Planck early results. XI. Calibration of the local galaxy cluster Sunyaev-Zeldovich scaling relations

Kneissl, R.; Dahle, H.; Miville-Deschênes, M. -A.; Bernard, J. -P.; Planck Collaboration; Ade, P. A. R.; Aghanim, N.; Arnaud, M.; Ashdown, M.; Aumont, J.; Baccigalupi, C.; Banday, A. J.; Barreiro, R. B.; Bartlett, J. G.; Battaner, E.; Benabed, K.; Benoît, A.; Bersanelli, M.; Bock, J. J.; Bonaldi, A.; Bond, J. R.; Borrill, J.; Bouchet, F. R.; Bucher, M.; Burigana, C.; Cardoso, J. -F.; Catalano, A.; Challinor, A.; Chamballu, A.; Christensen, P. R.; Clements, D. L.; Colombi, S.; Couchot, F.; Coulais, A.; Crill, B. P.; Cuttaia, F.; Danese, L.; de Bernardis, P.; de Rosa, A.; de Zotti, G.; Delabrouille, J.; Désert, F. -X.; Diego, J. M.; Donzelli, S.; Doré, O.; Douspis, M.; Dupac, X.; Efstathiou, G.; Enßlin, T. A.; Finelli, F.; Forni, O.; Frailis, M.; Franceschi, E.; Galeotta, S.; Ganga, K.; Giard, M.; Giraud-Héraud, Y.; González-Nuevo, J.; Górski, K. M.; Gratton, S.; Gregorio, A.; Gruppuso, A.; Henrot-Versillé, S.; Hernández-Monteagudo, C.; Herranz, D.; Hildebrandt, S. R.; Hivon, E.; Hobson, M.; Holmes, W. A.; Hovest, W.; Huffenberger, K. M.; Jaffe, A. H.; Jones, W. C.; Juvela, M.; Keihänen, E.; Keskitalo, R.; Kisner, T. S.; Kurki-Suonio, H.; Lagache, G.; Lamarre, J. -M.; Lasenby, A.; Lawrence, C. R.; Leonardi, R.; Lilje, P. B.; Linden-Vørnle, M.; López-Caniego, M.; Lubin, P. M.; Macías-Pérez, J. F.; Maino, D.; Mandolesi, N.; Maris, M.; Martínez-González, E.; Masi, S.; Matarrese, S.; Melchiorri, A.; Mendes, L.; Mennella, A.; Mitra, S.; Moneti, A.; Montier, L.; Morgante, G.; Mortlock, D.; Munshi, D.; Naselsky, P.; Natoli, P.; Netterfield, C. B.; Nørgaard-Nielsen, H. U.; Noviello, F.; Novikov, D.; Novikov, I.; Pajot, F.; Pasian, F.; Patanchon, G.; Perdereau, O.; Perotto, L.; Perrotta, F.; Piacentini, F.; Piat, M.; Pierpaoli, E.; Plaszczynski, S.; Pointecouteau, E.; Polenta, G.; Pratt, G. W.; Prézeau, G.; Prunet, S.; Puget, J. -L.; Rachen, J. P.; Rebolo, R.; Reinecke, M.; Renault, C.; Ristorcelli, I.; Rocha, G.; Rosset, C.; Rubiño-Martín, J. A.; Rusholme, B.; Sandri, M.; Santos, D.; Savini, G.; Scott, D.; Seiffert, M. D.; Stolyarov, V.; Sudiwala, R.; Sunyaev, R.; Sygnet, J. -F.; Tauber, J. A.; Terenzi, L.; Toffolatti, L.; Tomasi, M.; Tristram, M.; Tuovinen, J.; Valenziano, L.; Vielva, P.; Villa, F.; Wade, L. A.; Wandelt, B. D.; Yvon, D.; Zacchei, A.; Zonca, A.; Churazov, E.; White, S. D. M.; Starck, J. -L.; Colafrancesco, S.; Bourdin, H.; Mazzotta, P.; Maffei, B.; Knox, L.; Laureijs, R. J.; Ponthieu, N.; Giardino, G.; Bartelmann, M.; Chiang, L. -Y.; Delouis, J. -M.; Harrison, D.; Matthai, F.; Osborne, S.; Poutanen, T.; Ricciardi, S.; Riller, T.; Vittorio, N.; Chon, G.; Balbi, A.; Bhatia, R.; Cabella, P.; Cayón, L.; de Gasperis, G.; Dörl, U.; Hoyland, R. J.; Leach, S.; MacTavish, C. J.; Mann, R.; Murphy, A.; Smoot, G. F.; Stivoli, F.; Torre, J. -P.; Génova-Santos, R. T.; Melin, J. -B.; Shellard, P.; Brown, M. L.; Dolag, K.; Flores-Cacho, I.; Liddle, A.; Marleau, F.; Piffaretti, R.; White, M.; Vibert, L.; Schaefer, B. M.; Chiang, C.; Fromenteau, S.; da Silva, A.; Lanoux, J.

Abstract

We present precise Sunyaev-Zeldovich (SZ) effect measurements in the direction of 62 nearby galaxy clusters (z < 0.5) detected at high signal-to-noise in the first Planck all-sky data set. The sample spans approximately a decade in total mass, 2 × 1014 M < M500 < 2 × 1015 M, where M500 is the mass corresponding to a total density contrast of 500. Combining these high quality Planck measurements with deep XMM-Newton X-ray data, we investigate the relations between DA2 Y500, the integrated Compton parameter due to the SZ effect, and the X-ray-derived gas mass Mg,500, temperature TX, luminosity LX,500, SZ signal analogue YX,500 = Mg,500 × TX, and total mass M500. After correction for the effect of selection bias on the scaling relations, we find results that are in excellent agreement with both X-ray predictions and recently-published ground-based data derived from smaller samples. The present data yield an exceptionally robust, high-quality local reference, and illustrate Planck's unique capabilities for all-sky statistical studies of galaxy clusters.

Corresponding author: G. W. Pratt, e-mail: gabriel.pratt@cea.fr

2011 Astronomy and Astrophysics
XMM-Newton Planck 204