Multi-frequency imaging of the galaxy cluster Abell 2163 using the Sunyaev-Zel'dovich effect
Multi-frequency imaging of the galaxy cluster Abell 2163 using the Sunyaev-Zel'dovich effect
复制标题
利用 Sunyaev-Zeldovich 效应对星系团 Abell 2163 进行多频率成像
DOI：
10.1051/0004-6361/200911746
复制
发表时间：
2009
影响因子：
6.5
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
从星系团观测Sunyaev-Zel‘dovich效应(SZE)正在成为宇宙学中的一个强有力的工具。除了大型星系团调查外，单个星系团的分辨率SZE图像还可以揭示星系团内介质的物理性质，并允许准确测量星系团气体和总质量。目的我们使用APEX望远镜上的APEX-SZ和LABOCA测辐射热计相机绘制了150千兆赫SZE的递减和345千兆赫红移0.203的富X射线发光星系团Abell-2163的增量。SZE图像与存档的XMM-牛顿X射线数据相结合，用来模拟ICM的径向密度和温度分布，并在流体静力平衡的假设下推导出星系团中气体质量分数。我们使用等温β模型来拟合SZE的减量/增量径向分布。在球对称的简化假设下，我们结合X射线数据，对径向密度和温度分布进行了简单的、非参数的反投影。我们将本文得到的峰值SZE信号与已公布的该星系团的SZE测量结果相结合，利用ICM温度的先验数据，推导出该星系团的视线体积速度和中心康普顿化。结果我们发现，SZE数据的最佳拟合等温模型与X射线数据所暗示的ICM性质是一致的，特别是在中心1×MPC半径内。在距星系团中心约1500kpc半径范围内，我们的SZE/X射线联合分析得到的平均气体温度为10.4±1.4keV。推导出的温度分布的误差预算主要是150 GHz Sze图像中的统计误差。从等温分析结合前人发表的数据，我们发现视线特征速度一致为零，VR=-140±460kmAbell S-1，中心康普顿化±0.3210-4 2163。结论尽管流体静力平衡和球对称的假设对这个复杂系统可能不是最优的，但在这些假设下得到的结果与X射线和弱透镜测量结果是一致的。这表明了本文所描述的简单的联合SZE和X射线去投影技术对具有广泛动态范围的星系团的适用性。
ContextObservations of the Sunyaev-Zel'dovich effect (SZE) from galaxy clusters are emerging as a powerful tool in cosmology. Besides large cluster surveys, resolved SZE images of individual clusters can shed light on the physics of the intra-cluster medium (ICM) and allow accurate measurements of the cluster gas and total masses.AimsWe used the APEX-SZ and LABOCA bolometer cameras on the APEX telescope to map both the decrement of the SZE at 150 GHz and the increment at 345 GHz toward the rich and X-ray luminous galaxy cluster Abell 2163 at redshift 0.203. The SZE images were used, in conjunction with archival XMM-Newton X-ray data, to model the radial density and temperature distribution of the ICM, as well as to derive the gas mass fraction in the cluster under the assumption of hydrostatic equilibrium.MethodsWe describe the data analysis techniques developed to extract the faint and extended SZE signal. We used the isothermalβmodel to fit the SZE decrement/increment radial profiles. We performed a simple, non-parametric de-projection of the radial density and temperature profiles, in conjunction with X-ray data, under the simplifying assumption of spherical symmetry. We combined the peak SZE signals derived in this paper with published SZE measurements of this cluster to derive the cluster line-of-sight bulk velocity and the central Comptonization, using priors on the ICM temperature.ResultsWe find that the best-fit isothermal model to the SZE data is consistent with the ICM properties implied by the X-ray data, particularly inside the central 1 Mpc radius. Inside a radius of ~1500 kpc from the cluster center, the mean gas temperature derived from our SZE/X-ray joint analysis is 10.4±1.4 keV. The error budget for the derived temperature profile is dominated by statistical errors in the 150 GHz SZE image. From the isothermal analysis combined with previously published data, we find a line-of-sight peculiar velocity consistent with zero;vr= -140±460 km s-1, and a central Comptonization±0.3210-4for Abell 2163.ConclusionsAlthough the assumptions of hydrostatic equilibrium and spherical symmetry may not be optimal for this complex system, the results obtained under these assumptions are consistent with X-ray and weak-lensing measurements. This shows the applicability of the simple joint SZE and X-ray de-projection technique described in this paper for clusters with a wide range of dynamical states.
登录
查看更多内容
利用高分辨率 Sunyaev-Zeldovich 效应图像和 X 射线数据探索团簇物理
DOI：
--
发表时间：
2004
期刊：
Publication of the Astronomical Society of Japan 56・1
影响因子：
--
作者：
Kitayama;T.et al.
通讯作者：
T.et al.
Abell 2163 的弱引力透镜和 X 射线分析
DOI：
--
发表时间：
1996
期刊：
影响因子：
--
作者：
G. Squires;D. Neumann;N. Kaiser;N. Kaiser;M. Arnaud;Arif Babul;H. Böhringer;G. Fahlman;G. Fahlman;D. Woods
通讯作者：
D. Woods
DOI：
--
发表时间：
1981
期刊：
影响因子：
--
作者：
B. Ulich
通讯作者：
B. Ulich
APEX-SZ SunyaevâZelâdovich 星系团巡天
影响因子：
6
作者：
Schwan
通讯作者：
Schwan
阿塔卡马宇宙学望远镜项目：进度报告
DOI：
--
发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
--
作者：
A. Kosowsky
通讯作者：
A. Kosowsky