[論文レビュー] Superclusters of galaxies in the 2dF redshift survey. III. The properties of galaxies in superclusters

M. Einasto, J. Einasto+8 more|ArXiv.org|Sep 27, 2006

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 76被引用数 28

ひとこと要約

本研究は2dF銀河赤方偏移サーベイ（2dFGRS）を用いてスーパクラスター内での銀河性質を分析し、豊富なスーパクラスターが高密度領域を有し、早期型で消極的（パスティブ）な銀河の割合が高まっていることを明らかにした。結果は、地域的（グループ／クラスター）およびグローバル（スーパクラスター）環境が銀河の形態と星形成を共同で決定づけていることを示しており、8 h⁻¹ Mpcスケールでの等方的密度と銀河タイプおよび活動性が強く相関していることを示している。

ABSTRACT

We use catalogues of superclusters of galaxies from the 2dF Galaxy Redshift Survey to study the properties of galaxies in superclusters. We compare the properties of galaxies in high and low density regions of rich superclusters, in poor superclusters and in the field, as well as in groups, and of isolated galaxies in superclusters of various richness. We show that in rich superclusters the values of the luminosity density smoothed on a scale of 8 \Mpc are higher than in poor superclusters: the median density in rich superclusters is $δ\approx 7.5$, in poor superclusters $δ\approx 6.0$. Rich superclusters contain high density cores with densities $δ> 10$ while in poor superclusters such high density cores are absent. The properties of galaxies in rich and poor superclusters and in the field are different: the fraction of early type, passive galaxies in rich superclusters is slightly larger than in poor superclusters, and is the smallest among the field galaxies. Most importantly, in high density cores of rich superclusters ($δ> 10$) there is an excess of early type, passive galaxies in groups and clusters, as well as among those which do not belong to groups or clusters. The main galaxies of superclusters have a rather limited range of absolute magnitudes. The main galaxies of rich superclusters have larger luminosities than those of poor superclusters and of groups in the field. Our results show that both the local (group/cluster) environments and global (supercluster) environments influence galaxy morphologies and their star formation activity.

研究の動機と目的

• 異なるスーパクラスター環境における銀河性質（形態、星形成活動、光度）の変動を調査すること。
• 地域的グループ／クラスター効果を超えて、グローバルなスーパクラスター環境が銀河進化に与える影響を特定すること。
• 豊富なスーパクラスターと貧弱なスーパクラスター、およびフィールドにおける早期型、消極的、星形成銀河の分布を比較すること。
• さまざまな豊富さのスーパクラスターにおけるメイン銀河の光度および等級分布を調べること。
• 8 h⁻¹ Mpcスケールで平滑化された大規模密度が、宇宙構造全体における銀河性質の決定に果たす役割を評価すること。

提案手法

• 2dF銀河赤方偏移サーベイ（2dFGRS）から導出されたスーパクラスターのカタログを用い、銀河数と空間的分布に基づいて豊富なスーパクラスターと貧弱なスーパクラスターを同定した。
• 大規模環境密度を定量化するために、8 h⁻¹ Mpcスケールで平滑化された光度密度場を計算した。
• 形態とスペクトルタイプに基づいて銀河を分類：早期型、消極的、赤い銀河と、後期型、星形成、青い銀河。
• スーパクラスターの豊富さクラスごとに、高密度コア（δ > 10）、低密度領域、およびフィールドにおける銀河割合と絶対等級（M_bj）を比較した。
• 地域的スーパクラスター環境の影響を分離するために、孤立銀河をグループ／クラスター・メンバーとは別に分析した。
• 中央銀河の光度の差を評価するために、中央絶対等級と統計的比較を用いた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 豊富なスーパクラスター、貧弱なスーパクラスター、およびフィールドにおける早期型、消極的、星形成銀河の割合にどのような差があるか？
• RQ2 8 h⁻¹ Mpcスケールで平滑化された大規模光度密度は、銀河の形態と星形成活動と相関しているか？
• RQ3 豊富なスーパクラスター、貧弱なスーパクラスター、およびフィールドのグループにおけるメイン銀河の光度に顕著な差があるか？
• RQ4 豊富なスーパクラスターの高密度コア（δ > 10）では、孤立銀河に対しても消極的銀河の割合が高まっているか？
• RQ5 地域的（グループ／クラスター）およびグローバル（スーパクラスター）環境が、銀河進化にどのように共同で影響を与えているか？

主な発見

• 豊富なスーパクラスターにおける中央光度密度の中央値は δ ≈ 7.5 であり、貧弱なスーパクラスターの δ ≈ 6.0 より顕著に高い。豊富なスーパクラスターには、貧弱なスーパクラスターにない高密度コア（δ > 10）が存在する。
• 早期型で消極的銀河の割合は、豊富なスーパクラスターで最も高く（貧弱なスーパクラスターをわずかに上回る）、フィールドで最も低く、環境による抑制（環境的クエンチング）の兆候である。
• 豊富なスーパクラスターの高密度コア（δ > 10）では、早期型で消極的銀河の過剰が顕著に認められ、グループ／クラスター・メンバーに加え、孤立銀河に対しても同様の傾向が見られる。
• 豊富なスーパクラスターにおけるメイン銀河の中央絶対等級は M_bj = -21.02 であり、貧弱なスーパクラスターでは -20.9、フィールドのグループでは -19.7 である。豊富なシステムでは中央銀河がより明るい。
• 銀河性質は、8 h⁻¹ Mpcスケールで平滑化された光度密度場と強く相関している：高密度域では消極的・早期型銀河が優勢であり、低密度域では星形成・後期型銀河が優勢である。
• 豊富なスーパクラスターの高密度コアに存在する孤立銀河でさえ、貧弱なスーパクラスターまたはフィールドの孤立銀河と比較して星形成銀河の割合が低く、グローバルなスーパクラスター環境の影響が確認された。