[논문 리뷰] Superclusters of galaxies in the 2dF redshift survey. III. The properties of galaxies in superclusters

M. Einasto, J. Einasto외 8명|ArXiv.org|2006. 09. 27.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 76인용 수 28

한 줄 요약

이 연구는 2dF은하적적색편이조사(2dFGRS)를 이용해 초초군집 내 은하 성질을 분석하여, 다수의 은하가 포함된 풍부한 초초군집이 더 높은 밀도 영역과 더 많은 초기형, 수동형 은하 비율을 지닌다는 것을 밝혀냈다. 결과는 국소적(군집/은하단) 환경과 전반적(초초군집) 환경이 함께 은하 형태와 성형 활동을 결정짓는다는 것을 보여주며, 8 h⁻¹ Mpc 척도에서의 빛의 밀도가 은하 유형과 활동성과 강하게 상관됨을 시사한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 은하 성질—형태, 성형 활동, 빛의 세기 등—이 다양한 초초군집 환경에서 어떻게 변화하는지 조사하기.
• 국소적 군집/은하단 효과를 초월해 전반적 초초군집 환경이 은하 진화에 영향을 미치는지 판단하기.
• 풍부한 초초군집과 가난한 초초군집, 그리고 필드 지역에서 초기형, 수동형, 성형 활동이 있는 은하의 분포를 비교하기.
• 다양한 풍부도를 가진 초초군집에서 주요 은하의 빛의 세기 및 등급 분포를 분석하기.
• 대규모 밀도(8 h⁻¹ Mpc 척도로 스무딩)가 우주 구조 전반에서 은하 성질을 어떻게 결정짓는지 평가하기.

제안 방법

• 2dF은하적적색편이조사(2dFGRS)에서 유도된 초초군집 목록을 활용하여, 은하 수와 공간 분포 기반으로 풍부한 초초군집과 가난한 초초군집을 식별했다.
• 대규모 환경 밀도를 정량화하기 위해 8 h⁻¹ Mpc 척도로 스무딩된 빛의 밀도장을 계산했다.
• 형태와 스펙트럼 유형에 따라 은하를 분류: 초기형, 수동형, 빨간 은하 대비 후기형, 성형 활동이 있는, 파란 은하.
• 풍부도 계급에 따라 고밀도 핵심 영역(δ > 10), 저밀도 지역, 필드에서 은하 비율과 절대 등급(M_bj)을 비교했다.
• 국소적 초초군집 환경의 영향을 분리하기 위해 고립 은하와 군집/은하단 소속 은하를 별도로 분석했다.
• 중위 절대 등급과 통계적 비교를 통해 풍부한 초초군집, 가난한 초초군집, 필드 군집 간 주요 은하 빛의 세기의 차이를 평가했다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 풍부한 초초군집, 가난한 초초군집, 필드 지역 간 초기형, 수동형, 성형 활동이 있는 은하의 비율은 어떻게 다를까?
• RQ2 8 h⁻¹ Mpc 척도로 스무딩된 대규모 빛의 밀도가 은하 형태와 성형 활동과 상관관계가 있는가?
• RQ3 풍부한 초초군집, 가난한 초초군집, 필드의 군집 간 주요 은하의 빛의 세기에 유의미한 차이가 있는가?
• RQ4 풍부한 초초군집의 고밀도 핵심 영역(δ > 10)에서는 고립 은하들 사이에서도 수동형 은하 비율이 높아지는가?
• RQ5 국소적(군집/은하단) 환경과 전반적(초초군집) 환경이 함께 은하 진화에 영향을 미치는 정도는 어느 정도인가?

주요 결과

• 풍부한 초초군집의 중위 빛의 밀도는 δ ≈ 7.5로, 가난한 초초군집의 δ ≈ 6.0보다 유의미하게 높으며, 풍부한 초초군집에는 가난한 초초군집에 없는 고밀도 핵심 영역(δ > 10)이 존재한다.
• 초기형, 수동형 은하 비율은 풍부한 초초군집에서 가장 높고(가난한 초초군집보다 略로 높음), 필드에서 가장 낮아 환경에 의한 억제 작용이 작용하고 있음을 시사한다.
• 풍부한 초초군집의 고밀도 핵심 영역(δ > 10)에서는 초기형, 수동형 은하 비율이 유의미하게 높으며, 이는 군집/은하단 소속 은하뿐 아니라 고립 은하들 역시 포함된다.
• 풍부한 초초군집에서 주요 은하의 중위 절대 등급은 M_bj = -21.02로, 가난한 초초군집의 -20.9와 필드 군집의 -19.7보다 더 밝아, 풍부한 시스템에서 중심 은하가 더 밝다는 것을 시사한다.
• 은하 성질은 8 h⁻¹ Mpc 스무딩 빛의 밀도장과 강하게 상관된다: 고밀도 지역에서는 수동형, 초기형 은하가 지배하며, 저밀도 지역에서는 성형 활동이 있는 후기형 은하가 지배한다.
• 풍부한 초초군집의 고밀도 핵심 영역에 있는 고립 은하들 역시, 가난한 초초군집이나 필드의 고립 은하들보다 성형 활동이 있는 은하 비율이 낮아, 전반적 초초군집 환경의 영향이 확인된다.