[논문 리뷰] Multi-object spectroscopy of low redshift EIS clusters. III. Properties of optically selected clusters

L. F. Olsen, Christophe Benoıst외 3명|ArXiv.org|2005. 02. 25.

Astronomy and Astrophysical Research참고 문헌 29인용 수 7

한 줄 요약

이 연구는 다중 객체 분광법을 사용하여 저적도(z ≈ 0.2) 21개의 ESO Imaging Survey(EIS) 은하단 후보자 중 20개를 확인하였으며, 속도 분산은 130에서 1200 km/s이며, 53%는 뚜렷한 적색계열을 보였음. 결과는 매치필터 검출 방법의 신뢰성을 확인하였고, 적색계열 색깔이 수동적 별성 진화 모델과 일치함을 보여, 검출된 시스템이 물리적으로 실재하는 은하단과 군임을 지지함.

ABSTRACT

We have carried out an investigation of the properties of low redshift EIS clusters using both spectroscopy and imaging data. We present new redshifts for 738 galaxies in 21 ESO Imaging Survey (EIS) Cluster fields. We use the ``gap''-technique to search for significant overdensities in redshift space and to identify groups/clusters of galaxies corresponding to the original EIS matched filter cluster candidates. In this way we spectroscopically confirm 20 of the 21 cluster candidates with a matched-filter estimated redshift z_MF=0.2. We have now obtained spectroscopic redshifts for 34 EIS cluster candidates with z_MF=0.2 (see also Hansen et al., 2002; Olsen et al., 2003). Of those we spectroscopically confirm 32 with redshifts ranging from z=0.064 to 0.283. We find that: 1) the velocity dispersions of the systems range from sigma_v<=130km/s to sigma_v=1200km/s, typical of galaxy groups to rich clusters; 2) richnesses corresponding to Abell classes R<=1; and 3) concentration indices ranging from C=0.2 to C=1.2. From the analysis of the colours of the galaxy populations we find that 53% of the spectroscopically confirmed systems have a ``significant'' red sequence. These systems are on average richer and have higher velocity dispersions. We find that the colour of the red sequence galaxies matches passive stellar evolution predictions.

연구 동기 및 목표

• 매치필터 기법을 통해 식별된 저적도 EIS 은하단 후보자(zMF ≈ 0.2)를 분광학적으로 확인하기 위해.
• 확인된 시스템의 천체역학적 및 광학적 성질을 특성화하기 위해, 속도 분산, 빈도, 농도를 포함하여.
• 은하 집단 내에서 적색계열의 존재 및 성질을 평가하여 시스템의 물리적 일관성과 진화 상태를 평가하기 위해.
• 관측된 적색계열 색깔이 수동적 별성 집단 모델에 의해 예측된 바와 일치하는지 테스트하기 위해.
• 투사 효과가 시스템 성질 측정 및 매치필터 검출 방법의 신뢰성에 미치는 영향을 평가하기 위해.

제안 방법

• 라 실리아의 덴마크 1.5m 망원경을 사용하여 21개의 EIS 은하단 영역 내 738개의 은하에 다중 객체 분광법을 확보함.
• 적색편이 공간에서의 뚜렷한 과밀도를 식별하기 위해 '간격' 기법을 적용함.
• 공간적 일치성과 적색편이 일관성을 기반으로 분광학적으로 확인된 군집을 원래의 EIS 매치필터 은하단 후보자와 연계함.
• 분광학적 및 광학적 자료로부터 속도 분산, 빈도(아벨 R), 농도 지수(C)를 계산함.
• 색깔-등급도를 작성하여 적색계열을 탐지하고, 관측된 색깔을 수동 진화 모델(Bruzual & Charlot 1993)과 비수행 템플릿과 비교함.
• 수동 진화 모델에 대한 적색계열 색깔의 산란을 정량화하여 일관성 평가함.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 21개의 저적도 EIS 은하단 후보자(zMF ≈ 0.2)는 물리적으로 실재하는 은하단인지, 아니면 허위 탐지인가?
• RQ2 확인된 시스템들 사이에서 천체역학적 성질(속도 분산, 빈도, 농도)의 범위는 무엇인가?
• RQ3 확인된 시스템 중 적색계열을 보이는 비율은 얼마이며, 그 색깔은 수동 별성 집단 진화 모델과 일치하는가?
• RQ4 전경 또는 배경 구조의 투사 효과가 시스템의 전반적 성질 측정에 얼마나 영향을 미치는가?
• RQ5 관측된 적색계열 색깔이 수동적으로 진화하는 타원은하에 대한 이론적 예측과 얼마나 잘 일치하는가?

주요 결과

• zMF = 0.2인 21개의 EIS 은하단 후보자 중 20개가 분광학적으로 확인되었으며, 적색편이는 z = 0.064에서 z = 0.283 사이로, 매치필터 추정치와 뛰어난 일치를 보임.
• 속도 분산은 130 km/s(군집 유사)에서 1200 km/s(풍부한 은하단 유사)까지 넓은 범위를 보이며, 다양한 천체역학적 상태를 나타냄.
• 분광학적으로 확인된 시스템 중 53%(32개 중 17개)는 뚜렷한 적색계열을 보이며, 색깔이 수동 별성 진화 모델과 일치함.
• 수동 진화 모델 주변의 적색계열 색깔 산란은 0.14로, 색깔 측정에 사용된 밴드 너비와 유사함.
• 적색계열이 관측된 시스템은 그렇지 않은 시스템보다 더 높은 속도 분산과 더 높은 빈도를 보이며, 농도 지수와는 유의미한 상관관계 없음.
• 투사 효과는 최대 32개 시스템 중 13개에 영향을 미칠 수 있으며, 이는 속도 분산 및 빈도 추정치에 편향을 줄 수 있고, 이 두 성질 간의 약한 상관관계를 설명함.