Euclid preparation LXX. Forecasting detection limits for intracluster light in the Euclid Wide Survey
2 LAGRANGE - Joseph Louis LAGRANGE
3 IAP - Institut d'Astrophysique de Paris
4 LAM - Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
5 ObAS - Observatoire astronomique de Strasbourg
6 IAS - Institut d'astrophysique spatiale
7 CNES - Centre National d'Études Spatiales [Toulouse]
8 IP2I Lyon - Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon
9 AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112) - Astrophysique Interprétation Modélisation
10 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
11 CC-IN2P3 - Centre de Calcul de l'IN2P3
12 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
13 ESA - Agence Spatiale Européenne = European Space Agency
14 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
15 Université de Lille, Sciences et Technologies
16 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
17 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
18 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
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Résumé
The intracluster light (ICL) permeating galaxy clusters is a tracer of the cluster's assembly history, and potentially a tracer of their dark matter structure. In this work we explore the capability of the Euclid Wide Survey to detect ICL using H-band mock images. We simulate clusters across a range of redshifts (0.3-1.8) and halo masses ($10^{13.9}$-$10^{15.0}$ M$_\odot$), using an observationally motivated model of the ICL. We identify a 50-200 kpc circular annulus around the brightest cluster galaxy (BCG) in which the signal-to-noise ratio (S/N) of the ICL is maximised and use the S/N within this aperture as our figure of merit for ICL detection. We compare three state-of-the-art methods for ICL detection, and find that a method that performs simple aperture photometry after high-surface brightness source masking is able to detect ICL with minimal bias for clusters more massive than $10^{14.2}$ M$_\odot$. The S/N of the ICL detection is primarily limited by the redshift of the cluster, driven by cosmological dimming, rather than the mass of the cluster. Assuming the ICL in each cluster contains 15% of the stellar light, we forecast that Euclid will be able to measure the presence of ICL in up to $\sim80000$ clusters of $>10^{14.2}$ M$_\odot$ between $z=0.3$ and 1.5 with a S/N$>3$. Half of these clusters will reside below $z=0.75$ and the majority of those below $z=0.6$ will be detected with a S/N $>20$. A few thousand clusters at $1.310^{14.7}$ M$_\odot$. Euclid will detect the ICL at more than 500 kpc distance from the BCG, up to $z=0.7$, in several hundred of these massive clusters over its large survey volume.
| Origine | Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte |
|---|---|
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