这一新的观测窗口的潜力，了解对总SZ信号的不同贡献至关重要。在这里，我们调查的签名所造成的多重散射在最低阶的电子温度。以前的分析讨论这个问题使用的各向同性散射近似（ISA），即使是最简单的集群的几何形状是相当粗糙的。我们向前迈出了一步，并一致地处理由第一次散射引起的环境辐射场的各向异性。我们表明，多次散射SZ信号直接探测ICM的视线各向异性，从而提供了一组新的SZ观测值，可用于三维集群轮廓重建。此外，多重散射信号应该与团簇的X射线和SZ偏振信号在空间上相关，这种效应可以允许增强这种贡献的可探测性。
2013-12-20 astro-ph.CO
Robustness of the pairwise kinematic Sunyaev-Zeldovich power spectrum shape as a cosmological gravity probe
我们从修正的引力（MG）星系/晕模拟星表中证明了成对运动学Sunyaev-Zeldovich（kSZ）功率谱$P_{\rm kSZ}$的形状对区分宇宙学尺度上的不同引力理论具有约束力.通过改变有效光学厚度$τ_{\rm T}$作为自由参数，我们验证了$P_{\rm kSZ}$线性理论中的$τ_{\rm T}$ - $f$（线性增长率）简并性被某些MG理论中的非线性结构增长和$f$的尺度依赖性所打破。等价地说，$P_{\rm kSZ}$的形状本身就可以用来在宇宙学尺度上约束MG理论。在充分了解星系密度偏差的基础上，我们验证了下一代CMB和星系光谱红移巡天的组合，例如BOSS+CMB-S4或DESI+CMB-S4，可以在$\sim5σ$水平上利用星系成对kSZ偶极子$P_{{\rm kSZ},\ell=1}$的形状，在$f_{R0}=10^{-4}$的情况下，区分$f(R)$模型和广义相对论模型。
2020-10-10 astro-ph.CO
Measuring the baryon fraction in cluster of galaxies with Kinematic Sunyaev Zeldovich and a Standard Candle
提出了一种利用运动学Sunyaev-Zeldovich方法测量星系团重子分数的新方法。在这个提议中，我们需要一个配置，其中Ia型超新星位于中等红移星系团的最亮星系团中。我们发现Ia型超新星可以用来测量星系团的整体速度。我们断言，红移范围的$0.4<z<0.6$是适合这个建议。在此红移范围内，主星系的奇异速度和引力透镜效应是导致标准烛光距离模偏离宇宙学背景预测的主要原因。在这项工作中，我们认为，通过了解星系团的整体流动和宇宙微波背景光子温度的变化，由于运动学Sunyaev-Zeldovich，我们可以约束星系团的重子分数。这种配置的集群的概率。我们估计在一个保守的参数估计的大型天气调查望远镜可以找到光谱遵循$\sim 4500$星系团与一个明亮的星团星系，每年举办一个Ia型超新星。最后，我们表明，距离模测量的改进是未来调查的关键改进，这将是至关重要的，以检测集团的重子分数与所提出的方法。
2019-02-11 astro-ph.CO
Dark Energy from the Thermal Sunyaev Zeldovich Power Spectrum
我们约束的暗能量状态方程参数，$w$，使用的热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）效应的功率谱。我们通过考虑协方差矩阵中的三谱和边缘化前景参数，相关噪声，普朗克普适压力分布中的质量偏差$B$以及所有相关宇宙学参数（即，不仅仅是$Ω_{\mathrm{m}}$和$σ_8$）。我们发现，在$\ell\lesssim 10^3$的tSZ功率谱的幅度主要取决于$F\equiv σ_{8}(Ω_{\mathrm{m}}/B)^{0.40}h^{-0.21}$，其中$B$是有关更常用的变量$b$ $B=(1-b)^{-1}$。我们以2.6%的精度测量该参数，$F=0.460\pm 0.012$（68% CL）。通过将偏置固定到$B=1.25$，加上哈勃常数$H_0$的本地确定和普朗克宇宙微波背景（CMB）数据约束的原始功率谱的振幅，我们发现$w=-1.10\pm0.12$，$σ_{\mathrm{8}}=0.802\pm0.037$和$Ω_{\mathrm{m}}=0.265\pm0.022$（68% CL）。我们对$w$的限制与CMB和$H_0$的距离约束一致，并且与之一样严格。最后，通过结合tSZ功率谱和CMB数据，我们发现，在$Λ$冷暗物质（CDM）模型中，$B=1.71\pm 0.17$的质量偏差，即，$1-b=0.58\pm 0.06$（68% CL）。
