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Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

Planck intermediate results
V. Pressure profiles of galaxy clusters from the Sunyaev-Zeldovich effect

P. A. R. Ade, N. Aghanim, M. Arnaud, M. Ashdown, F. Atrio-Barandela, J. Aumont, C. Baccigalupi, A. Balbi, A. J. Banday, R. B. Barreiro, J.G. Bartlett, E. Battaner, K. Benabed, A. Benoît, J.-P. Bernard, M. Bersanelli, R. Bhatia, I. Bikmaev, J. Bobin, H. Böhringer, A. Bonaldi, J. R. Bond, S. Borgani, J. Borrill, F. R. Bouchet, H. Bourdin, M. L. Brown, R. Burenin, C. Burigana, P. Cabella, J.-F. Cardoso, P. Carvalho, G. Castex, A. Catalano, L. Cayón, A. Chamballu, L.-Y. Chiang, G. Chon, P. R. Christensen, E. Churazov, D. L. Clements, S. Colafrancesco, S. Colombi, L. P. L. Colombo, B. Comis, A. Coulais, B. P. Crill, F. Cuttaia, A. C. da Silva, H. Dahle, L. Danese, R. J. Davis, P. de Bernardis, G. de Gasperis, G. de Zotti, J. Delabrouille, J. Démoclès, F.-X. Désert, J. M. Diego, K. Dolag, H. Dole, S. Donzelli, O. Doré, U. Dörl, M. Douspis, X. Dupac, G. Efstathiou, T. A. Enβlin, H. K. Eriksen, F. Finelli, I. Flores-Cacho, O. Forni, P. Fosalba, M. Frailis, E. Franceschi, M. Frommert, S. Galeotta, K. Ganga, R. T. Génova-Santos, M. Giard, Y. Giraud-Héraud, J. González-Nuevo, K. Górski, A. Gregorio, A. Gruppuso, F. K. Hansen, D. L. Harrison, A. Hempel, S. Henrot-Versillé, C. Hernández-Monteagudo, D. Herranz, S. R. Hildebrandt, E. Hivon, M. Hobson, W. A. Holmes, G. Hurier, T. R. Jaffe, A. H. Jaffe, T. Jagemann, W. C. Jones, M. Juvela, E. Keihänen, I. Khamitov, T. S. Kisner, R. Kneissl, J. Knoche, L. Knox, M. Kunz, H. Kurki-Suonio, G. Lagache, A. Lähteenmäki, J.-M. Lamarre, A. Lasenby, C. R. Lawrence, M. Le Jeune, R. Leonardi, A. R. Liddle, P. B. Lilje, M. López-Caniego, G. Luzzi, J. F. Macías-Pérez, D. Maino, N. Mandolesi, M. Maris, F. Marleau, D. J. Marshall, E. Martínez-González, S. Masi, M. Massardi, S. Matarrese, P. Mazzotta, S. Mei, A. Melchiorri, J.-B. Melin, L. Mendes, A. Mennella, S. Mitra, M.-A. Miville-Deschênes, A. Moneti, L. Montier, G. Morgante, D. Mortlock, D. Munshi, J. A. Murphy, P. Naselsky, F. Nati, P. Natoli, H. U. Nørgaard-Nielsen, F. Noviello, D. Novikov, I. Novikov, S. Osborne, F. Pajot, D. Paoletti, F. Pasian, G. Patanchon, O. Perdereau, L. Perotto, F. Perrotta, F. Piacentini, M. Piat, E. Pierpaoli, R. Piffaretti, S. Plaszczynski, E. Pointecouteau, G. Polenta, N. Ponthieu, L. A. Popa, T. Poutanen, G. W. Pratt, S. Prunet, J.-L. Puget, J. P. Rachen, W. T. Reach, R. Rebolo López, M. Reinecke, M. Remazeilles, C. Renault, S. Ricciardi, T. Riller, I. Ristorcelli, G. Rocha, M. Roman, C. Rosset, M. Rossetti, J. A. Rubiño-Martin, B. Rusholme, M. Sandri, G. Savini, D. Scott, G. F. Smoot, J.-L. Starck, R. Sudiwala, R. Sunyaev, D. Sutton, A.-S. Suur-Uski, J.-F. Sygnet, J. A. Tauber, L. Terenzi, L. Toffolatti, M. Tomasi, M. Tristram, J. Tuovinen, L. Valenziano, B. Van Tent, J. Varis, P. Vielva, F. Villa, N. Vittorio, L. A. Wade, B. D. Wandelt, N. Welikala, S. D. M. White, M. White, D. Yvon, A. Zacchei, A. Zonca

Resumo
Taking advantage of the all-sky coverage and broad frequency range of the Planck satellite, we study the Sunyaev-Zeldovich (SZ) and pressure profiles of 62 nearby massive clusters detected at high significance in the 14-month nominal survey. Careful reconstruction of the SZ signal indicates that most clusters are individually detected at least out to R500. By stacking the radial profiles, we have statistically detected the radial SZ signal out to 3 × R500, i.e., at a density contrast of about 50–100, though the dispersion about the mean profile dominates the statistical errors across the whole radial range. Our measurement is fully consistent with previous Planck results on integrated SZ fluxes, further strengthening the agreement between SZ and X-ray measurements inside R500. Correcting for the effects of the Planck beam, we have calculated the corresponding pressure profiles. This new constraint from SZ measurements is consistent with the X-ray constraints from XMM-Newton in the region in which the profiles overlap (i.e., [0.1–1] R500), and is in fairly good agreement with theoretical predictions within the expected dispersion. At larger radii the average pressure profile is slightly flatter than most predictions from numerical simulations. Combining the SZ and X-ray observed profiles into a joint fit to a generalised pressure profile gives best-fit parameters [P0, c500, γ, α, ß] = [6.41, 1.81, 0.31, 1.33, 4.13]. Using a reasonable hypothesis for the gas temperature in the cluster outskirts we reconstruct from our stacked pressure profile the gas mass fraction profile out to 3 R500. Within the temperature driven uncertainties, our Planck constraints are compatible with the cosmic baryon fraction and expected gas fraction in halos.

Palavras chave
cosmology: observations – galaxies: clusters: general – galaxies: clusters: intracluster medium – submillimeter: general – X-rays: general

Astronomy and Astrophysics
Volume 550, Página A131_1
fevereiro 2013

>> ADS>> DOI

Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (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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