[論文レビュー] The structure of supervoids. I. Void hierarchy in the Northern Local Supervoid.

U. Lindner, J. Einasto+4 more|arXiv (Cornell University)|Mar 10, 1995

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena被引用数 8

ひとこと要約

本稿は、北半球ローカルスーパーボイドの階層的構造を調査し、それが空洞ではなく、小さな銀河系や貧弱な銀河団を含むことを明らかにした。銀河の形態的タイプと明るさの分布を分析することで、ボイドが階層的であることが判明した。明るい楕円銀河と貧弱な銀河団は、最大40 h⁻¹ Mpcの直径を持つボイドを定義するが、やや明るさが弱い銀河は約8 h⁻¹ Mpcの直径を持つより小さなボイドを定義する。ボイドのサイズは環境の密度に依存する。

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.

研究の動機と目的

• 北半球ローカルスーパーボイドの宇宙地図的構造を調査すること。これは、局所宇宙における大きな希薄領域である。
• スーパーボイドが本当に空洞であるのか、それとも希釈された銀河系や貧弱な銀河団を含むのかを特定すること。
• ボイドのサイズと形状が、銀河のタイプや明るさにどのように変化するかを分析すること。
• 特に高密度および低密度領域における環境密度との関係を調査すること。
• 異なる銀河タイプと明るさに基づいてボイドのカタログを作成し、階層的構造を評価すること。

提案手法

• 北半球ローカルスーパーボイドの2つの投影における銀河の空間的分布を分析すること。
• 形態的タイプ（楕円銀河、遅れ銀河）と明るさに基づいて銀河を分類し、ボイドの境界を定義すること。
• 明るい楕円銀河、貧弱な銀河団、およびやや明るさが弱い遅れ銀河を含む、異なる銀河集団に基づいたボイドカタログを構築すること。
• 各銀河タイプによって定義されるボイドの平均直径を測定し、構造的階層性を評価すること。
• 超銀河団の近辺などの高密度環境と低密度地域におけるボイドサイズを比較すること。
• 統計的分析を用いて、異なる銀河サンプルにおけるボイド壁の性質と平均ボイド直径の関係を評価すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 北半球ローカルスーパーボイドのようなスーパーボイドには、銀河系が含まれているのか、それとも本当に空洞なのか？
• RQ2 明るい楕円銀河とやや明るさが弱い遅れ銀河といった、異なる銀河タイプによって定義されるボイドのサイズは、どのように比較できるか？
• RQ3 明るさが弱い銀河が段階的に小さな構造を形成することで、より大きなボイドが分割されるという、ボイド形成における階層的構造があるのか？
• RQ4 周囲の環境密度（例えば、超銀河団に近いかどうか）が、ボイドのサイズにどのように影響するか？
• RQ5 異なる銀河によって定義されるサンプルにおけるボイド壁の性質と平均ボイド直径の関係は何か？

主な発見

• 北半球ローカルスーパーボイドは空洞ではなく、小さな銀河系や銀河の貧弱な団体を含む。
• 貧弱な銀河団と明るい楕円銀河によって定義されるボイドの平均直径は最大40 h⁻¹ Mpcに達する。
• やや明るさが弱い遅れ銀河が、より大きなボイドをより小さな構造に分割し、平均直径が約8 h⁻¹ Mpcのボイドを定義する。
• ボイドのサイズは環境の密度に依存する。高密度領域にあるボイドは、低密度領域にあるボイドよりも小さい。
• 分析により、ボイドが階層的システムを形成していることが確認された。より大きなボイドは、次第に明るさが弱い銀河集団によって分割されている。
• 本研究は、銀河の形態と明るさに基づいたボイドカタログを確立し、異なるサンプル間でのボイド構造の定量的比較を可能にした。