Uso del efecto cinemático Sunyaev-Zeldovich para determinar las velocidades peculiares de cúmulos de galaxias

Hemos investigado la posibilidad de inferir velocidades peculiares para cúmulos de galaxias a partir del desplazamiento Doppler de fotones de fondo cósmico de microondas (CMB) dispersos. Encontramos que si el radio del núcleo de la distribución de gas o el tamaño del haz del instrumento es mayor a 3-7 minutos de arco, entonces la relación señal-ruido máxima alcanzable está determinada por la confusión con fluctuaciones primarias. Para escalas angulares más pequeñas, la ``confusión cósmica'' es menos importante y el ruido instrumental y/o la emisión de fondo serán el factor limitante. Para un cúmulo con la profundidad óptica del cúmulo de Coma y para una técnica de filtrado óptima, los errores típicos de una sigma abarcan un amplio rango de 400 a 1600 km/s, dependiendo del modelo cosmológico, la resolución del instrumento y el radio del núcleo del cúmulo. Los resultados tienen importantes implicaciones para el diseño de futuros estudios de alta resolución del CMB. Las velocidades peculiares individuales solo serán medibles para algunos cúmulos de rápido movimiento en desplazamiento al rojo intermedio, a menos que las fluctuaciones cósmicas sean más pequeñas de lo que la mayoría de los escenarios cosmológicos estándar predicen. Sin embargo, se podrá realizar una medición confiable de las velocidades promedio de conjuntos de cúmulos brillantes en rayos X en escalas muy grandes (100-500 Mpc/h).