2018-03-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Consistency relations for large-scale structures: Applications for the integrated Sachs-Wolfe effect and the kinematic Sunyaev-Zeldovich effect
大尺度结构的一致性关系为压缩极限下宇宙场的互相关提供了精确的非微扰结果。它们只依赖于等价原理和高斯初始条件的假设，并且对于密度场与速度场、动量场或密度场的时间导数的互相关，它们在相同的时刻保持非零。我们将展示如何将这些关系应用到涉及集成的萨克斯-沃尔夫效应或运动学的Sunyaev-Zeldovich效应的观测探测。在压缩极限，这使我们能够表示的三点互相关，或bispectra，两个星系或物质密度场，或弱透镜收敛场，与次级宇宙微波背景（CMB）失真的线性和非线性功率谱的产品。特别是，我们发现，与集成的萨克斯-沃尔夫效应的互相关显示出特定的角度依赖性。这些结果可用于检验等效原理和原始高斯性，或检验大尺度结构的建模。
2018-01-19 astro-ph.CO
E and B modes of the CMB y-type distortions: polarised kinetic Sunyaev-Zeldovich effect from the reionisation and post-reionisation eras
我们研究了再电离和再电离后时期，源自自由电子横向特有速度（微扰论中的二阶）的宇宙微波背景（CMB）的E和B模式极化。有趣的是，这种极化动力学Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应的光谱可以分解为黑体部分和y型失真。y失真部分可与主E和B模式以及透镜B模式区分开。此外，它还可以与其他y型信号区分开，例如热SZ效应，这些信号是非偏振的。我们表明，这个信号是敏感的再电离的历史，特别是如何快速再电离发生。Y型畸变的E和B模式提供了一种击败宇宙主CMB各向异性方差的方法，并且是宇宙学参数的独立探测器。pkSZ效应的黑体分量将是张量标量比$r \lesssim 3\times10^{-5}$的原始张量模式的重要前景。
2022-10-25 astro-ph.CO
PANCO2: a Python library to measure intracluster medium pressure profiles from Sunyaev-Zeldovich observations
我们提出了panco 2，一个开源的Python库，旨在从热Sunyaev-Zeldovich效应的地图中提取星系团的压力分布。该提取是基于总的观测信号的正演建模，允许考虑到毫米观测的通常特征，例如波束拖尾、数据处理滤波和点源污染。panco 2在可处理的输入和分析选项方面提供了很大的灵活性，从而能够对系统效应进行精细的分析和研究。我们详细介绍了代码的功能，用于推断压力分布测量的算法，以及典型的数据产品。我们提出了运行序列的例子，和模拟输入的验证。该代码可以在GitHub上获得，网址是https：//github.com/fkeruzore/panco2，并附带了大量的技术文档，以补充本文，网址是https://panco2.readthedocs.io。
2023-03-08 astro-ph.CO astro-ph.IM
Limits on evolution of the fine-structure constant in runaway dilaton models from Sunyaev-Zeldovich Observations
本文给出了一类逃逸介子模型精细结构常数$α$可能变化的新界。通过考虑一个可能的演化与红移，$z$，如$\frac{Δα}α=-γ\ln(1+z)$，其中$γ$是模型的物理性质，我们约束这个参数，通过使用变形的宇宙距离对偶关系联合气体质量分数（GMF）测量的星系团和Ia型超新星的光度距离。在我们的分析中使用的GMF的是从82个星系团的红移范围$0.12<z<1.36$，通过在148 GHz的阿塔卡马宇宙学望远镜的Sunyaev-Zeldovich效应检测到的星系团质量数据。Ia型超新星来自Union 2.1汇编。我们还探讨了四个模型的结果用于描述的星系团的依赖性。因此，没有获得任何变化的证据。
2017-01-25 astro-ph.CO gr-qc
