Published 2017
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Journal article
Mapping the hot gas temperature in galaxy clusters using X-ray and Sunyaev-Zel'dovich imaging
Creators
- Adam, R.
- Arnaud, M.
- Bartalucci, I.
- Ade, P.
- André, P.
- Beelen, A.
- Benoit, A.
- Bideaud, A.
- Billot, N.
- Bourdin, H.
- Bourrion, O.
- Calvo, M.
- Catalano, A.
- Coiffard, G.
- Comis, B.
- d'Addabbo, A.
- Désert, F.-X.
- Doyle, S.
- Ferrari, C.
- Goupy, J.
- Kramer, C.
- Lagache, G.
- Leclercq, S.
- Macías-Pérez, J.-F.
- Maurogordato, S.
- Mauskopf, P.
- Mayet, F.
- Monfardini, A.
- Pajot, F.
- Pascale, E.
- Perotto, L.
- Pisano, G.
- Pointecouteau, E.
- Ponthieu, N.
- Pratt, G.W.
- Revéret, V.
- Ritacco, A.
- Rodriguez, L.
- Romero, C.
- Ruppin, F.
- Schuster, K.
- Sievers, A.
- Triqueneaux, S.
- Tucker, C.
- Zylka, R.
Contributors
Others:
- 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)
- Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie (LPSC) ; Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
- 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)
- 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])
- Instituto de RadioAstronomía Milimétrica (IRAM) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- 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 RadioAstronomie Millimétrique (IRAM) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- 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])
- 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)
- 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)
Description
We propose a method to map the temperature distribution of the hot gas in galaxy clusters that uses resolved images of the thermal Sunyaev-Zel'dovich (tSZ) effect in combination with X-ray data. Application to images from the New IRAM KIDs Array (NIKA) and XMM-Newton allows us to measure and determine the spatial distribution of the gas temperature in the merging cluster MACS J0717.5+3745, at z = 0.55. Despite the complexity of the target object, we find a good morphological agreement between the temperature maps derived from X-ray spectroscopy only – using XMM-Newton (TXMM) and Chandra (TCXO) – and the new gas-mass-weighted tSZ+X-ray imaging method (TSZX). We correlate the temperatures from tSZ+X-ray imaging and those from X-ray spectroscopy alone and find that TSZX is higher than TXMM and lower than TCXO by ~ 10% in both cases. Our results are limited by uncertainties in the geometry of the cluster gas, contamination from kinetic SZ (~10%), and the absolute calibration of the tSZ map (7%). Investigation using a larger sample of clusters would help minimise these effects.Key words: techniques: high angular resolution / galaxies: clusters: individual: MACS J0717.5+3745 / X-rays: galaxies: clusters / galaxies: clusters: intracluster medium
Abstract
International audienceAdditional details
Identifiers
- URL
- https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01645595
- URN
- urn:oai:HAL:hal-01645595v1
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