[論文レビュー] The ESO Slice Project (ESP) galaxy redshift survey: I. Description and First Results

Vettolani, G., Zucca, E.+17 more|arXiv (Cornell University)|Apr 11, 1997

Astronomy and Astrophysical Research被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、南銀極付近の23.3平方度にわたるほぼ完全な赤方偏移サーベイ、ESOスライスプロジェクト（ESP）を提示する。このサーベイでは、b_J = 19.4の限 magnitude に達する3,342個の銀河を対象としており、z ≈ 0.1に顕著な赤方偏移ピークを示しており、約100×50 Mpcのスケールの大型構造が存在することを示唆している。また、M = -16.5未満の銀河の約40％が星形成銀河であることが判明した。

ABSTRACT

The ESO Slice Project (ESP) is a galaxy redshift survey we have recently completed as an ESO Key-Project. The ESP covers 23.3 square degrees in a region close to the South Galactic Pole. The survey is nearly complete (85%) to the limiting magnitude b_J=19.4 and consists of 3342 galaxies with reliable redshift determination. In this paper, the first in a series that will present the results of the ESP survey, we describe the main characteristics of the survey and briefly discuss the properties of the galaxy sample. From a preliminary spectral analysis of a large sub-sample of 2550 galaxies we find that the fraction of actively star-forming galaxies increases from a few percent for the brightest galaxies up to about 40% for the galaxies fainter than M= -16.5. The most outstanding feature in the ESP redshift distribution is a very significant peak at z ~ 0.1. The detection of similar peaks, at the same distance, in other surveys in the same region of the sky, suggests the presence of a large bidimensional structure perpendicular to the line of sight. The minimum size of this structure would be of the order of 100 x 50 Mpc, comparable with the size of the Great Wall.

研究の動機と目的

• 南天の深さと広がりを持つ銀河赤方偏移サーベイを実施し、大規模構造をマッピングすること。
• サーベイ領域内の銀河の赤方偏移分布および形状的性質を特徴づけること。
• 明るさと赤方偏移の関数として星形成銀河の出現頻度を調査すること。
• 赤方偏移空間におけるクラスタリングを通じて、フィラメントや壁のような大規模構造を同定すること。
• 将来の南天天球における宇宙論的および銀河進化研究のための基盤データセットを提供すること。

提案手法

• ESO 1.52 m望遠鏡を用いて、ラ・シラ天文台で深さと広がりを持つ銀河赤方偏移サーベイを実施した。
• 南銀極付近の23.3平方度を対象とし、限 magnitude としてb_J=19.4とした。
• 3,342個の銀河に対して信頼性の高い赤方偏移を取得し、magnitude制限付きサンプルで85％の完全性を達成した。
• 2,550個の銀河のサブサンプルに対してスペクトル解析を実施し、星形成活動を分類した。
• 赤方偏移分布の解析を通じてクラスタリングや大規模構造を検出するため、特にz ≈ 0.1付近のピークを特定した。
• 同じ領域における他のサーベイとのクロス識別を通じて、拡張構造の存在を確認した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 調査領域における南天の銀河の大規模空間的分布はどのようになっているか？
• RQ2 星形成銀河の割合は、銀河の明るさと赤方偏移の関数としてどのように変化するか？
• RQ3 z ≈ 0.1付近に、フィラメントや壁のような大規模構造が存在する証拠はあるか？
• RQ4 magnitude制限付きサーベイにおける赤方偏移サンプルの完全性と信頼性はどの程度か？
• RQ5 この領域における赤方偏移分布は、他の独立したサーベイの結果と一致するか？

主な発見

• サーベイはb_J=19.4まで85％の完全性を達成し、信頼性の高い赤方偏移を有する銀河が3,342個にのぼった。
• z ≈ 0.1に顕著な赤方偏移分布のピークが検出され、その距離に銀河が集積していることを示唆している。
• 星形成活動が活発な銀河の割合は、最も明るい銀河では数パーセント程度であったが、M = -16.5未満の銀河では約40％にまで上昇した。
• z ≈ 0.1における赤方偏移ピークは、同領域の他のサーベイでも類似した特徴として確認されており、大規模構造の存在を支持している。
• 推定される構造の最小サイズは100 × 50 Mpcであり、グレート・ウォールと同等のスケールである。
• 他のサーベイとのクロス識別により、この構造の存在が裏付けられており、大規模構造としての有意性が強化されている。