X-ray and Sunyaev-Zeldovich properties of the WHIM
我们利用数值模拟方法预测宇宙中大尺度结构的软X射线（[0.4-0.6] keV）和Sunyaev-Zeldovich信号（150 GHz），然后计算两点统计量来研究信号的空间分布和时间演化。WHIM预测的平均X射线信号与观测约束非常一致，观测约束将其设置为总漫射X射线背景的约10%。用自相关函数计算出的特征角为几角分的量级，在红移较高时变得更小。由WHIM产生的SZ的功率谱峰值在l~10000处，振幅约为0.2 μ K^2，比普朗克、ACT和SPT等望远镜测量到的信号低一个数量级。即使高红移WHIM信号太弱而不能仅用X射线探测，X射线和SZ图之间的小尺度相关也由高红移WHIM支配。这使得支持X射线的SZ信号的分析成为研究早期WHIM的有前途的工具。
2014-05-20 astro-ph.CO
Constraining Effective Viscosity in the Intracluster Medium via the Thermal Sunyaev-Zeldovich Effect -- Predictions from the SLOW Constrained Coma Cluster Simulations
Ludwig-Maximilians-Universität München（慕尼黑大学）；University of Massachusetts, Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）；Univ. Lille, CNRS, Centrale Lille, UMR 9189 CRIStAL（里尔大学，法国国家科学研究中心，里尔中央理工学院，CRIStAL实验室）；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）；Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian（哈佛史密松天体物理中心）；Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理学研究所）
研究通过热苏尼亚耶夫-泽尔多维奇效应约束星系团内介质有效粘性，利用SLOW模拟不同粘性水平的后发星系团，生成地图分析统计数据并与普朗克观测比较，发现有效粘性低于斯皮策值5%，验证了SZ效应约束粘性的有效性。
2026-07-23 astro-ph.CO
Emulating Sunyaev-Zeldovich Images of Galaxy Clusters using Auto-Encoders
我们开发了一种机器学习算法，生成高分辨率的热Sunyaev-Zeldovich（SZ）地图的新星系团只考虑晕质量和质量吸积率。该算法使用卷积神经网络形式的条件变分自动编码器（CVAE），并使用从IllustrisTNG模拟生成的SZ映射进行训练。我们的方法可以重现分析模型通常缺乏的星系团的许多细节，例如合并产生的气体的内部结构和非球面分布，同时实现相同的计算可行性，使我们能够在30秒内在笔记本电脑上生成超过$10^5$集群的模拟SZ地图。我们表明，该模型是能够产生新的集群（即没有发现在训练集中），该模型准确地再现质量和质量吸积率的影响，如分散，不对称性和浓度的SZ图像，除了建模合并子集群。这项工作表明了机器学习的可行性-为基础的方法，用于生产的数量现实的，高分辨率的星系团的地图，必要的实现统计限制，从未来的SZ调查。
2022-02-09 astro-ph.CO
Constraints on Modified Gravity from Sunyaev-Zeldovich Cluster Surveys
我们研究了当前和未来Sunyaev-Zeldovich集群调查对f（R）引力模型的约束力。我们使用Fisher矩阵的方法，采用自校准的质量可观测的标度关系，并评估的SPT，普朗克，SPTPol和ACTPol调查的约束。考虑了修正引力对质量函数、晕偏差、物质功率谱和质量-可观测关系的影响。我们表明，仅依靠数量计数，普朗克星系团目录预计将减少目前的上限约四倍，σ fR 0 = 3 { \times } 10-5（68%的置信水平）。添加团簇功率谱进一步改进了对SPT和Planck的σ fR 0 = 10-5的约束，以及对SPTPol的σ fR 0 = 3 { \times } 10-6的约束，将团簇约束显著地超出了由于变色龙筛选机制而导致的数量计数没有约束能力的限制。此外，这两个观测值的组合打破了简并，特别是与膨胀历史（有效暗能量密度和状态方程）。的约束，只有轻微恶化的使用自校准，但强烈依赖于集群样本的质量阈值。
