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Constraining spatial variations of the fine structure constant using clusters of galaxies and Planck data

I de Martino, C. J. A. P. Martins, H. Ebeling, D. Kocevski

Resumo
We propose an improved methodology to constrain spatial variations of the fine structure constant using clusters of galaxies. We use the {it Planck} 2013 data to measure the thermal Sunyaev-Zeldovich effect at the location of 618 X-ray selected clusters. We then use a Monte Carlo Markov Chain algorithm to obtain the temperature of the Cosmic Microwave Background at the location of each galaxy cluster. When fitting three different phenomenological parameterizations allowing for monopole and dipole amplitudes in the value of the fine structure constant we improve the results of earlier analysis involving clusters and the CMB power spectrum, and we also found that the best-fit direction of a hypothetical dipole is compatible with the direction of other known anomalies. Although the constraining power of our current datasets do not allow us to test the indications of a fine-structure constant dipole obtained though high-resolution optical/UV spectroscopy, our results do highlight that clusters of galaxies will be a very powerful tool to probe fundamental physics at low redshift.

Physical Review D
Volume 94
outubro 2016

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Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço é (IA) é uma nova, mas muito aguardada, estrutura de investigação com uma dimensão nacional. Ele concretiza uma visão ousada, mas realizável para o desenvolvimento da Astronomia, Astrofísica e Ciências Espaciais em Portugal, aproveitando ao máximo e realizando plenamente o potencial criado pela participação nacional na Agência Espacial Europeia (ESA) e no Observatório Europeu do Sul (ESO). O IA é o resultado da fusão entre as duas unidades de investigação mais proeminentes no campo em Portugal: o Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) e o Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (CAAUL). Atualmente, engloba mais de dois terços de todos os investigadores ativos em Ciências Espaciais em Portugal, e é responsável por uma fração ainda maior da produtividade nacional em revistas internacionais ISI na área de Ciências Espaciais. Esta é a área científica com maior fator de impacto relativo (1,65 vezes acima da média internacional) e o campo com o maior número médio de citações por artigo para Portugal.

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