A measurement of the mean central optical depth of galaxy clusters via the pairwise kinematic Sunyaev-Zel'dovich effect with SPT-3G and DES
E. Schiappucci
,
F. Bianchini
,
M. Aguena
,
M. Archipley
,
L. Balkenhol
,
L.E. Bleem
,
P. Chaubal
,
T.M. Crawford
,
S. Grandis
,
Y. Omori
,
C.L. Reichardt
,
E. Rozo
,
E.S. Rykoff
,
C. To
,
T.M.C. Abbott
,
P.A.R. Ade
,
O. Alves
,
A.J. Anderson
,
F. Andrade-Oliveira
,
J. Annis
,
J.S. Avva
,
D. Bacon
,
K. Benabed
(1)
,
A.N. Bender
,
B.A. Benson
,
G.M. Bernstein
,
E. Bertin
(1)
,
S. Bocquet
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F.R. Bouchet
(1)
,
D. Brooks
,
D.L. Burke
,
J.E. Carlstrom
,
A. Carnero Rosell
,
M. Carrasco Kind
,
J. Carretero
,
T.W. Cecil
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C.L. Chang
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P.M. Chichura
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T.-L. Chou
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M. Costanzi
,
A. Cukierman
,
L.N. da Costa
,
C. Daley
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T. de Haan
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S. Desai
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K.R. Dibert
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H.T. Diehl
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M.A. Dobbs
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P. Doel
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C. Doux
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D. Dutcher
,
S. Everett
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W. Everett
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C. Feng
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K.R. Ferguson
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I. Ferrero
,
A. Ferté
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B. Flaugher
,
A. Foster
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J. Frieman
,
S. Galli
(1)
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A.E. Gambrel
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J. García-Bellido
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R.W. Gardner
,
M. Gatti
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T. Giannantonio
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N. Goeckner-Wald
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D. Gruen
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R. Gualtieri
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S. Guns
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G. Gutierrez
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S.R. Hinton
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D.L. Hollowood
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O. Lahav
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M. Lima
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J. Mena-Fernández
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R. Miquel
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J. Muir
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T. Natoli
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Z. Pan
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F. Paz-Chinchón
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A. Pieres
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D. Thomas
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K.L. Thompson
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B. Thorne
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C. Tucker
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W.L.K. Wu
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V. Yefremenko
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M.R. Young
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Résumé
We infer the mean optical depth of a sample of optically-selected galaxy clusters from the Dark Energy Survey (DES) via the pairwise kinematic Sunyaev-Zel'dovich (kSZ) effect. The pairwise kSZ signal between pairs of clusters drawn from the DES Year-3 cluster catalog is detected at $4.1 \sigma$ in cosmic microwave background (CMB) temperature maps from two years of observations with the SPT-3G camera on the South Pole Telescope. After cuts, there are 24,580 clusters in the $\sim 1,400$ deg$^2$ of the southern sky observed by both experiments. We infer the mean optical depth of the cluster sample with two techniques. The optical depth inferred from the pairwise kSZ signal is $\bar{\tau}_e = (2.97 \pm 0.73) \times 10^{-3}$, while that inferred from the thermal SZ signal is $\bar{\tau}_e = (2.51 \pm 0.55) \times 10^{-3}$. The two measures agree at $0.6 \sigma$. We perform a suite of systematic checks to test the robustness of the analysis.