Published 2017
| Version v1
Journal article
Mapping the kinetic Sunyaev-Zel'dovich effect toward MACS J0717.5+3745 with NIKA
Creators
- Adam, R.
- Bartalucci, I.
- Pratt, G. W.
- Ade, P.
- André, P.
- Arnaud, M.
- Beelen, A.
- Benoît, A.
- Bideaud, A.
- Billot, N.
- Bourdin, H.
- Bourrion, O.
- Calvo, M.
- Catalano, A.
- Coiffard, G.
- Comis, B.
- d'Addabbo, A.
- de Petris, M.
- Désert, F. -X.
- Démoclès, J.
- Doyle, S.
- Egami, E.
- Ferrari, C.
- Goupy, J.
- Kramer, C.
- Lagache, Guilaine
- Leclercq, S.
- Macías-Pérez, J.F.
- Maurogordato, S.
- Mauskopf, P.
- Mayet, F.
- Monfardini, A.
- Mroczkowski, T.
- Pajot, F.
- Pascale, E.
- Perotto, L.
- Pisano, G.
- Pointecouteau, E.
- Ponthieu, N.
- Revéret, V.
- Ritacco, A.
- Rodriguez, L.
- Romero, C.
- Ruppin, F.
- Schuster, K.
- Sievers, A.
- Triqueneaux, S.
- Tucker, C.
- Zemcov, M.
- Zylka, R.
Contributors
Others:
- 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])
- 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 Radio Astronomía Milimétrica
- 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])
- 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 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)
- NIKA
- ANR-15-CE31-0017,NIKA2Sky,Observer le ciel en millimétrique avec la caméra NIKA2(2015)
Description
Measurement of the gas velocity distribution in galaxy clusters provides insight into the physics of mergers, through which large scale structures form in the Universe. Velocity estimates within the intracluster medium (ICM) can be obtained via the Sunyaev-Zel'dovich (SZ) effect, but its observation is challenging both in term of sensitivity requirement and control of systematic effects, including the removal of contaminants. In this paper we report resolved observations, at 150 and 260 GHz, of the SZ effect toward the triple merger MACS J0717.5+3745 (z = 0.55), using data obtained with the NIKA camera at the IRAM 30 m telescope. Assuming that theSZ signal is the sum of a thermal (tSZ) and a kinetic (kSZ) component and by combining the two NIKA bands, we extract for the first time a resolved map of the kSZ signal in a cluster. The kSZ signal is dominated by a dipolar structure that peaks at −5.1 and + 3.4σ, corresponding to two subclusters moving respectively away and toward us and coincident with the cold dense X-ray core and a hot region undergoing a major merging event. We model the gas electron density and line-of-sight velocity of MACS J0717.5+3745 as four subclusters. Combining NIKA data with X-ray observations from XMM-Newton and Chandra, we fit this model to constrain the gas line-of-sight velocity of each component, and we also derive, for the first time, a velocity map from kSZ data (i.e. that is model-dependent). Our results are consistent with previous constraints on the merger velocities, and thanks to the high angular resolution of our data, we are able to resolve the structure of the gas velocity. Finally, we investigate possible contamination and systematic effects with a special care given to radio and submillimeter galaxies. Among the sources that we detect with NIKA, we find one which is likely to be a high redshift lensed submillimeter galaxy.
Abstract
18 pages, 9 figures, submitted to A&AAbstract
International audienceAdditional details
Identifiers
- URL
- https://hal.in2p3.fr/in2p3-01337533
- URN
- urn:oai:HAL:in2p3-01337533v1
Origin repository
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- UNICA