[논문 리뷰] Extragalactic Large-Scale Structures behind the Southern Milky Way. -- II. Redshifts Obtained at the SAAO in the Crux Region

A. P. Fairall, P. A. Woudt외 1명|ArXiv.org|1997. 05. 20.

Astronomy and Astrophysical Research참고 문헌 3인용 수 16

한 줄 요약

이 연구는 남반구 은하수 뒤에 위치한 크루스 영역의 209개 은하에 대한 적색편이 측정을 제시하며, 두 가지 주요 대규모 구조를 규명한다: 0–6000 km s⁻¹ 범위의 세타우루스 벽과 4000–8000 km s⁻¹ 범위의 노르마 슈퍼클러스터로, 후자는 거대한 흡인력과 연결되어 있다. 이 조사로 은하수의 회피대 영역의 은폐 효과가 크게 감소하였고, 고도가 높은 천구 위치에서 관측된 바와 유사한 세포 구조가 드러났다.

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.

연구 동기 및 목표

• 은하수의 흡착으로 인해 가려진 남반구 은하수 뒤의 대규모 외은하 구조를 매핑하기 위해.
• 저고도 은하수 위성 영역의 희미하고 먼 은하에 대한 적색편이 측정을 통해 은하수의 회피대 문제를 해결하기 위해.
• 스펙트럼 데이터를 이용해 슈퍼클러스터 및 필라멘트와 같은 거대한 구조를 식별하고 특성화하기 위해.
• 은하수 평면 근처의 적색편이 공간에 빈틈이 없는 데이터를 확보하여 국소 우주의 3차원 매핑을 향상시키기 위해.
• 기존의 대규모 구조, 예를 들어 세타우루스 벽과 거대한 흡인력의 영향이 은폐된 영역에서도 연속성을 가지는지 검증하기 위해.

제안 방법

• SRC IIIaJ 촬영판의 50× 확대를 이용해 크루스 영역(287° ≤ ℓ ≤ 318°, |b| ≤ 10°)에서 D ≥ 0.2 분미 이상인 3,760개 은하를 식별하기 위해 체계적인 광학 은하 조사 수행.
• 남아프리카 천문대(1.9m 망원경)를 이용해 B_J ≤ 18인 밝은 226개 은하에 대한 스펙트럼 적색편이 측정.
• 표준 템플릿과의 교차상관을 통해 적색편이를 측정하여 173개 은하에서 양호한 신호 대 잡음비 확보.
• 문헌 자료를 활용해 36개의 의심스러운 적색편이 중 4개를 확인; 3개는 은하계 은하로 확인(포함된 행 星운명 성운 포함).
• 은하수 경도 및 경위를 기준으로 적색편이 슬라이스를 이용해 적색편이 공간의 구조를 매핑하여 필라멘트 및 세포형 패턴을 규명.
• 이전의 조사(예: Kraan-Korteweg 등 1995)의 데이터와 결합하여 세타우루스 벽과 노르마 슈퍼클러스터와 같은 확장된 구조를 추적.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 은하수의 흡착으로 인해 가려졌던 크루스 영역의 남반구 은하수 뒤에 존재하는 대규모 구조는 무엇인가?
• RQ2 크루스 영역의 은하 적색편이 분포는 기존의 세타우루스 벽과 거대한 흡인력의 연속성을 어떻게 드러내는가?
• RQ3 4000–8000 km s⁻¹ 범위에 존재하는 거대한 구조의 성격과 범위는 무엇이며, 거대한 흡인력과의 관계는 어떠한가?
• RQ4 이전에 고도가 높은 천구 위치에서 관측된 바와 유사한 세포 구조가 은하수의 회피대 영역에서도 나타나는가?
• RQ5 적색편이 측정은 고은하수 흡착 영역에서 국소 우주의 3차원 매핑을 얼마나 향상시키는가?

주요 결과

• 관측된 226개 은하 중 209개에 대해 적색편이 측정을 성공적으로 수행하였으며, 173개는 높은 신호 대 잡음비를 확보하여 해당 영역의 적색편이 기록이 크게 향상되었다.
• 세타우루스 벽이 은하수 평면을 관통해 연장되어 있음을 확인하였으며, 적색편이 범위는 0–6000 km s⁻¹이며, (ℓ,b) = (340°,−25°)에서 세타우루스 은하단까지 필라멘트로 연결되어 있음.
• 4000–8000 km s⁻¹ 범위에 위치한 새로운 거대한 구조인 노르마 슈퍼클러스터를 식별하였으며, 이는 ACO 3627(노르마 은하단) 중심에 위치하고 거대한 흡인력과 연결되어 있음.
• 노르마 슈퍼클러스터는 깊이 약 3000 km s⁻¹, 두께 수백 km s⁻¹로 확장되어 있어 거의 변형된 면을 향해 보이는 벽 형태의 구조임을 나타냄.
• 고도가 높은 천구 위치에서 관측된 바와 유사한 세포 구조가 적색편이 슬라이스에서 명확히 확인되었으며, 1000–2000 km s⁻¹ 정도의 지름을 가진 공극과 과밀도 영역이 관측됨.
• 이 조사로 은하수의 회피대 효과의 유효 폭이 감소하였으며, 특히 크루스 영역에서 은하수의 은폐가 이전에 상상한 것보다 덜 완전하다는 것이 드러남.