[論文レビュー] Extragalactic Large-Scale Structures behind the Southern Milky Way. -- II. Redshifts Obtained at the SAAO in the Crux Region

A. P. Fairall, P. A. Woudt+1 more|ArXiv.org|May 20, 1997

Astronomy and Astrophysical Research参考文献 3被引用数 16

ひとこと要約

本研究では、南天の銀河平面の背後に位置するクラウス領域の209個の銀河について赤方偏移測定を実施し、2つの主要な大規模構造、すなわち0–6000 km s⁻¹のセプテントリウス壁（Centaurus Wall）および4000–8000 km s⁻¹のノルマスーパクラスタ（Norma Supercluster）を特定した。ノルマスーパクラスタはグレートアトラクターと関連している。本調査により、回避帯（Zone of Avoidance）の遮蔽効果が著しく軽減され、高緯度で観測されたものと類似した細胞状構造が明らかになった。

ABSTRACT

In our systematic optical galaxy search behind the southern Milky Way, 3760 (mostly unknown) galaxies with diameters D > 0.2 arcminutes were identified in the Crux region (287 < l < 318 degrees, |b| < 10 degrees, Woudt & Kraan-Korteweg 1997). Prior to this investigation, only 65 of these galaxies had known redshifts. In order to map the galaxy distribution in redshift space we obtained spectra for 226 bright (B_J < 18.0 mag) objects with the 1.9m telescope of the South African Astronomical Observatory (SAAO). Two main structures crossing the Galactic Plane in the Crux region have now become clear. A narrow, nearby filament from (l,b) = (340 deg, -25 deg) to the Centaurus cluster can be traced. This filament runs almost parallel to the extension of the Hydra-Antlia clusters found earlier and is part of what we have earlier termed the ``Centaurus Wall'' extending in redshift-space between 0 < v < 6000 km/s (Fairall & Paverd 1995). The main outcome of this survey however, is the recognition of another massive extended structure between 4000 < v < 8000 km/s. This broad structure, dubbed the Norma Supercluster (Woudt et al. 1997), runs nearly parallel to the Galactic Plane from Vela to ACO 3627 (its centre) from where it continues to the Pavo cluster. This massive structure is believed to be associated with the Great Attractor. The survey has furthermore revealed a set of cellular structures, similar to those seen in redshift space at higher galactic latitudes, but never before seen so clearly behind the Milky Way.

研究の動機と目的

• 消光によって遮蔽されている南天の銀河平面の背後に位置する大規模外部銀河構造をマッピングすること。
• 低銀経度領域における微弱で遠方の銀河の赤方偏移を取得することで、回避帯（Zone of Avoidance）の観測的課題を克服すること。
• 分光観測データを用いて、スーパクラスターやフィラメントのような巨大構造を同定・特徴づけること。
• 銀河平面付近の赤方偏移空間におけるギャップを埋めることで、局所宇宙の三次元マッピングを向上させること。
• 既知の大規模構造（セプテントリウス壁やグレートアトラクターの影響）が遮蔽領域でも連続的であるかを検証すること。

提案手法

• SRC IIIaJ撮影フィルムの50×拡大像を用いて、クラウス領域（287° ≤ ℓ ≤ 318°, |b| ≤ 10°）においてD ≥ 0.2弧分以上の3,760個の銀河を系統的に特定した。
• 南アフリカ天文台（SAAO）の1.9m望遠鏡を用いて、明るさB_J ≤ 18の226個の明るい銀河の分光的赤方偏移を取得した。
• スペクトルを標準テンプレートと相互相関させることで赤方偏移を測定し、173個の銀河で良好な信号対雑音比を得た。
• 文献データを用いて36個の仮の赤方偏移のうち4つを確認した。また、3個の銀河を恒星系（惑星状星雲を含む）として同定した。
• 銀経度および銀緯度に沿った赤方偏移スライスを用いて赤方偏移空間における構造をマッピングし、フィラメント状および細胞状パターンを明らかにした。
• Kraan-Kortewegら（1995年）の先行調査とデータを統合し、セプテントリウス壁やノルマスーパクラスタのような広がりのある構造を追跡した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 銀河平面の消光によって遮蔽されていた南天のクラウス領域に、どのような大規模構造が存在するか？
• RQ2 クラウス領域の銀河の赤方偏移分布は、セプテントリウス壁やグレートアトラクターの影響といった既知の構造の連続性をどのように示すか？
• RQ3 4000–8000 km s⁻¹の領域に存在する巨大構造（ノルマスーパクラスタ）の性質と範囲は何か？また、グレートアトラクターとはどのように関連しているか？
• RQ4 高銀緯度で観測されたものと類似した細胞状構造が、回避帯（Zone of Avoidance）内でも顕在する程度はどの程度か？
• RQ5 赤方偏移測定は、高銀河消光領域における局所宇宙の三次元マッピングをどの程度向上させるか？

主な発見

• 観測された226個の銀河のうち209個で赤方偏移が成功裏に測定され、そのうち173個が良好な信号対雑音比を示した。これにより、当該領域の赤方偏移レジストリが著しく向上した。
• セプテントリウス壁が銀河平面を横断して存在することが確認された。赤方偏移は0–6000 km s⁻¹にわたり、(ℓ,b) = (340°,−25°) からセプテントリウス銀河団に至るフィラメントが特定された。
• 4000–8000 km s⁻¹の領域に、新しい巨大構造であるノルマスーパクラスタが同定された。これはACO 3627（ノルマ銀河団）を中心に位置し、グレートアトラクターと関連している。
• ノルマスーパクラスタは深さ約3000 km s⁻¹、厚さ数100 km s⁻¹にわたり、ほぼ縁側から見た壁状の構造であることが示された。
• 高緯度で観測されたものと類似した細胞状構造が、赤方偏移スライスで明確に検出された。空洞や過密度領域は1000–2000 km s⁻¹の直径を示した。
• 本調査により、回避帯の有効幅が短縮され、特にクラウス領域において、銀河平面の遮蔽効果が従来の予想ほど完全ではなかったことが明らかになった。