Published 2018
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Journal article
First Sunyaev–Zel'dovich mapping with the NIKA2 camera: Implication of cluster substructures for the pressure profile and mass estimate
Creators
- Ruppin, F.
- Mayet, F.
- Pratt, G.W.
- Adam, R.
- Ade, P.
- André, P.
- Arnaud, M.
- Aussel, H.
- Bartalucci, I.
- Beelen, A.
- Benoit, A.
- Bideaud, A.
- Bourrion, O.
- Calvo, M.
- Catalano, A.
- Comis, B.
- de Petris, M.
- Désert, F.-X.
- Doyle, S.
- Driessen, E.F.C.
- Goupy, J.
- Kramer, C.
- Lagache, G.
- Leclercq, S.
- Lestrade, J.-F.
- Macías-Pérez, J.F.
- Mauskopf, P.
- Monfardini, A.
- Perotto, L.
- Pisano, G.
- Pointecouteau, E.
- Ponthieu, N.
- Revéret, V.
- Ritacco, A.
- Romero, C.
- Roussel, H.
- Schuster, K.
- Sievers, A.
- Tucker, C.
- Zylka, R.
Contributors
Others:
- Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie (LPSC) ; Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ) ; Université Grenoble Alpes (UGA)
- Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay
- Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR_7158 / UMR_E_9005 / UM_112)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Joseph Louis LAGRANGE (LAGRANGE) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Institut d'astrophysique spatiale (IAS) ; Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Hélium : du fondamental aux applications (HELFA) ; Institut Néel (NEEL) ; Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
- Cryogénie (Cryo) ; Institut Néel (NEEL) ; Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
- Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ) ; Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
- Institut de RadioAstronomie Millimétrique (IRAM) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Instituto de RadioAstronomía Milimétrica (IRAM) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM) ; Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique et Atmosphères (LERMA (UMR_8112)) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CY Cergy Paris Université (CY)
- Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Institut d'Astrophysique de Paris (IAP) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Description
The complete characterization of the pressure profile of high-redshift galaxy clusters, from their core to their outskirts, is a major issue for the study of the formation of large-scale structures. It is essential to constrain a potential redshift evolution of both the slope and scatter of the mass-observable scaling relations used in cosmology studies based on cluster statistics. In this paper, we present the first thermal Sunyaev–Zel'dovich (tSZ) mapping of a cluster from the sample of the New IRAM Kids Arrays (NIKA2) SZ large program that aims at constraining the redshift evolution of cluster pressure profiles and the tSZ-mass scaling relation. We observed the galaxy cluster PSZ2 G144.83+25.11 at redshift z = 0.58 with the NIKA2 camera, a dual-band (150 and 260 GHz) instrument operated at the Institut de Radioastronomie Millimtrique (IRAM) 30-m telescope. We identify a thermal pressure excess in the south-west region of PSZ2 G144.83+25.11 and a high-redshift sub-millimeter point source that affect the intracluster medium (ICM) morphology of the cluster. The NIKA2 data are used jointly with tSZ data acquired by the Multiplexed SQUID/TES Array at Ninety Gigahertz (MUSTANG), Bolocam, and Planck experiments in order to non-parametrically set the best constraints on the electronic pressure distribution from the cluster core (R ~ 0.02R500) to its outskirts (R ~ 3R500). We investigate the impact of the over-pressure region on the shape of the pressure profile and on the constraints on the integrated Compton parameter Y500. A hydrostatic mass analysis is also performed by combining the tSZ-constrained pressure profile with the deprojected electronic density profile from XMM-Newton. This allows us to conclude that the estimates of Y500 and M500 obtained from the analysis with and without masking the disturbed ICM region differ by 65% and 79%, respectively. This work highlights that NIKA2 will have a crucial impact on the characterization of the scatter of the Y500−M500 scaling relation due to its high potential to constrain the thermodynamic and morphological properties of the ICM when used in synergy with X-ray observations of similar angular resolution. This study also presents the typical products that will be delivered to the community for all clusters included in the NIKA2 tSZ Large Program.Key words: galaxies: clusters: intracluster medium / cosmology: observations / instrumentation: high angular resolution
Abstract
International audienceAdditional details
Identifiers
- URL
- https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01714180
- URN
- urn:oai:HAL:hal-01714180v1
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