Published October 2020
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Journal article
The XXL Survey
Creators
- Ricci, M.
- Adam, R.
- Eckert, D.
- Ade, P.
- André, P.
- Andrianasolo, A.
- Altieri, B.
- Aussel, H.
- Beelen, A.
- Benoist, C.
- Benoît, A.
- Berta, S.
- Bideaud, A.
- Birkinshaw, M.
- Bourrion, O.
- Boutigny, D.
- Bremer, M.
- Calvo, M.
- Cappi, A.
- Chiappetti, L.
- Catalano, A.
- de Petris, M.
- Désert, F.-X.
- Doyle, S.
- Driessen, E. F. C.
- Faccioli, L.
- Ferrari, C.
- Fotopoulou, S.
- Gastaldello, F.
- Giles, P.
- Gomez, A.
- Goupy, J.
- Hahn, O.
- Horellou, C.
- Kéruzoré, F.
- Koulouridis, E.
- Kramer, C.
- Ladjelate, B.
- Lagache, G.
- Leclercq, S.
- Lestrade, J.-F.
- Macías-Pérez, J. F.
- Maughan, B.
- Maurogordato, S.
- Mauskopf, P.
- Monfardini, A.
- Pacaud, F.
- Perotto, L.
- Pierre, M.
- Pisano, G.
- Pompei, E.
- Ponthieu, N.
- Revéret, V.
- Ritacco, A.
- Romero, C.
- Roussel, H.
- Ruppin, F.
- Sánchez Portal, M.
- Schuster, K.
- Sereno, M.
- Shu, S.
- Sievers, A.
- Tucker, C.
- Umetsu, K.
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 d'Annecy de Physique des Particules (LAPP) ; Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Laboratoire Leprince-Ringuet (LLR) ; Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Université de Genève = University of Geneva (UNIGE)
- Cardiff University
- 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 de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG) ; Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France
- Herschel Science Centre ; Agence Spatiale Européenne = European Space Agency (ESA)
- 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)
- Observatoire de la Côte d'Azur (OCA) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Hélium : du fondamental aux applications (NEEL - HELFA) ; Institut Néel (NEEL) ; 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)-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 RadioAstronomie Millimétrique (IRAM) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Astronomy Instrumentation [Cardiff] ; School of Physics and Astronomy [Cardiff] ; Cardiff University-Cardiff University
- University of Bristol [Bristol]
- 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)
- Cryogénie (NEEL - Cryo) ; Institut Néel (NEEL) ; 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)-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)
- INAF - Osservatorio Astronomico di Capodimonte (OAC) ; Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF)
- INAF - Osservatorio Astronomico di Milano (OAM) ; Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF)
- Università degli Studi di Roma "La Sapienza" = Sapienza University [Rome] (UNIROMA)
- Université Côte d'Azur (UCA)
- Durham University
- Centro de Astrobiologia [Madrid] (CAB) ; Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)-Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC)
- Chalmers University of Technology [Gothenburg, Sweden]
- 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)
- Observatoire de Paris - Site de Paris (OP) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Utah State University (USU)
- Universitätsklinikum Bonn (UKB)
- IRCAV - Institut de Recherche sur le Cinéma et l'Audiovisuel - EA 185 (IRCAV) ; Université Sorbonne Nouvelle - Paris 3-LABEX ICCA ; Université Paris 13 (UP13)-Université Sorbonne Nouvelle - Paris 3-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Université Sorbonne Paris Nord-Université Paris 13 (UP13)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Université Sorbonne Paris Nord
- European Southern Observatory (ESO)
- Astrophysique ; Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS) ; Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL ; École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL ; École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)
- 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)
- Herschel Science Center [Madrid] ; European Space Astronomy Centre (ESAC) ; Agence Spatiale Européenne = European Space Agency (ESA)-Agence Spatiale Européenne = European Space Agency (ESA)
- INAF - Osservatorio Astronomico di Bologna (OABO) ; Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF)
- Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA) ; Academia Sinica
Description
High-mass clusters at low redshifts have been intensively studied at various wavelengths. However, while more distant objects at lower masses constitute the bulk population of future surveys, their physical state remain poorly explored to date. In this paper, we present resolved observations of the Sunyaev-Zel'dovich (SZ) effect, obtained with the NIKA2 camera, towards the cluster of galaxies XLSSC 102, a relatively low-mass system (M500 ∼ 2 × 1014 M⊙) at z = 0.97 detected from the XXL survey. We combine NIKA2 SZ data, XMM-Newton X-ray data, and Megacam optical data to explore, respectively, the spatial distribution of the gas electron pressure, the gas density, and the galaxies themselves. We find significant offsets between the X-ray peak, the SZ peak, the brightest cluster galaxy, and the peak of galaxy density. Additionally, the galaxy distribution and the gas present elongated morphologies. This is interpreted as the sign of a recent major merging event, which induced a local boost of the gas pressure towards the north of XLSSC 102 and stripped the gas out of the galaxy group. The NIKA2 data are also combined with XXL data to construct the thermodynamic profiles of XLSSC 102, obtaining relatively tight constraints up to about ∼r500, and revealing properties that are typical of disturbed systems. We also explore the impact of the cluster centre definition and the implication of local pressure substructure on the recovered profiles. Finally, we derive the global properties of XLSSC 102 and compare them to those of high-mass-and-low-redshift systems, finding no strong evidence for non-standard evolution. We also use scaling relations to obtain alternative mass estimates from our profiles. The variation between these different mass estimates reflects the difficulty to accurately measure the mass of low-mass clusters at z ∼ 1, especially with low signal-to-noise ratio data and for a disturbed system. However, it also highlights the strength of resolved SZ observations alone and in combination with survey-like X-ray data. This is promising for the study of high redshift clusters from the combination of eROSITA and high resolution SZ instruments and will complement the new generation of optical surveys from facilities such as LSST and Euclid.
Abstract
International audienceAdditional details
Identifiers
- URL
- https://hal.science/hal-02966422
- URN
- urn:oai:HAL:hal-02966422v1
Origin repository
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- UNICA