[論文レビュー] Measurement of Galaxy Distances

Jeffrey A. Willick|arXiv (Cornell University)|Oct 24, 1996

Astronomical Observations and Instrumentation参考文献 1被引用数 5

ひとこと要約

本論文は、Cepheid変光星、Tully-Fisher関係、Dn-σ関係、表面輝度フラクチュエーション、最も明るい銀河団銀河、およびIa型超新星の6つの主な銀河距離標識について包括的なレビューを提供しており、特異速度調査およびハッブル定数の決定におけるそれらの応用を詳述している。また、校正の課題と、マルドゥイスト型バイアスが距離測定に与える影響を強調している。

ABSTRACT

Six of the principal galaxy distance indicators are discussed: Cepheid variables, the Tully-Fisher relation, the Dn-sigma relation, Surface Brightness Fluctuations, Brightest Cluster Galaxies, and Type Ia Supernovae. The role they play in peculiar velocity surveys and Hubble constant determination is emphasized. Past, present, and future efforts at constructing catalogs of redshift-independent distances are described. The chapter concludes with a qualitative overview of Malmquist and related biases.

研究の動機と目的

• extragalactic astronomyで用いられる6つの主な銀河距離標識をレビューおよび評価すること。
• これらの距離標識が特異速度調査およびハッブル定数の決定において果たす役割を明確にすること。
• 赤赤方偏移に依存しない距離カタログの作成に関する過去、現在、および将来の取り組みを要約すること。
• 距離測定におけるマルドゥイストおよび関連する選択バイアスの性質と影響を説明すること。
• 宇宙論的距離スケールの校正における系統的不確実性を理解する基盤を提供すること。

提案手法

• Cepheid変光星、Tully-Fisher関係、Dn-σ関係、表面輝度フラクチュエーション、最も明るい銀河団銀河、Ia型超新星の6つの主要な距離標識の体系的分析。
• 各手法の校正、精度、および異なる銀河タイプや赤方偏移における適用可能性の評価。
• 3次元的な宇宙の流れマップの構築およびハッブル定数の測定にこれらの標識がどのように使われるかの議論。
• 赤赤方偏移に依存しない距離カタログの検討および系統的誤差を最小限に抑える役割。
• 等級限界調査におけるマルドゥイストバイアスおよび関連する選択効果の分析。
• 観測データと理論的モデルの統合により、距離測定の信頼性を評価すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 異なる銀河距離標識は、正確性および適用範囲の観点からどのように比較できるか？
• RQ2 各距離標識がハッブル定数および宇宙膨張率の制約に果たす役割は何か？
• RQ3 正確で赤赤方偏移に依存しない距離測定は、特異速度調査にどのように利益をもたらすか？
• RQ4 距離標識の校正における主な系統的誤差の原因、特にマルドゥイストバイアスは何か？
• RQ5 過去および現在の取り組みは、銀河距離カタログの信頼性をどのように向上させてきたか？

主な発見

• Cepheid変光星は、依然として最も信頼できる一次距離標識であるが、近傍銀河に限られる。
• Tully-Fisher関係とDn-σ関係は、それぞれスパイラル銀河と楕円銀河に対して、中程度の赤方偏移まで効果的な距離推定を可能にしている。
• 表面輝度フラクチュエーションは、早期型銀河の距離測定に頼もしい手法であり、約50 Mpcまで有効である。
• Ia型超新星は、高赤方偏移での距離測定およびハッブル定数の決定に最も強力な標準標準光源である。
• マルドゥイストバイアスは、等級限界調査に顕著に影響を与え、フラックス限界サンプルでは平均距離が過大評価される。
• 赤赤方偏移に依存しない距離カタログは、特異速度およびハッブル定数の研究における系統的誤差を低減するために不可欠である。