Publication

Multiwavelength cross-correlation analysis of the simulated cosmic web

Claudio Gheller
2020
Article
Résumé

We used magnetohydrodynamical cosmological simulations to investigate the cross-correlation between different observables (i.e. X-ray emission, Sunyaev-Zeldovich (SZ) signal at 21 cm, HI temperature decrement, diffuse synchrotron emission, and Faraday Rotation) as a probe of the diffuse matter distribution in the cosmic web. We adopt a uniform and simplistic approach to produce synthetic observations at various wavelengths, and we compare the detection chances of different combinations of observables correlated with each other and with the underlying galaxy distribution in the volume. With presently available surveys of galaxies and existing instruments, the best chances to detect the diffuse gas in the cosmic web outside of haloes is by cross-correlating the distribution of galaxies with SZ observations. We also find that the cross-correlation between the galaxy network and the radio emission or the Faraday Rotation can already be used to limit the amplitude of extragalactic magnetic fields, well outside of the cluster volume usually explored by existing radio observations, and to probe the origin of cosmic magnetism with the future generation of radio surveys.

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Radiogalaxie
vignette|Image en fausse couleur de la radiogalaxie se trouvant le plus près de la Terre, montrant des ondes radio (rouge), infrarouges de (vert) et une émission de allant de (bleue). Le rayonnement de corps noir des provenant des gaz chauds ainsi que les émissions non-thermiques provenant d'un faisceau d'électrons relativistes peuvent être aperçu dans les « coquilles » bleues autour des lobes radio, particulièrement au sud (dans le bas).
Univers observable
L'Univers observable est, en cosmologie, la partie visible de notre Univers. Il est donc une boule dont la limite est située à l'horizon cosmologique et dont la Terre constitue le centre. C'est ainsi une notion relative, d'autres observateurs situés ailleurs dans l'Univers n'ont pas la même boule observable, mais une similaire de même rayon.
Formation et évolution des galaxies
L'étude de la formation et de l'évolution des galaxies s'intéresse aux processus ayant abouti à la formation d'un univers hétérogène à partir d'une prémisse homogène, à la formation des premières galaxies (processus appelé galactogenèse), à la façon dont les galaxies changent avec le temps, et aux processus qui ont conduit à la grande variété des structures observées parmi les galaxies proches. C'est l'un des domaines de recherche les plus actifs en astrophysique.
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