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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/797| Description of the physical properties of galaxy clusters using sunyaev-zel’dovich observations in ACES. | |
| DAVID OMAR SANCHEZ ARGUELLES | |
| DAVID HANDEL HUGHES | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Data processing Millimeter astronomy Clusters of galaxies Cosmic background radiation | |
| In this work we present the millimeter wavelength observations of the galaxy cluster sub-sample of the AzTEC Cluster Evolution Survey (ACES). This sub-sample is composed by a set of 19 massive galaxy clusters (Mtot ≳ 2.0 × 1014Mʘ) previously identified in optical and X-ray observations. In contrast with previous AzTEC studies, which were focused on the detection and characterization of the population of star-forming submillimeter galaxies (SMGs), this work aims to recover the extended emission from the increment of the SZE effect (SZE).
The detection of faint (⋍ 1mJy beam−1) extended structures in ground-based (sub)-millimeter observations is quite challenging, since the atmosphere is partially transparent at these wavelengths. Moreover the atmosphere emission is not stationary and introduces large angular scale fluctuations in the observed sky brightness. A typical approach to estimate the atmosphere emission is to remove the common-mode variations in the bolometer timestreams. This approach has the disadvantage of removing the emission from extended astronomical sources. To overcome this problem, this work implements into the AzTEC reduction pipeline the CMP technique, an atmosphere template estimation optimized for extended sources. The CMP technique is based on the Cottingham method (Cottingham 1987) for the time-domain variations and a masked polynomial fit for the angular-domain fluctuations.
In order to test the performance of the CMP technique, this work have developed a simulation framework for the AzTEC pipeline. This simulation framework is able to map into the time-domain an arbitrary astronomical surface brightness as well as produce random realizations of the atmosphere emission with the same statistical properties as the observed in the ACES observations. By modeling the intra-cluster medium (ICM) with a isothermal β-profile, the simulations show that the CMP is able to recover the emission of SZE up to angular scales of ⋍ 3′, an improvement of a factor of 2 compared to the standard SMG optimized reduction of the AzTEC pipeline. Moreover these simulations allow to provide a link between the observed angular flux distribution in the AzTEC maps and the galaxy cluster ICM model parameters. The analysis of the observations of the SZE is susceptible to the contamination from the abundant population of SMGs and radio galaxies in the direction of galaxy clusters. However, the depth and angular resolution of the AzTEC observations allow to subtract En este trabajo se presenta el análisis y los resultados de las observaciones milimétricas hacia en la sub-muestra de cúmulos de galaxias del AzTEC Cluster Environment Survey. Nuestra sub-muestra está compuesta por 19 cúmulos de galaxias masivos (Mtot ≳ 2.0×1014 Mʘ) identificados previamente en observaciones en el óptico y rayos-X. En contraste con estudios previos de la cámara AzTEC, los cuales están centrados en la detección y caracterización de la población de galaxias submilim’etricas (SMGs), este trabajo se centra en la recuperación de la señal extendida proveniente del incremento del efecto SZE (SZE). La detección de emisión extendida débil (⋍ 1mJy beam−1) desde telescopios (sub)-milimétricos terrestres es bastante desafiante, ya que la atmósfera es parcialmente transparente a estas longitudes de onda. Además, la emisión proveniente de la atmósfera no es estacionaria e introduce fluctuaciones de gran escala en el brillo del cielo. La aproximación típica para estimar la contribución de la atmósfera en este tipo de observaciones es remover las variaciones comunes en las señales registradas por los bolómetros. Sin embargo, este proceso tiene la desventaja de remover la emisión proveniente de las fuentes extendidas de origen astronómico. Para solucionar este problema, este trabajo implementa la técnica CMP en el código de reducción de datos de AzTEC. La técnica CMP utiliza el método presentado por Cottingham (Cottingham 1987) para estimar las variaciones en el dominio del tiempo y añade un ajuste polinomial para las fluctuaciones en el dominio espacial. Con el propósito de verificar el funcionamiento de la técnica CMP, este trabajo desarrollo un conjunto de herramientas para realizar simulaciones con el código de AzTEC. Estas herramientas tienen la capacidad de proyectar en el dominio del tiempo cualquier distribución de brillo superficial de origen astronómico, además de producir realizaciones aleatorias de la emisión atmosférica con las mismas propiedades estadísticas que las presente en las observaciones de ACES. A través de modelar en medio intra-cúmulo (ICM) con un perfil isotérmico (modelo β), las simulaciones muestran que la técnica CMP recupera la emisión del SZE hasta una escala angular de ⋍ 3′. Esto representa una mejora de un factor 2 comparada con le técnica estándar de reducción. Además, las simulaciones permiten establece un vínculo entre las propiedades de la distribución de flujo observado con los parámetros que describen el ICM. El anál | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2017-04 | |
| Tesis de doctorado | |
| Inglés | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Sánchez-Arguelles DO | |
| PROPAGACIÓN DE ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS | |
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| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Astrofísica |
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