[논문 리뷰] The Distance of the Virgo Cluster

G. Tammann, A. Sandage외 1명|arXiv (Cornell University)|1999. 04. 26.

Cosmology and Gravitation Theories인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 여의집단까지의 거리를 여섯 가지 독립적인 방법을 사용하여 측정하여 평균 거리 모odulus를 (m−M)₀ = 31.60 ± 0.09 (20.9 ± 0.9 Mpc)로 산정한다. 이 결과는 국소적 유동 운동에 영향을 받지 않는 H₀ = 56 ± 4 (랜덤) ± 6 (계측 오차) km s⁻¹ Mpc⁻¹로 校정되며, 10,000 km s⁻¹ 이상의 허블 흐름에 대한 강력한 기준점이 된다.

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.

연구 동기 및 목표

• 여러 독립적인 방법을 사용하여 여의집단까지의 정확하고 일관된 거리를 측정하는 것.
• 잘 측정된 집단에 기반하여 허블 상수의 계측 오차를 줄이는 것.
• 10,000 km s⁻¹ 이상의 허블 흐름에 대한 강력한 거리 기준점 제공.
• 국소적 특이 속도의 영향을 최소화하기 위해 거리가 잘 알려진 집단을 사용함으로써 편향을 줄이는 것.

제안 방법

• 여의집단의 성분들에 대해 여섯 가지 독립적인 거리 측정 기법을 적용하였다.
• 각 기법에서 얻은 거리 모odulus를 조합하여 가중 평균과 불확실성을 계산하였다.
• 평균 거리 모odulus를 사용하여 상대 거리가 알려진 31개의 집단을 이용해 허블 흐름을 校정하였다.
• 이 집단들의 속도-거리 관계를 선형성을 가정하여 허블 상수를 유도하였다.
• 계측 오차는 기법 간 결과 비교와 잠재적 편향 평가를 통해 추정되었다.
• 국소적 유동 운동에 민감하지 않도록, 먼 집단의 대규모 샘플을 사용하도록 분석 설계되었다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 여러 독립적인 방법을 사용하여 여의집단의 가장 정확하고 일관된 거리 모odulus는 무엇인가?
• RQ2 여의집단의 거리는 어떻게 10,000 km s⁻¹ 이상의 허블 흐름을 기준으로 하는가?
• RQ3 허블 상수는 국소적 특이 속도로부터 얼마나 독립적으로 결정될 수 있는가?
• RQ4 이 방법으로 유도된 허블 상수의 통합 랜덤 오차와 계측 오차는 무엇인가?

주요 결과

• 여의집단의 평균 거리 모odulus는 (m−M)₀ = 31.60 ± 0.09로, 이는 거리 20.9 ± 0.9 Mpc에 해당한다.
• 여의집단 거리와 잘 校정된 31개의 집단을 기반으로 유도된 허블 상수는 H₀ = 56 ± 4 (랜덤) ± 6 (계측 오차) km s⁻¹ Mpc⁻¹이다.
• 먼 거리의 대규모 집단 샘플을 사용함으로써 국소적 유동 운동에 대해 강건한 결과를 얻었다.
• 불확실성 예산에는 통계적 오차와 계측 오차 성분이 포함되어 있으며, 계측 오차는 주로 校정 오차에 의해 지배된다.
• 여섯 가지 독립적인 기법 간의 일관성은 최종 거리 및 H₀ 값에 대한 신뢰도를 높인다.
• 여의집단의 거리는 10,000 km s⁻¹ 이상의 갈라크시 외부 거리 척도에 있어 신뢰할 수 있는 기준점으로 기능한다.