[論文レビュー] The XMM-BCS galaxy cluster survey. I. The X-ray selected cluster catalog from the initial 6 deg<SUP>2</SUP>

R. Šuhada, Jie Song+20 more|arXiv (Cornell University)|Nov 1, 2011

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 109被引用数 48

ひとこと要約

本論文は、XMM-BCSサーベイの初期6 deg²領域におけるXMM-Newton X線データと Blanco Cosmology Survey (BCS) の光学画像を組み合わせ、46個のX線選択銀河団のカタログを提示する。光度赤方偏移とスペクトロスコピック赤方偏移を導出し、X線スケーリング関係を用いて物理的パラメータを推定し、弱レンズィング質量と良好な一致を示す。これは、低散乱の質量プロキシとしての多波長X線サーベイの宇宙論的団研究への有効性を示している。

ABSTRACT

International audience

研究の動機と目的

• 14 deg²の領域におけるX線選択銀河団の堅牢で多波長カタログを構築し、宇宙論的研究を目的とする。
• 代表的サンプルにおける光学画像とスペクトロスコピック追跡を用いて、光度赤方偏移をキャリブレーションする。
• X線輝度スケーリング関係を用いて物理的団パラメータ（質量、温度、YX）を推定し、弱レンズィングおよび光学的豊かさと照合する。
• 1つの均一に観測された領域において、X線、SZE、光学サーベイの選択関数と質量プロキシを比較する。
• 異なる手法による団質量推定の整合性を評価し、系統的不確実性を定量化する。

提案手法

• XMM-Newton X線データをソース検出パイプラインで処理し、初期の6 deg²サーベイ領域で46個の団およびグループを同定した。
• Blanco Cosmology Survey (BCS) の光学画像を用いて銀河の過剰密度を特定し、赤序列法を用いて光度赤方偏移を導出した。
• 3.6 m NTT望遠鏡のEFOSC2機器を用いて、12個の最も明るい団銀河および4個の追加メンバーのスペクトロスコピック赤方偏移を取得した。
• XMM-NewtonデータからのX線輝度を測定し、既知のX線スケーリング関係を用いて物理的パラメータ（M500、TX、YX）を推定した。
• サーベイの選択関数を近似し、log N–log S 関係を導出し、過去のサーベイと比較可能にした。
• 質量推定値は、McInnesら（2009年）の弱レンズィング測定値およびSouthern Cosmology Survey (SCS) の光学的豊かさと照合した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 BCS画像からの光度赤方偏移推定値は、X線選択銀河団におけるスペクトロスコピック赤方偏移とどの程度一致するか？
• RQ2 X線ベースの質量推定値は、弱レンズィングおよび光学的豊かさに基づく質量推定値とどの程度一致するか？
• RQ3 XMM-BCS団サンプルのlog N–log S 関係は何か？ そして、過去のサーベイと比較するとどうなるか？
• RQ4 共通の領域において、X線、SZE、光学サーベイの選択関数はどのように比較できるか？
• RQ5 X線スケーリング関係から物理的パラメータを推定する際の主な系統的不確実性は何か？

主な発見

• BCS画像からの光度赤方偏移推定値は、低赤方偏移サブセット（0 < z < 0.4）においてバイアスがなく、スペクトロスコピック赤方偏移と良好に一致している。
• XMM-BCS団サンプルの中央値赤方偏移は z = 0.47 であり、中央値M500質量は 9 × 10¹³ M⊙、中央値温度は ∼2 keV である。
• XMM-BCSサーベイから導かれたlog N–log S 関係は、RDCS、400 deg²、XMM-LSSサーベイの結果と良好に一致している。
• 光学的豊かさおよび全光学輝度に基づく質量推定値は、X線ベースの推定値よりも顕著に高く、光学手法による過大評価の可能性を示唆している。
• サンプル内の13個の団についての弱レンズィング質量測定値は、大きな不確実性の範囲内でX線ベースの質量推定値と一致しており、X線質量プロキシの信頼性を支持している。
• X線とSZEの共同解析により、低信頼性のSPT団の検出が可能となり、上位11個のX線選択団からの統合SZE信号は6σ以上に達し、新たな質量領域へのアクセスが可能になった。