2011-12-20 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
The SKA View of the Sunyaev-Zeldovich Effect from Massive Cosmic Halos
Victoria University of Wellington（惠灵顿维多利亚大学）；University of Groningen（格罗宁根大学）；The University of Manchester（曼彻斯特大学）；University Catholic of Lyon（里昂天主教大学）
利用 SKA 的高频段观测星系团热 ICM 的 SZ 效应，实现高分辨率、高灵敏度的压力子结构成像。
2026-06-26 astro-ph.CO
The contribution of the Warm-Hot Intergalactic Medium to the CMB anisotropies via the Sunyaev-Zeldovich effect
宇宙流体动力学模拟预测，所有重子中有很大一部分处于温度在$10^{5}-10^{7}$ K范围内的轻度非线性结构中。由于气体是高度电离的，它可以通过宇宙微波背景辐射产生的温度各向异性来探测。我们完善我们以前的热Sunyaev-Zeldovich效应的估计，通过引入一个非多方的状态方程来模拟来自不同流体动力学模拟的温度-密度相图的冲击加热气体的温度分布。根据具体模型，康普顿化参数在$10^{-7}\le y_c \le 2\times 10^{-6}$范围内变化，与FIRAS上限兼容。这个幅度与一个简单的玩具模型一致，该模型用于估计电离气体细丝引起的平均效应。利用对数正态概率密度函数计算了WHIM灯丝产生的温度各向异性的关联函数和功率谱。对于宽范围的参数空间，辐射功率谱的最大幅度是在$\ell \approx 200-500$处的$(\ell+1)\ell C_{\ell}/2π=0.7-70(μK)^2$。该振幅与重子密度、哈勃常数和物质功率谱$σ_8$的振幅成比例，如$[(\ell+1)\ell C_\ell]_{\mathrm{max}}/2π\propto σ_8^{2.6}(Ω_b h)^2$。由于热Sunyaev-Zeldovich效应具有特定的频率依赖性，我们分析了用即将到来的普朗克数据检测该分量的可能性。
2013-01-28 astro-ph.CO
Probing the cluster pressure profile with thermal Sunyaev-Zeldovich effect and weak lensing cross-correlation
我们将~ \citet{Arnaud10}提出的普适压力剖面（UPP）与最近由Planck测量的热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）效应的互相关函数和由红星系团序列透镜巡天（RCSLenS）测量的弱引力透镜效应进行了比较。利用晕模型计算了透镜会聚和康普顿- $y$参数$ξ^{y-κ}$和透镜切变和康普顿-$y$参数$ξ^{y-γ_{\rm t}}$的预报，并利用观测资料拟合了UPP参数。当将宇宙学固定为WMAP 9年或普朗克2018年最佳拟合值时，我们发现一致的UPP参数。最佳约束参数是压力分布浓度$c_{500}=r_{500}/r_{\rm s}$，我们发现$c_{500} = 2.68^{+1.46}_{-0.96}$（WMAP-9）和$c_{500} = 1.91^{+1.07}_{-0.65}$（Planck-2018）用于$ξ^{y-γ_t}$估计。对于WMAP-9和Planck-2018宇宙学，中半径区域$α$参数的形状指数分别被约束为$α=1.75^{+1.29}_{-0.77}$和$α= 1.65^{+0.74}_{-0.5}$。将UPP参数的不确定性解释为压力剖面导致$3$在形状和大小上的不确定性。进一步的研究表明，大部分的互相关信号来自低红移，内晕轮廓（$r \leqslant r_{\rm vir}/2$）与晕质量的范围内的$10^{14}$ - …
2020-10-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on the missing baryons from the kinetic Sunyaev-Zeldovich effect in Planck data
