[論文レビュー] Large Scale Structure. The seventies & Forty years later: From Clusters to Clusters

G. Chincarini|arXiv (Cornell University)|May 13, 2013

History and Developments in Astronomy参考文献 3被引用数 3

ひとこと要約

この論文は、大規模構造宇宙論の発展に関する個人的歴史的記述を提示しており、1960年代の銀河集積の二次元的視点から、1970年代の初期赤方偏移サーベイを通じて三次元的な超銀河団、フィラメント、空洞の発見へと移行する過程をたどっている。特にスピンスペクトロスコピックサーベイ、特にCfAサーベイが、宇宙の網目構造（コズミック・ウェブ）を明らかにし、赤方偏移に伴う銀河団の進化を用いた宇宙論的制約を強化するための深さのある銀河団サーベイの推進を提唱している。

ABSTRACT

I describe the beginning, ~ 1970, of the spectroscopic redshift surveys and the discovery of the superclusters filamentary structures and voids. This changed the view of the distribution of luminous light from the way we knew it at the end of the sixties, a uniform distribution of galaxies with clusters superimposed, and the way we understood it during the seventies, clusters imbedded in filamentary structures. We planned in brief to understand the distribution of galaxies and the effect of their environment since to learn about the formation and evolution of the Universe, we need to know first how it is now. The very large surveys, first among these the CfA, started in the eighties thanks also to dedicated telescopes; during that period, the distribution of mass on large scales was also measured. A next step, in addition to the many and deep galaxies survey that are going on, could be a deep cluster survey to detect distant clusters, improve the accuracy of the clusters physical parameters as a function of redshift and have a more robust probe for Cosmology.

研究の動機と目的

• 主な貢献者である立場から、1970年代にかけての大規模構造研究の初期発展を記録すること。
• 銀河分布に関する考えの歴史的進展を明確にし、後の文献における欠落を是正すること。
• 赤方偏移に伴う銀河団の進化を用いた宇宙論的制約の向上を図るため、深さのある銀河団サーベイを提唱すること。
• スペクトロスコピック赤方偏移サーベイが、宇宙の大規模構造の見方をどのように変容させたかを強調すること。

提案手法

• 1970年代の個人的経験とアーカイブ調査に基づく回想的ナラティブ。
• 特にCfAサーベイの初期赤方偏移サーベイデータの分析を通じて、三次元的な銀河分布をマッピングすること。
• 統計的手法を用いて、低密度領域（空洞）と高密度構造（超銀河団）を検出すること。
• 初期の発見を後の文献と比較し、見過ごされた貢献を特定すること。
• 中性水素（HI）マッピングを用いた電波天文観測（アーリンボ）を活用し、大規模構造研究を拡張すること。
• ゼルドビッチとアイナストのクラスタリングおよびダークマター密度プロファイルに関する理論的枠組みの統合。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 1960年代から1970年代にかけて、銀河分布の認識はどのように変化したか？
• RQ2 初期のスペクトロスコピック赤方偏移サーベイが、宇宙の網目構造をどのように明らかにしたか？
• RQ3 空洞や超銀河団といった重要な初期発見が、なぜ後の文献で見過ごされたり軽視されたりしたのか？
• RQ4 深さのある銀河団サーベイは、赤方偏移に伴う銀河団の進化を用いて、どのように宇宙論的制約を向上させられるか？
• RQ5 光学的および電波的サーベイを統合することで、大規模構造をマッピングする上での意義は何か？

主な発見

• 1978年のNature論文で、銀河が存在しない領域（空洞）が統計的に確認され、宇宙論的思考に画期的な転換をもたらした。
• 「空洞（voids）」という用語は、ジョン・コーウンと相談の上公式に採用され、明確さと科学的正確性を高めるために「穴（holes）」という用語に取って代わられた。
• 2次元から3次元への銀河マッピングの移行により、繊維状構造と超銀河団が明らかになり、宇宙の大規模組織の見方が根本的に変わった。
• ルードとチノカラーニの初期の仕事、特に1976年のタリン会議での発表が、宇宙の網目構造モデルの基盤を築いたが、後にその貢献は過小評価された。
• 著者は、分野の進展がキャシオンバイアスと機関の可視性の欠如によって妨げられ、1978年のNature論文でさえ23件の引用にとどまったが、その重要性は極めて高いと主張する。
• 本論文は、銀河団の物理的パラメータの正確性を高め、赤方偏移に伴う銀河団の進化を用いた宇宙論的プローブを強化するため、今後の深さのある銀河団サーベイの実施を要請する。