[논문 리뷰] The rich cluster of galaxies ABCG 85. III. Analyzing the ABCG 85/87/89 complex

F. Durret, W. Forman외 3명|arXiv (Cornell University)|1998. 02. 13.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 1인용 수 4

한 줄 요약

이 연구는 ROSAT X선 자료, 광학적 밝기 측정값, 적색이동 자료를 융합하여 ABCG 85/87/89 복합체를 분석하여, PA ≈ 160° 방향으로 일관된 필라멘터리 구조를 규명하였다. 연구 결과, ABCG 87과 ABCG 89의 은하, X선 방출, 운동학적 하위구조들이 이 방향으로 정렬되어 있음을 확인하였으며, 이는 은하단에 대규모 필라멘터리 구조를 따라 물질이 축적되는 천체론적 모델을 지지한다.

ABSTRACT

We present a combined X-ray and optical analysis of the ABCG 85/87/89 complex of clusters of galaxies, based on the ROSAT PSPC image, optical photometric catalogues (Slezak et al. 1998), and an optical redshift catalogue (Durret et al. 1998). From this combined data set, we find striking alignments at all scales at PA$\simeq$160°. At small scales, the cD galaxy in ABCG 85 and the brightest galaxies in the cluster are aligned along this PA. At a larger scale, X-ray emission defines a comparable PA south-southeast of ABCG 85 towards ABCG 87, with a patchy X-ray structure very different from the regular shape of the optical galaxy distribution in ABCG 87. The galaxy velocities in the ABCG 87 region show the existence of subgroups, which all have an X-ray counterpart, and seem to be falling onto ABCG 85 along a filament almost perpendicular to the plane of the sky. To the west of ABCG 85, ABCG 89 appears as a significant galaxy density enhancement, but is barely detected at X-ray wavelengths. The galaxy velocities reveal that in fact this is not a cluster but two groups with very different velocities superimposed along the line of sight. These two groups appear to be located in intersecting sheets on opposite sides of a large bubble. These data and their interpretation reinforce the cosmological scenario in which matter, including galaxies, groups and gas, falls onto the cluster along a filament.

연구 동기 및 목표

• ABCG 85/87/89 은하단 복합체의 대규모 구조 및 운동학적 상태를 이해하기 위해.
• 다양한 스케일에서 은하, X선 방출, 속도 하위구조의 정렬을 조사하기 위해.
• ABCG 89가 진정으로 단일 은하단인지, 천체선 상에서의 군집 초월 중첩인지를 규명하기 위해.
• 우주망 내 필라멘터리 구조를 따라 물질이 은하단에 축적된다는 가설을 검증하기 위해.
• 복합체 내 하위구조의 운동학적 및 형태학적 일관성을 검토하기 위해.

제안 방법

• ROSAT PSPC X선 영상 촬영을 통해 은하단 복합체의 확장된 X선 방출을 맵핑하고 하위구조를 식별하였다.
• Slezak 등 (1998)의 광학적 밝기 목록을 통합하여 은하 분포 및 밝기를 식별하였다.
• Durret 등 (1998)의 광학적 적색이동 자료를 통합하여 반경 속도를 결정하고 운동학적 하위군을 탐지하였다.
• 위치각 PA ≈ 160°에서 cD 은하, X선 피크, 은하군의 공간 정렬을 분석하였다.
• 속도 분산 및 적색이동 분석을 통해 물리적으로 연관된 군집과 천체선 상 중첩을 구분하였다.
• X선 및 광학적 특징의 공간 분포를 맵핑하여 필라멘터리 구조의 기하학적 형태를 추론하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 ABCG 85/87/89 복합체에서 X선 방출, 은하 분포, 운동학적 하위구조가 대규모로 일관되게 정렬되어 있는가?
• RQ2 ABCG 89의 진정한 성격은 무엇인가—단일 은하단인지, 천체선 상에서의 군집 중첩인가?
• RQ3 ABCG 87의 운동학적 하위구조는 하늘 평면과 수직인 필라멘터리 구조를 따라 유입되는가?
• RQ4 이 복합체의 공간적 및 운동학적 성질은 은하단 형성에서 필라멘터리 축적 모델을 지지하는가, 아니면 도전하는가?
• RQ5 ABCG 87의 X선 형상은 광학적 은하 분포와 비교하여 어떤 의미를 갖는가?

주요 결과

• 모든 스케일에서 PA ≈ 160°에서 강한 정렬이 관측되었으며, 이는 ABCG 85의 cD 은하와 은하단의 가장 밝은 은하들을 연결한다.
• ABCG 87의 X선 방출은 PA ≈ 160° 방향으로 ABCG 85의东南으로 연장되어 있으며, 규칙적인 은하단 형태와 일치하지 않는 덩어리진 구조를 이룬다.
• ABCG 87 지역의 은하 속도 자료는 다수의 하위군을 보이며, 각각 X선 대응체를 지닌다. 이는 필라멘터리 구조를 따라 지속적인 유입이 일어나고 있음을 시사한다.
• 이 필라멘터리는 하늘 평면과 거의 수직으로 되어 있으며, 대규모 구조의 천체선 투영으로 일관된다.
• ABCG 89는 은하 밀도 증가로 보이지만 X선으로는 거의 탐지되지 않으며, 적색이동 자료는 서로 다른 반경 속도를 지닌 두 개의 별개의 군집을 드러낸다.
• ABCG 89의 두 군집은 큰 X선 공극 또는 기포의 양쪽에 위치해 있어, 이는 우주망 내 교차하는 판상 구조 내에 존재함을 시사한다.