我们估计的{ \it失踪重子}的量检测的\Planck测量的宇宙微波背景在斯隆星系巡天中确定的中央星系（CG）的方向。CG内部和周围气体的特殊运动揭示了汤姆逊光学深度$τ_{\rm T}$的值在$0.2$ - $2\times 10^{-4}$的范围内，表明CG周围探测的区域大约包含了发现CG的时代宇宙中重子总量的一半。如果重子跟随暗物质，所测量的$τ_{\rm T}$ s与存在于CG内部和周围的所有重子的检测兼容。
2015-11-16 astro-ph.CO
Map-level baryonification: Efficient modelling of higher-order correlations in the weak lensing and thermal Sunyaev-Zeldovich fields
本研究拓展重子化半解析框架，实现全天域弱引力透镜与tSZ场的高阶关联自洽建模，验证了模型精度并表明二者联合可显著提升宇宙学与重子物理参数约束能力，相关代码已公开。
2024-12-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Reconstructing the radial velocity profile of cosmic voids with kinematic Sunyaev-Zeldovich Effect
我们开发了一个估计，通过运动学的Sunyaev-Zeldovich效应对周围的星系来提取宇宙空洞的平均径向速度分布。用模拟的纯kSZ图和来自同一模拟的空目录数据对估计量进行了测试。结果表明，低角分辨率或大孔径测光滤波器半径会使恢复的信号衰减，但我们的估计器可以完全恢复平均径向速度剖面。通过应用估计普朗克2D-ILC CMB地图，与星系和空洞目录从BOSS DR 12，我们发现，估计的空洞速度分布是$3.31σ$除了零检测的空洞与连续上升的密度分布渐近平均密度;和$1.75σ$的空洞与正密度对比壳包围。通过将重建数据拟合到理论轮廓，我们发现对于两种类型的空隙，约化的$χ^{2}$分别为$1.19$和$0.62$，表明模型与数据拟合良好。然后，我们预测未来的CMB调查，包括SPT-3G，AdvACT和西蒙斯天文台的宇宙空洞的径向速度剖面的可探测性。我们发现，CMB残差的污染影响是可以忽略不计的调查面积超过$2,000~{\rm deg}^2$，特别是孔径测光尺寸小于$1\,{\rm arcmin}$。但是仪器噪声的影响是不可忽略的。对于未来的SPT-3G、AdvACT和西蒙斯天文台，从$3σ$到$10σ$ C.L.的探测是可能实现的，这取决于具体的仪器参数。这为从运动学Sunyaev-Zeldovich效应探索宇宙结构的动力学打开了一扇新的窗口。
2020-02-05 astro-ph.CO
Joint tomographic measurement of thermal Sunyaev Zeldovich and the cosmic infrared background
University of Oxford（牛津大学）；University of Waterloo（滑铁卢大学）
本文提出了一种联合测量热Sunyaev-Zeldovich效应与宇宙远红外背景的方法，用于重建宇宙中电子压力和恒星形成率密度的演化，结果与模拟预测一致。
2026-03-04 astro-ph.CO
An Auto-Differentiable Likelihood Pipeline for the Cross-Correlation of CMB and Large-Scale Structure due to the Kinetic Sunyaev-Zeldovich Effect
本文提出基于优化的最大似然与 JAX 自动可微流水线，用于 kSZ 诱导的 CMB-大尺度结构互相关分析和径向速度场重建，并结合机器学习电子密度估计提升信噪比。
2024-02-29 astro-ph.CO
Searching for Systematics in Forward Modeling Sunyaev-Zeldovich Profiles
针对SZ观测与模拟轮廓的差异问题，本研究探究Mop-c-GT正演方法及暗物质晕选取对模拟结果的影响，发现方法调整带来的tSZ轮廓差异极小，说明现有数值方法仍难以匹配观测结果。
2023-07-20 astro-ph.CO
