[论文解读] 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 48

一句话总结

本文基于XMM-Newton X射线数据与布兰科宇宙学 Survey（BCS）的光学成像，呈现了初始6 deg² XMM-BCS巡天中46个X射线选源的星系团星表。该研究利用X射线标定关系估算物理参数，并获得光度红移与光谱红移，结果与弱引力透镜质量测量结果高度一致，表明多波段X射线巡天在宇宙学星系团研究中具有低散射质量代理的潜力。

ABSTRACT

International audience

研究动机与目标

• 在14 deg²的区域内创建一个稳健的、多波段的X射线选源星系团星表，用于宇宙学研究。
• 利用代表性样本的光学成像与光谱后续观测，校准光度红移。
• 通过X射线光度标定关系估算星系团物理参数（质量、温度、YX），并利用弱引力透镜与光学密集度进行验证。
• 在单一、充分观测的区域内，比较X射线、SZE与光学巡天的选源函数与质量代理。
• 评估不同方法获得的星系团质量估计值的一致性，并量化系统性不确定度。

提出的方法

• 通过源检测流程处理XMM-Newton X射线数据，在初始6 deg²巡天区域中识别出46个星系团与星系群。
• 利用布兰科宇宙学 Survey（BCS）的光学成像识别星系过密区域，并通过红序列法获得光度红移。
• 使用3.6 m NTT望远镜上的EFOSC2仪器，对12个最亮团星系与4个额外成员获得光谱红移。
• 从XMM-Newton数据测量X射线光度，并利用已建立的X射线标定关系估算物理参数（M500、TX、YX）。
• 近似估算巡天的选源函数，以推导对数N–对数S关系，便于与以往巡天比较。
• 通过McInnes等（2009年）的弱引力透镜测量与南天宇宙学 Survey（SCS）的光学密集度，交叉验证质量估计。

实验结果

研究问题

• RQ1 BCS成像获得的光度红移估计值与X射线选源星系团中的光谱红移相比如何？
• RQ2 X射线质量估计值与弱引力透镜及基于光学密集度的质量估计值在多大程度上一致？
• RQ3 XMM-BCS星系团样本的对数N–对数S关系为何？与以往巡天相比如何？
• RQ4 在共同区域中，X射线、SZE与光学巡天的选源函数如何比较？
• RQ5 从X射线标定关系估算星系团物理参数时，主要的系统性不确定度是什么？

主要发现

• BCS成像获得的光度红移估计值对低红移子样本（0 < z < 0.4）无偏差，且与光谱红移高度一致。
• XMM-BCS星系团样本的中值红移为 z = 0.47，中值M500质量为 9 × 10¹³ M⊙，中值温度约为 ∼2 keV。
• XMM-BCS巡天推导的对数N–对数S关系与RDCS、400 deg²与XMM-LSS巡天结果高度一致。
• 基于光学密集度与总光学光度的质量估计值显著高于X射线估计值，表明光学方法可能存在高估。
• 对样本中13个星系团的弱引力透镜质量测量结果在大不确定度范围内与X射线质量估计值一致，支持X射线质量代理的可靠性。
• X射线与SZE的联合分析可检测显著性较低的SPT星系团，并从顶部11个X射线选源星系团中获得>6σ的堆叠SZE信号，从而进入新的质量区间。