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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/760| Studying the formation and evolution of massive galaxies in (proto)clusters using millimetre observations | |
| ALFREDO AGUSTIN MONTAÑA BARBANO | |
| DAVID HANDEL HUGHES ENRIQUE GAZTAÑAGA BALBAS | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Galaxies Clusters of galaxies Submillimetre astronomy Cosmology | |
| In this thesis we study the impact that the population of high-z dust-obscured
galaxies with strong sub-millimeter and millimeter emission has on the observations
and measurements of the Sunyaev Zel'dovich Effect (SZE) with the new
generation of arcmin-resolution sub-millimeter and millimeter [(sub-)mm] wavelength
experiments (e.g. ACT, SPT and Planck).
To quantify the contamination and uncertainties introduced by the population
of (sub-)mm galaxies (SMGs), we have developed the required tools and
code to generate controlled high-resolution simulations of the SZE produced by
massive galaxy clusters (M > 1014 M_) at different redshifts, the gravitationally
lensed population of SMGs, and the primary anisotropies of the cosmic microwave
background radiation (CMB). These high-resolution simulations can be later degraded
with lower-resolution telescope-beams and contaminated with different
noise components, in order to reproduce more realistically the observations of
specific experiments.
The SZE of clusters is generated assuming that the intra-cluster medium
(ICM) is isothermal and has an electron density distribution described by a spherically
symmetric β-model. We adopt scaling relations that allow us to derive all
the required cluster parameters only using assumptions about its total mass and
redshift (once a value of β is assumed for the β-model). Despite the simplified
model, these SZE simulations show good agreement with arcmin-resolution observations
of massive clusters. Due to its reduced number of input parameters
the model could be easily adapted to simulate large SZE surveys, in combination
with cluster catalogues derived from dark-matter N-body simulations.
The population of SMGs is generated by numerically integrating a luminosity
function (e.g. of 60 µm IRAS galaxies) which is evolved with redshift and extrapolated
to (sub-)mm wavelengths assuming a single spectral energy distribution
(SED) typical of SMGs. This method allows us to generate catalogues of SMGs
(including their redshifts) that are in agreement with the most recent galaxy
number counts derived from 1.1 mm observations using AzTEC, the first-light
camera for the Large Millimeter Telescope (LMT), during its earlier observing
campaigns on the James Clerk Maxell Telescope (JCMT) in 2005 and on the
Atacama Submillimeter Telescope Experiment (ASTE) in 2007 and 2008. En esta tesis estudiamos el impacto que tiene la población de galaxias a alto corrimiento al rojo, obscurecidas por polvo y con alta emisión en ondas milimétricas y sub-milimétricas, en las observaciones del efecto Sunyaev Zel'dovich (SZE) realizadas por la nueva generación de experimentos (sub-)milimétricos con resoluciones angulares del orden de minutos de arco (e.g. ACT, SPT, y Planck). Para cuantificar la contaminación y las incertidumbres producidas por la población de galaxias (sub-)milimétricas (SMGs), hemos desarrollado las herramientas y códigos computacionales necesarios para generar simulaciones de alta resolución del SZE producido por cúmulos de galaxias masivos (M > 1014 M_) a distintos corrimientos al rojo, de la población de SMGs amplificadas por efectos de lentes gravitacionales, y de las fluctuaciones primarias del fondo cósmico de radiación de microondas (CMB). Estas simulaciones de alta resolución pueden ser posteriormente degradadas con haces de telescopios de menor resolución y contaminadas con distintas componentes de ruido para reproducir de manera más realista las observaciones de diversos experimentos. Predecimos el SZE de los cúmulos considerando que el medio intracúmulo es isotérmico y con una distribución de densidad electrónica descrita por un modelo β con simetría esférica. Adoptamos distintas relaciones de escala que nos permiten derivar, a partir de la masa total y del corrimiento al rojo de un cúmulo, los parámetros necesarios para simular su SZE. Nuestras predicciones están de acuerdo con el SZE de distintos cúmulos masivos observados con telescopios cuyas resoluciones angulares son del orden de minutos de arco. Debido al número reducido de parámetros de entrada requeridos, nuestro método podría ser fácilmente adaptado para simular catastros amplios del SZE, utilizando catálogos derivados de simulaciones de materia oscura. Para simular la población de SMGs, integramos numéricamente una función de luminosidad (e.g. de galaxias IRAS a 60 µm) con evolución en z y extrapolamos a longitudes de onda (sub-)mm mediante una distribución espectral de energía representativa de las SMGs. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2012-10 | |
| Tesis de doctorado | |
| Inglés | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Montaña-Barbano A.A. | |
| ASTRONOMÍA Y ASTROFÍSICA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Astrofísica |
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