The kinetic Sunyaev Zeldovich effect as a benchmark for AGN feedback models in hydrodynamical simulations: insights from DESI + ACT
本研究首次系统比较多种宇宙学模拟的kSZ效应与DESI+ACT观测，确立kSZ作为AGN反馈模型的新基准，发现强反馈模拟更符合观测。
2025-10-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evidence for the kinematic Sunyaev-Zeľdovich effect with ACTPol and velocity reconstruction from BOSS
我们使用微波温度图从两个赛季的数据从阿塔卡玛宇宙望远镜（ACTPol）在146 GHz的，连同恒定质量CMASS星系样本的重子振荡光谱调查测量的运动学Sunyaev Zedovich（kSZ）效应的红移范围z = 0.4 - 0.7。我们使用星系的位置和连续性方程，以获得重建的视线速度场。我们在每个晕的位置叠加宇宙微波背景温度，由相应的重建速度加权。最佳拟合kSZ模型优于无kSZ假设在3.3sigma和2.9sigma的两个独立的速度重建方法，使用25，537个星系超过660平方度。与星系速度不相关的前景的影响预计将远低于我们的信号，剩余的热Sunyaev-Zedovich污染是通过掩盖最大质量的星系团来控制的。最后，我们讨论了涉及到的系统转换我们的测量kSZ振幅的平均自由电子分数的晕在我们的样品。
2015-10-21 astro-ph.CO
A $f(R)$-gravity model of the Sunyaev-Zeldovich profile of the Coma cluster compatible with {\it Planck} data
在弱场极限下，重力的解析$f(R)$模型对牛顿引力势引入了类似Yukawa的修正。这些模型已经在星系尺度上进行了广泛的测试，并为没有暗物质的星系动力学提供了另一种解释。我们研究了由热Sunyaev-Zeldovich效应引起的温度各向异性是否与这些广义引力理论相容。我们假设气体在修正的牛顿势内处于流体静力平衡，并由多方状态方程很好地描述。我们详细介绍了后发座星系团的模型，并将预测的各向异性与使用2013年发布的普朗克名义地图获得的前景清洁地图中测量的各向异性进行了比较。我们表明，计算的$f(R)$压力分布拟合的数据引起的汤川尺度长度$L=(2.19\pm1.02) \rm{\, Mpc}$的竞争性约束，和偏差参数$ δ=-0.48\pm0.22$。这些是目前在星系团尺度上最严格的限制，并支持这样一种观点，即引力扩展理论为自引力系统的动力学提供了另一种解释，而不需要暗物质。
2016-05-26 astro-ph.CO gr-qc
Breaking degeneracies with the Sunyaev-Zeldovich full bispectrum
热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）效应的非高斯（NG）统计携带不包含在功率谱中的重要信息。在这里，我们进行联合Fisher分析的tSZ功率谱和双谱，以验证有多少全双谱可以有助于改善参数约束。我们超越了类似的研究，这种在几个方面：首先，我们包括完整的功率谱和双谱（自和交叉）协方差分析，计算所有NG的贡献;此外，我们考虑一个多组件的前景的情况下，组件分离的预测模型的影响;最后，我们考虑一组扩展的宇宙学和集群内的介质参数。我们表明，tSZ双谱是非常有效的，在打破参数简并，使其能够产生更强的宇宙学约束比tSZ功率谱：例如，$σ_8$的标准差从$σ^\text{PS}(σ_8)=0.35$收缩到$σ^\text{BS}(σ_8)=0.065$，当我们考虑一个多参数分析。我们发现，这主要是由于不同的三角形类型（如等边和挤压）的模型参数的变化的不同响应。虽然很弱，但这种形状依赖性对于宇宙学参数来说显然是不可忽略的，并且正如预期的那样，对于星团内介质参数来说甚至更强。
2020-08-29 astro-ph.CO
Joint analysis of the thermal Sunyaev-Zeldovich effect and 2MASS galaxies: Probing gas physics in the local Universe and beyond
