[論文レビュー] A multi-wavelength analysis of the cluster of galaxies ABCG 194

E. H. Nikogossyan, F. Durret+2 more|arXiv (Cornell University)|Jul 29, 1999

Astronomy and Astrophysical Research参考文献 1被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、光学、X線（ROSAT PSPC）、および電波データを用いた、貧弱で緩和状態にあるクラスタ ABCG 194 の多波長解析を実施した。小スケールでは低軸比（コア部で0.2）に起因する線形的構造が観測され、速度分散が小さい（σₗₒₛ = 360 km/s）、大規模な構造的非均一性が存在しないことから、線形的外観にもかかわらず冷たく、動的に緩和された系であることが示された。

ABSTRACT

(Abridged) We present a morphological and structural analysis of the Richness zero cluster ABCG 194, known as a ``linear cluster'', based on a catalogue of 97 galaxies with B magnitudes and redshifts, a ROSAT PSPC image and radio data. The overall large scale structure is rather smooth and comparable at optical and X-ray wavelengths. The cluster is elongated along PA $\approx 50$; however it appears as ``linear'' when taking into account only galaxies in the very central part (the axial ratio varies from 0.2 in the central region to 0.8 for a larger region). We have obtained the galaxy and X-ray emitting gas density profiles and estimated the X-ray gas and dynamical masses. At smaller scales, the analysis of both positions and velocities reveals the existence of several groups; a main structure with a nearly gaussian velocity distribution is exhibited. The velocity dispersion is small ($σ_{los} $ = 360 \kms). A wavelet analysis of the X-ray image reveals no large scale substructures. Small scale X-ray sources are detected, mainly corresponding to individual galaxies. ABCG 194 is overall a poor and cold relaxed cluster. We compare how its characteristics fit into various correlations found in the literature, but generally for richer/hotter clusters.

研究の動機と目的

• 線形的構造が特徴の貧弱で、階級がゼロのクラスタ ABCG 194 の構造的および力学的性質を理解すること。
• 光学的およびX線的形状の整合性を評価し、クラスタの力学的状態を特定すること。
• 銀河の位置と赤方偏移を用いて、構造的非均一性やグループ様構造の有無を調査すること。
• より豊富で高温のクラスタに由来する既知のスケーリング関係と比較して、クラスタの特徴を検討すること。
• X線表面輝度および密度プロファイルを分析し、ガス質量および力学的質量を推定すること。

提案手法

• 光学的構造と運動学的性質をマッピングするために、B等級と赤方偏移が測定された97個の銀河のカタログを整備した。
• ROSAT PSPC のX線画像を分析し、表面輝度およびガス密度プロファイルを導出した。
• X線画像にウェーブレット解析を適用して、異なる空間スケールでの構造的非均一性を検出した。
• 銀河およびX線ガスの密度プロファイルを計算し、X線ガス質量および力学的質量を推定した。
• 速度分散（σₗₒₛ）を用いてクラスタの力学的状態および温度を評価した。
• 観測された性質を、銀河クラスタの理論的スケーリング関係と比較した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ABCG 194 の顕著な線形的外観の原因は何か？これは大規模構造の実体であるのか、投影効果に起因するアーティファクトなのか？
• RQ2 X線および光学データにおいて、ABCG 194 は大規模または小規模な構造的非均一性を示しているか？
• RQ3 ABCG 194 の速度分散および質量分布は、一般的なクラスタスケーリング関係とどのように比較されるか？
• RQ4 クラスタは力学的に緩和されていると見なせるのか？その根拠は何か？
• RQ5 速度および空間的クラスタリングによって示唆されるように、ABCG 194 内部に複数のグループ様構造が存在するのか？

主な発見

• ABCG 194 は中心部でのみ線形的外観を示し、軸比は0.2であるが、より大きなスケールではより球形（軸比0.8）に近づく。
• 線路上の速度分散が360 km/sと低く、冷たく、動的に緩和された系であることを示している。
• X線画像に対するウェーブレット解析により、大規模な構造的非均一性は検出されず、クラスタの緩和状態を支持する。
• 小スケールのX線源は主に個々の銀河に関連しており、拡張したクラスタの放射とは関係がない。
• X線ガス質量および力学的質量の推定値は、貧弱で低質量のクラスタに一致するが、より豊富で高温のクラスタに由来するスケーリング関係とは完全には一致しない。
• 線形的外観にもかかわらず、ABCG 194 は全体として滑らかで、緩和され、貧弱なクラスタであり、顕著な大規模な構造的非均一性は存在しない。