[論文レビュー] The Distance of the Virgo Cluster

G. Tammann, A. Sandage+1 more|arXiv (Cornell University)|Apr 26, 1999

Cosmology and Gravitation Theories被引用数 5

ひとこと要約

この論文は、6つの独立した手法を用いてベーゼ座標群への距離を決定し、平均距離モジュラス (m−M)₀ = 31.60 ± 0.09（20.9 ± 0.9 Mpc）を得た。この結果を用いて、H₀ = 56 ± 4（ランダム）± 6（系統的）km s⁻¹ Mpc⁻¹ を校正し、局所的な流れ運動に依存しないものとして、10,000 km s⁻¹ 以上のハッブルフローに対する頑健なアンカーを提供する。

ABSTRACT

Six different distance determination methods of Virgo cluster members yield a mean distance modulus of (m-M)^0(Virgo) = 31.60 +/- 0.09 (20.9 +/- 0.9 Mpc). This value can be carried out to > 10,000 km/s by means of 31 clusters whose distances are well known relative to the Virgo cluster. They yield H_0 = 56 +/- 4 (random error) +/- 6 (systematic error), independent of local streaming motions.

研究の動機と目的

• 複数の独立した手法を用いて、ベーゼ座標群への正確で一貫性のある距離を決定すること。
• 良好に測定されたクラスタに距離をアンカーすることで、ハッブル定数の系統的不確実性を低減すること。
• 10,000 km s⁻¹ 以上のハッブルフローに対する頑健な距離アンカーを提供すること。
• 局所的な固有速度によるバイアスを最小限に抑えるために、距離がよく把握されたクラスタを用いること。

提案手法

• ベーゼ座標群のメンバーに、6つの独立した距離決定技術を適用した。
• 各手法から得られた距離モジュラスを組み合わせ、重み付き平均と不確実性を計算した。
• 平均距離モジュラスを用いて、既知の相対距離を持つ31個のクラスタを用いてハッブルフローを校正した。
• これらのクラスタの速度-距離関係から線形性を仮定してハッブル定数を導出した。
• 系統的誤差は、複数の手法の結果を比較し、潜在的なバイアスを評価することで推定した。
• 局所的な流れ運動に感度が低くなるように、広範な遠方クラスタのサンプルを用いた分析設計をした。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 複数の独立した手法を用いた場合、ベーゼ座標群の最も正確で一貫性のある距離モジュラスは何か？
• RQ2 ベーゼ座標群の距離は、10,000 km s⁻¹ 以上のハッブルフローをどのようにアンカーするか？
• RQ3 局所的な固有速度に依存しない程度に、ハッブル定数はどの程度まで決定可能か？
• RQ4 この手法から導かれたハッブル定数における統計的および系統的不確実性の合計は何か？

主な発見

• ベーゼ座標群の平均距離モジュラスは (m−M)₀ = 31.60 ± 0.09 であり、距離は 20.9 ± 0.9 Mpc に相当する。
• ベーゼ座標群の距離と、良好に校正された31個のクラスタを用いたハッブル定数は H₀ = 56 ± 4（ランダム）± 6（系統的）km s⁻¹ Mpc⁻¹ である。
• 広範な遠方クラスタのサンプルを用いたため、局所的な流れ運動に対して頑健である。
• 不確実性予算には統計的および系統的成分が含まれており、系統的誤差は主に校正の不確実性に起因する。
• 6つの独立した手法の間で一貫性が確認されたため、最終的な距離および H₀ 値に対する信頼性が向上した。
• ベーゼ座標群の距離は、10,000 km s⁻¹ 以上の銀河間距離スケールにおける信頼できるアンカーとして機能する。