我们提出了第一个联合分析的功率谱的热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）的普朗克测量的影响和星系的数密度波动的2 MASS红移调查（2 MRS）目录，包括它们的互相关。结合这些测量与宇宙微波背景（CMB）数据和普朗克的CMB透镜假设一个平坦的$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
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
Finding the Missing Baryons with Fast Radio Bursts and Sunyaev-Zeldovich Maps
几乎有三分之一的宇宙重子在低红移时“失踪”，因为它们存在于不可见的温暖的星系际介质（WHIM）中。测量等离子体压力的视线积分的热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）效应可以潜在地检测到这种WHIM，尽管其预期的信号隐藏在噪声之下。通过观测快速射电暴（FRB）获得的河外色散测量（DM）是WHIM的极好示踪剂，因为它们测量等离子体的柱密度，而不管其温度如何。在这里，我们提出了交叉关联DM和tSZ地图作为一种新的方式来寻找和表征失踪的重子在WHIM。我们的方法依赖于FRB的精确（$\sim$弧分）角定位，为每个突发分配DM和$y$参数。我们预测，来自WHIM的信号应该在$\sim10^4$ FRB的互相关分析中被自信地检测到，预计将在即将到来的CHIME和HIRAX无线电阵列的一年操作中收集，证实了最近对非正式WHIM的试探性检测。使用这种技术，未来的CMB探测器（可能会降低tSZ噪声）可以确定WHIM的温度及其演变，误差在百分之几十以内。总而言之，DM-tSZ交叉关联对于研究局域宇宙中的重子具有很大的希望。
2018-11-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing Hot Gas in Galaxy Groups through the Sunyaev-Zeldovich Effect
我们探讨了利用Sunyaev-Zeldovich效应（SZE）来研究星系群中热气体性质的可能性。它表明，与即将到来的SZE调查，可以堆叠SZE地图周围的星系群相似的晕质量选择从大星系红移调查，研究热气体的星系团所代表的晕。我们使用各种模型的热晕气体研究如何预期的SZE信号的气体分数，状态方程，晕浓度和宇宙学的影响。将模型预测结果与SPT、ACT和普朗克巡天观测的灵敏度进行比较，结果表明，对于质量M ~> 10^{13} h^{-1}Msun的晕，类似SPT的巡天观测可以对热气性质提供严格的约束。我们还探讨了利用不同光度星系与热气体之间的互相关来探测暗物质晕中的热气体，而不需要确定代表暗晕的星系群的想法。我们的研究结果表明，在斯隆数字巡天这样大规模的星系巡天中，借助条件光度函数（CLF）模型，我们可以得到对质量低至10^{13} h^{-1}Msun的晕中热气体性质的严格约束。因此，即将到来的SZE调查应该提供一个非常有前途的途径来探测大多数L* 星系居住的相对低质量的晕中的热气。
2011-01-19 astro-ph.CO
Non-thermal Sunyaev-Zeldovich signal from radio galaxy lobes
射电星系叶中的高能电子不仅是射电和X射线的潜在来源，而且也是宇宙微波背景（CMB）辐射中Sunyaev-Zeldovich（SZ）畸变的潜在来源。以前的工作讨论了射电星系叶的能量学，但假设热SZ效应，来自非热电子布居。我们使用一个改进的射电星系叶演化模型来估计观测参数，如射电光度和观测红移处的SZ失真强度。我们进一步量化了射电星系的各种相关物理参数，如喷流功率、喷流活动的时间尺度、叶瓣演化的时间尺度等对观测参数的影响。对于目前对星系团的SZ观测，我们发现，来自嵌入在星系团中的射电瓣的非热SZ失真可以是不可忽略的相比，来自团内介质的热SZ失真的量，因此，不能被忽略。我们发现，小和年轻（最好是居住在一个集群环境）的射电星系提供了更好的前景，从这些来源的非热SZ信号的检测。我们进一步讨论了一些源的SZ效应已被检测到或上限的不同的物理参数的限制。演化模型使我们能够获得限制，以前无法得到的，在低能量截止的电子光谱（$p_{min} \sim 1\hbox{--}2$），以解释最近的非热SZ检测。最后，我们讨论了未来的CMB实验，这将涵盖更高的频段（$>$ 400 GHz），可能会提供明确的签名，非热SZ效应。
2022-02-08 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
