[論文レビュー] Mapping Large-Scale Structures Behind the Galactic Plane: The Second CIZA Subsample

Dale D. Kocevski, H. Ebeling+2 more|arXiv (Cornell University)|Dec 13, 2005

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena被引用数 55

ひとこと要約

本論文は、銀河平面の向こう側にある大規模構造をマッピングするためのX線サーベイを用い、銀河平面のための光学サーベイで遮蔽されていた領域に、60個のX線強度の高い銀河クラスタを含む第二版のフラックス制限付きCIZAカタログを提示している。このカタログは88%が新規発見であり、巨大吸引子の質量が以前の推定よりも小さいことを示し、銀河平面の反対側に位置する隠れたスーパクラスタを特定している。これは、巨大吸引子領域を越えた過密度によって駆動される大規模なバルクフローを支持するものである。

ABSTRACT

We present the latest results of the Clusters in the Zone of Avoidance (CIZA) survey, which is mapping the large-scale matter distribution behind the Milky Way by performing the first systematic search for X-ray luminous galaxy clusters at low Galactic latitudes. The survey's approach, which uses X-ray emission to locate cluster candidates, overcomes the problems faced by optically selected cluster surveys which have traditionally avoided this region of the sky due to the severe extinction present along the Galactic plane. We here present the second flux-limited CIZA cluster catalog containing 60 X-ray luminous galaxy clusters, 88% of which are new discoveries. We also examine the degree to which known superclusters extend into the Zone of Avoidance and highlight newly discovered structures which have previously gone unnoticed. We show that the survey has found far fewer rich clusters in the Great Attractor region than would be expected given the region's proposed mass. Instead, we find a significant increase in the number of clusters behind the Great Attractor, with the most notable being an association of clusters near the Shapley supercluster. We propose these clusters trace an extension of the large-scale filament network in which the Shapley concentration is embedded. We also highlight an association of clusters near the Galactic anticenter, which is the first supercluster found to be completely hidden by the Milky Way. Our finding of a less massive Great Attractor and the detection of significant structures behind the complex supports studies which suggest the motion of nearby galaxies, including that of the Local Group, is due, in part, to a large-scale bulk flow which is induced by overdensities beyond the Great Attractor region.

研究の動機と目的

• 銀河平面の向こう側にある大規模構造をマッピングすること。これは光学サーベイにおいてダストによって著しく遮蔽されている領域である。
• 高赤経による散乱を避けるために、光学的に選別されたクラスタサーベイの限界を克服すること。
• ROSAT全天サーベイを用いて、低銀緯度領域におけるX線強度の高い銀河クラスタを特定・特徴付けること。
• 巨大吸引子領域におけるクラスタの分布を評価し、その質量と局所的な固有速度への影響を検証すること。
• 銀河平面の向こう側に、従来検出されていなかった大規模構造、特にスーパクラスタを発見すること。

提案手法

• ROSAT全天サーベイ（RASS）で検出された銀河クラスタのX線放射を用いて、銀河平面の向こうにあるクラスタ候補を特定した。
• 完全で体積制限付きのサンプルを得るため、フラックス制限付き選別関数を適用し、$S_{0.1-2.4} > 3 \times 10^{-12}$ erg cm⁻² s⁻¹ を満たすX線強度の高いクラスタを対象とした。
• 1.5 $h_{50}^{-1}$ Mpcの開口部内でのX線フラックスおよびランプランス測定値を用いて、クラスタの性質を推定した。
• 光学および電波カタログとの照合を用いてクラスタ位置を確認し、誤検出を低減した。
• クラスタの空間的分布をマッピングし、大規模な過密度およびフィラメント構造を特定した。
• 巨大吸引子領域におけるクラスタ数を質量モデルの予測と比較し、その力学的意義を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 銀河平面の向こう側、特に回避帯域におけるX線強度の高い銀河クラスタの真の分布は何か？
• RQ2 巨大吸引子領域におけるクラスタの数および質量は、その重力的影響が想定されるものと比較してどうなっているか？
• RQ3 観測されたバルクフローを説明するのに役立つ、銀河平面の向こうに隠れていた大規模な過密度（例えばスーパクラスタ）が存在するか？
• RQ4 既知のスーパクラスタは回避帯域までどの程度まで延びており、以前に検出されていなかった新しい構造は存在するか？
• RQ5 検出されたクラスタの関連性は、局所宇宙の大きな固有速度場にどの程度の意味を持つのか？

主な発見

• 第二版CIZAカタログには60個のX線強度の高い銀河クラスタが含まれており、その88%が新規発見であり、銀河平面の向こう側における既知のクラスタ集団の拡大が著しくなされた。
• 巨大吸引子領域における豊富なクラスタの数は、予想よりもはるかに少なく、巨大吸引子は以前の推定よりも質量が小さい可能性を示唆している。
• シャープレー・スーパクラスタ付近に顕著なクラスタ過密度が検出され、大規模なフィラメントネットワークが回避帯域にまで延びていることが示された。
• 銀河平面の反対側に位置するクラスタの関連性は、完全に銀河平面に遮蔽された最初の隠れたスーパクラスタとして特定された。
• 従来検出されていなかったこれらの構造の検出は、巨大吸引子領域を越えた過密度によって駆動される大規模なバルクフローのモデルを支持する。
• クラスタのランプランス関数および空間的分布から、局所的な固有速度場は巨大吸引子だけでなく、銀河平面の向こう側の構造によっても影響を受けることが示唆された。