[论文解读] Extragalactic Large-Scale Structures behind the Southern Milky Way. -- II. Redshifts Obtained at the SAAO in the Crux Region

A. P. Fairall, P. A. Woudt+1 more|ArXiv.org|May 20, 1997

Astronomy and Astrophysical Research参考文献 3被引用 16

一句话总结

本研究对银河系南部天蝎座方向后方的209个星系进行了红移测量，揭示了两个主要的大尺度结构：0–6000 km s⁻¹的半人马座壁（Centaurus Wall）和4000–8000 km s⁻¹的南冕超星系团（Norma Supercluster），后者与大吸引子（Great Attractor）相连。该巡天显著减少了银道面区域的消光影响，揭示了与高银纬区域所见类似的胞状结构。

ABSTRACT

In our systematic optical galaxy search behind the southern Milky Way, 3760 (mostly unknown) galaxies with diameters D > 0.2 arcminutes were identified in the Crux region (287 < l < 318 degrees, |b| < 10 degrees, Woudt & Kraan-Korteweg 1997). Prior to this investigation, only 65 of these galaxies had known redshifts. In order to map the galaxy distribution in redshift space we obtained spectra for 226 bright (B_J < 18.0 mag) objects with the 1.9m telescope of the South African Astronomical Observatory (SAAO). Two main structures crossing the Galactic Plane in the Crux region have now become clear. A narrow, nearby filament from (l,b) = (340 deg, -25 deg) to the Centaurus cluster can be traced. This filament runs almost parallel to the extension of the Hydra-Antlia clusters found earlier and is part of what we have earlier termed the ``Centaurus Wall'' extending in redshift-space between 0 < v < 6000 km/s (Fairall & Paverd 1995). The main outcome of this survey however, is the recognition of another massive extended structure between 4000 < v < 8000 km/s. This broad structure, dubbed the Norma Supercluster (Woudt et al. 1997), runs nearly parallel to the Galactic Plane from Vela to ACO 3627 (its centre) from where it continues to the Pavo cluster. This massive structure is believed to be associated with the Great Attractor. The survey has furthermore revealed a set of cellular structures, similar to those seen in redshift space at higher galactic latitudes, but never before seen so clearly behind the Milky Way.

研究动机与目标

• 绘制因消光而被银河系遮蔽的南部银河系背后的大尺度星系结构。
• 通过获取低银纬区域暗淡遥远星系的红移，克服观测银道面区域的挑战。
• 利用光谱数据识别并表征天蝎座区域内的大质量结构，如超星系团和丝状结构。
• 通过填补银道面附近红移空间的空白，改进本地宇宙的三维结构图。
• 检验已知大尺度特征（如半人马座壁和大吸引子的影响）在遮蔽区域的连续性。

提出的方法

• 利用SRC IIIaJ巡天底片的50×放大倍率，对天蝎座区域（287° ≤ ℓ ≤ 318°，|b| ≤ 10°）内直径D ≥ 0.2角分的3,760个星系进行了系统的光学星系巡天。
• 使用南非天文台（SAAO）的1.9米望远镜，对226个明亮星系（B_J ≤ 18）获取了光谱红移。
• 通过将光谱与标准模板进行互相关测量红移，173个星系获得良好的信噪比。
• 利用文献数据确认了36个暂定红移中的4个；识别出3个星系为银河系内天体（包括一个已确认的行星状星云）。
• 通过在银经和银纬方向划分红移层，绘制了红移空间中的结构，揭示了丝状和胞状分布。
• 将本数据与先前的巡天（如Kraan-Korteweg等，1995年）结合，追踪了半人马座壁和南冕超星系团等延伸结构。

实验结果

研究问题

• RQ1 在银河系南部天蝎座区域，因银河系消光而此前被遮蔽的大尺度结构有哪些？
• RQ2 天蝎座区域星系的红移分布如何揭示半人马座壁和大吸引子等已知结构的连续性？
• RQ3 位于4000–8000 km s⁻¹的庞大结构的本质和范围是什么？它与大吸引子有何关联？
• RQ4 此前在高银纬区域观测到的红移空间胞状结构，在银道面区域在多大程度上也可见？
• RQ5 红移测量在多大程度上改善了高银河消光区域本地宇宙的三维结构图？

主要发现

• 成功测量了226个观测星系中的209个红移，其中173个具有高信噪比，显著改善了该区域的红移普查。
• 确认半人马座壁延伸穿过银道面，红移范围为0–6000 km s⁻¹，从(ℓ,b) = (340°,−25°)延伸至半人马座星系团的丝状结构已被追踪。
• 在4000–8000 km s⁻¹处发现了一个新的大质量结构——南冕超星系团，其以ACO 3627（南冕星系团）为中心，与大吸引子相连。
• 南冕超星系团在深度方向延伸约3000 km s⁻¹，在厚度方向延伸数百km s⁻¹，显示出近乎侧视的墙状形态。
• 在红移切片中清晰检测到类似高银纬区域的胞状结构，其空洞和高密度区直径达1000–2000 km s⁻¹。
• 本巡天减少了银道面有效宽度，表明银河系的消光作用不如先前认为的那样完全，尤其在天蝎座区域更为明显。