[论文解读] The SRG/eROSITA All-Sky Survey: The first catalog of galaxy clusters and groups in the Western Galactic Hemisphere

Esra Bülbül, Ang Liu+32 more|arXiv (Cornell University)|Feb 13, 2024

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena被引用 5

一句话总结

论文展示了来自 eROSITA 的首个西半球集群目录（eRASS1），在 0.2–2.3 keV 能谱范围内覆盖 13,116 deg2，检测到 12,247 台经光学确认的星系团与星系簇，并提供面向宇宙学的高纯度子样本及详细的 X 射线性质。

ABSTRACT

Clusters of galaxies can be used as powerful probes to study astrophysical processes on large scales, test theories of the growth of structure, and constrain cosmological models. The driving science goal of the SRG/eROSITA All-Sky Survey (eRASS) is to assemble a large sample of X-ray-selected clusters with a well-defined selection function to determine the evolution of the mass function and, hence, the cosmological parameters. We present here a catalog of 12247 optically confirmed galaxy groups and clusters detected in the 0.2-2.3 keV as extended X-ray sources in a 13,116deg$^2$ region in the western Galactic hemisphere of the sky, which eROSITA surveyed in its first six months of operation. The clusters in the sample span the redshift range $0.003

研究动机与目标

• 利用大样本 X 射线集群研究结构生长、暗能量与宇宙学，需具有明确选择函数。
• 提供来自第一轮 eROSITA 全天区观测的光学确认的大型星系团与星系簇目录，供宇宙学与天体物理研究使用。
• 表征 X 射线性质、质量代理，以及选择效应，以便用 eROSITA 数据进行宇宙学分析。

提出的方法

• 使用 eRASS1 软带（0.2–2.3 keV）数据，借助 eROSITA Science Analysis System (eSASS) 检测并利用 PSF 卷积模型对扩展源进行表征。
• 通过屏蔽问题区域并进行多步清洗来构建干净的天空区域，去除分裂或伪扩展源。
• 使用 DESI Legacy Survey 数据，借助 eROMaPPer 算法进行光学识别以获取红移、丰富度和中心位置。
• 利用混合模型结合 X 射线与光学观测，结合随机场和 AGN 模拟来为每个源推导 P_cont，估计样本污染。
• 提供两种样本：主目录 L_ext>3 的样本和更严格的 cosmology 样本 L_ext>6 以获得更高纯度。
• 通过前向建模、背景处理与吸收校正，给出 X 射线性质（通量、光度、温度、如 Y_X 的质量代理）以及在 300 kpc 和 R500 内的质量与测量。

实验结果

研究问题

• RQ1 第一张西半球 eROSITA 全天区集群目录的规模与红移范围是多少？
• RQ2 eRASS1 集群目录的纯度/ 完整性如何，以及如何量化用于宇宙学的选择函数？
• RQ3 在广泛的质量范围内，X 射线性质如何转化为集群质量与质量代理？
• RQ4 在考虑完完整性与选择效应后，eRASS1 目录与先前 X 射线调查相比如何？
• RQ5 混合模型污染估计器在将集群与 AGN 及随机视线投影分离方面有多有效？

主要发现

• 一个包含 12,247 个经光学确认的扩展 X 射线源（在 0.2–2.3 keV 范围内）检测到的星系团与组，覆盖西半球的 13,116 deg2，红移范围 0.003<z<1.32。
• 其中 68%（8,361）是新的发现，在文献中尚无已知对照对象。
• 一个面向宇宙学的样本，纯度约 95%，包含 5,259 个在 12,791 deg2 上可靠检测与确认的集群，适用于宇宙学分析。
• X 射线性质（包括通量、光度、温度、总气体质量、气体质量分数与 Y_X）在 300 kpc 与 R500 内通过前向建模与银河吸收校正估计。
• 种群研究（log N–log S 与光度函数）在考虑调查完整性与选择函数后总体上与先前 X 射线调查保持一致。
• eRASS1 集群目录展示了扩展源检测的预期性能，并为未来的标度关系和与 eROSITA 相关的宇宙学研究提供了稳健的数据集。