Testing General Relativity through Gravitational Redshift with the Largest Spectroscopic Galaxy Cluster Catalogue

Macchione, Matteo (2026) Testing General Relativity through Gravitational Redshift with the Largest Spectroscopic Galaxy Cluster Catalogue. [Laurea magistrale], Università di Bologna, Corso di Studio in Astrophysics and cosmology [LM-DM270], Documento ad accesso riservato.
Documenti full-text disponibili:
[thumbnail of Thesis] Documento PDF (Thesis)
Full-text accessibile solo agli utenti istituzionali dell'Ateneo
Disponibile con Licenza: Salvo eventuali più ampie autorizzazioni dell'autore, la tesi può essere liberamente consultata e può essere effettuato il salvataggio e la stampa di una copia per fini strettamente personali di studio, di ricerca e di insegnamento, con espresso divieto di qualunque utilizzo direttamente o indirettamente commerciale. Ogni altro diritto sul materiale è riservato

Download (19MB) | Contatta l'autore

Abstract

TThe ΛCDM model successfully describes the Universe but relies on unknown components like dark matter and dark energy (Λ). Deviations from General Relativity (GR) on large scales might explain these phenomena. Galaxy clusters, the largest gravitationally bound structures, offer ideal laboratories to test this possibility. A direct probe of the cluster’s gravitational potential is the gravitational redshift of its member galaxies. This subtle effect (∼ 10 km s−1) is easily overwhelmed by the galaxies’ peculiar velocity dispersion (∼ 1000 km s−1). Recovering this signal therefore requires stacking a large number of clusters and strictly accounting for observational biases and higher-order relativistic effects. Building upon Rosselli et al. (2023), we significantly increase the statistical power and validate our entire analysis pipeline using mock catalogues. We cross-match the recent WH24 cluster catalogue (Wen and Han 2024) with the SDSS DR16 spectroscopic galaxy sample (Ahumada et al. 2020), constructing the largest spectroscopic galaxy cluster catalogue assembled to date for gravitational redshift studies. We validate the stacking procedure and theoretical modelling, and we thoroughly investigate the critical impact of background subtraction and cluster recentering on the measurement. Finally, fitting the measured gravitational redshift profile with our validated theoretical model yields a scaling parameter of α = 0.99 ± 0.29, which is fully consistent with the predictions of GR.

Abstract
Tipologia del documento
Tesi di laurea (Laurea magistrale)
Autore della tesi
Macchione, Matteo
Relatore della tesi
Correlatore della tesi
Scuola
Corso di studio
Ordinamento Cds
DM270
Parole chiave
cosmology galaxy clusters gravitational redshift general relativity modified gravity
Data di discussione della Tesi
17 Luglio 2026
URI

Altri metadati

Statistica sui download

Gestione del documento: Visualizza il documento

^