[논문 리뷰] The structure of supervoids. I. Void hierarchy in the Northern Local Supervoid.

U. Lindner, J. Einasto외 4명|arXiv (Cornell University)|1995. 03. 10.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena인용 수 8

한 줄 요약

이 논문은 북부 국지 초공극의 계층적 구조를 조사하여, 이가 비어 있지 않으며 작은 은하계와 열악한 군집을 포함하고 있음을 밝혀낸다. 형태 유형과 빛의 세기의 분포를 분석함으로써, 이 연구는 공극이 계층적으로 형성됨을 발견한다: 밝은 타원은하와 열악한 군집은 40 h⁻¹ Mpc 이내의 직경을 가진 공극을 정의하며, 더 어두운 은하들은 약 8 h⁻¹ Mpc의 더 작은 공극을 정의한다. 공극의 크기는 환경 밀도에 따라 달라진다.

ABSTRACT

Supervoids are regions in the local Universe which do not contain rich clusters of galaxies. We have studied the closest example, the Northern Local Void, situated between the Local, Coma, and the Hercules superclusters. We find that this supervoid is not empty, but it contains small galaxy systems and poor clusters of galaxies. We study the cosmography of this void by analyzing the distribution of poor clusters of galaxies, elliptical and other galaxies in two projections. We present a catalogue of voids, defined by galaxies of different morphological type and luminosity, and analyze mean diameters of voids in different environments. The sizes of voids and the properties of void walls are related. Voids defined by poor clusters of galaxies and by bright elliptical galaxies have a mean diameter of up to 40 h-1 Mpc. Faint late-type galaxies divide these voids into smaller voids. The faintest galaxies we can study are outlining voids with mean diameters of about 8 h-1 Mpc. Voids located in a high-density environment are smaller than voids in low-density regions. This analysis shows that voids form a hierarchical system.

연구 동기 및 목표

• 북부 국지 초공극의 천체지리적 구조를 조사하기 위해, 이는 국소 우주 내 대규모 밀도가 낮은 영역이다.
• 초공극이 실제로 비어 있는지 아니면 희박한 은하계와 열악한 군집을 포함하고 있는지 규명하기 위해.
• 공극의 크기와 형태가 은하 유형과 빛의 세기에 따라 어떻게 변하는지 분석하기 위해.
• 공극 크기와 환경 밀도 사이의 관계를 탐색하기 위해, 특히 고밀도 및 저밀도 지역에서의 관계를 고려하기 위해.
• 공극의 계층적 구조를 평가하기 위해 서로 다른 은하 유형과 빛의 세기에 기반한 공극 목록을 수립하기 위해.

제안 방법

• 북부 국지 초공극의 두 개의 투영 영역에서 은하의 공간 분포를 분석하기 위해.
• 은하를 형태 유형(타원형, 후기형)과 빛의 세기에 따라 분류하여 공극의 경계를 정의하기 위해.
• 밝은 타원은하, 열악한 군집, 어두운 후기형 은하를 포함한 다양한 은하 집단에 기반한 공극 목록을 구축하기 위해.
• 각 은하 유형에 의해 정의된 공극의 평균 직경을 측정하여 구조적 계층성 평가하기 위해.
• 초군집 근처와 같은 고밀도 환경과 저밀도 지역에서의 공극 크기를 비교하기 위해.
• 통계적 분석을 통해 다양한 은하 샘플에서 공극 벽의 특성과 평균 공극 직경 간의 관계를 규명하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 북부 국지 초공극과 같은 초공극은 은하계가 포함되어 있거나 실제로 비어 있는가?
• RQ2 다른 은하 유형(예: 밝은 타원은하 대비 어두운 후기형 은하)에 의해 정의된 공극의 크기는 어떻게 비교되는가?
• RQ3 어두운 은하군집이 점점 더 어두운 은하군집에 의해 더 큰 공극이 분할되는 계층적 구조가 공극 형성에 존재하는가?
• RQ4 지역 환경 밀도(예: 초군집에 가까운 정도)는 공극의 크기에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ5 다양한 은하에 의해 정의된 샘플에서 공극 벽의 특성과 평균 공극 직경 사이의 관계는 무엇인가?

주요 결과

• 북부 국지 초공극은 비어 있지 않으며, 작은 은하계와 은하의 열악한 군집을 포함하고 있다.
• 열악한 군집과 밝은 타원은하에 의해 정의된 공극은 평균 직경이 최대 40 h⁻¹ Mpc에 이른다.
• 어두운 후기형 은하들은 더 큰 공극을 더 작은 구조로 분할하며, 평균 직경 약 8 h⁻¹ Mpc의 공극을 정의한다.
• 공극의 크기는 환경 밀도에 따라 달라진다: 고밀도 지역의 공극은 저밀도 지역의 공극보다 작다.
• 분석 결과 공극이 계층적 시스템을 형성하며, 더 큰 공극이 점점 더 어두운 은하군집에 의해 분할됨을 확인한다.
• 이 연구는 은하 형태와 빛의 세기에 기반한 공극 목록을 수립하여, 다양한 샘플 간의 공극 구조를 정량적으로 비교할 수 있도록 했다.