[论文解读] Parkes HI observations of galaxies behind the southern Milky Way. II. The Crux and Great Attractor regions (l ~ 289 degree to 338 degree)

Anja Schroeder, R. C. Kraan‐Korteweg+1 more|arXiv (Cornell University)|Jul 24, 2009

Radio Astronomy Observations and Technology参考文献 4被引用 7

一句话总结

本研究利用帕克斯64米射电望远镜对银河系南部银道面背景的314个光学选源、遮蔽的旋涡星系（银经 l ≈ 289°–338°，位于十字座与大吸引器区域）进行了H I 21 cm线观测。观测实现了52%的检测率，揭示了norma星系团核心存在强烈的H I缺乏现象，并绘制了银道面遮蔽区的大尺度结构，显著减小了红移ZOA，证实了norma墙延伸至银河平面。

ABSTRACT

As part of our programme to map the large-scale distribution of galaxies behind the southern Milky Way, we observed 314 optically-selected, partially-obscured galaxies in the Zone of Avoidance (ZOA) in the Crux and Great Attractor (GA) regions. The observations were conducted with the Parkes 64m radio telescope, in a single-pixel pointed mode, reaching an rms noise level of typically 2-6 mJy over the velocity search range of 400

研究动机与目标

• 绘制银河系南部银道面遮蔽区（ZOA）内星系的三维分布，该区域因尘埃消光导致光学巡天受限。
• 通过获取光学识别、部分遮蔽星系的H I红移，减小红移ZOA。
• 研究密集星系团环境（特别是norma星系团）中的H I含量与H I缺乏现象，评估其对星系演化的影响。
• 利用H I探测结果追踪ZOA中的大尺度结构（如丝状结构与墙状结构）。
• 与以往巡天（如HIPASS和HIZOA）比较检测效率与H I特性，评估其与未来SKA探路者任务的互补性。

提出的方法

• 使用帕克斯64米射电望远镜进行点源H I 21 cm线观测，典型均方根噪声为2–6 mJy，速度范围为400–10,500 km s⁻¹。
• 目标为314个光学选源的旋涡星系，要求直径大于60角秒，且A_B ≤ 3.0 mag，选自深空IIIaJ天球图版。
• 利用光学与近红外预识别技术，瞄准在光学波段被遮蔽的星系，尤其针对高消光区域。
• 基于观测到的H I质量与根据光学直径估算的预期H I质量，计算H I缺乏参数，并与室女座星系团的趋势进行比较。
• 将H I红移与光学红移巡天数据结合，绘制大尺度结构，评估norma墙的几何形态。
• 分析不同银纬与星系团中心距离半径范围内的检测率与H I特性，包括非检测结果的上限。

实验结果

研究问题

• RQ1 在银河系南部十字座与大吸引器区域背景的遮蔽旋涡星系中，H I发射的检测率是多少？
• RQ2 H I缺乏现象在norma星系团内部（特别是0.4 Abell半径以内）如何变化？与室女座星系团等其他星系团相比有何差异？
• RQ3 H I观测在多大程度上减小了红移ZOA，并揭示了银河平面内如norma墙等大尺度结构？
• RQ4 探测星系的H I特性与红移如何与光学红移及盲H I巡天（如HIPASS与HIZOA）结果比较？
• RQ5 大吸引器区域在塑造邻近宇宙大尺度结构（特别是偶极运动）中扮演何种角色？

主要发现

• 对314个观测星系实现了52%的检测率，略高于水蛇座/天燕座区域的45%，这归因于大吸引器区域的显著 overdensity。
• 在norma星系团0.4 Abell半径范围内，星系表现出强烈的H I缺乏，非检测星系的H I质量下限也与缺乏现象一致，与室女座星系团类似。
• H I探测结果追踪了ZOA中的norma墙，显示其在更高红移处向半人马座-十字座星系团弯曲，而非直接延伸至半人马座星系团。
• 检测星系的平均峰值流量密度为46 mJy（中位数39 mJy），显著低于HIPASS的检测值（约70 mJy），但与HIZOA相当。
• 非检测星系的均方根噪声略高（4.7 mJy），高于检测星系（4.2 mJy），但整体灵敏度足以将大尺度结构映射至约6000 km s⁻¹的红移。
• H I观测成功将红移ZOA减小至|b| ≈ 5°，使得大尺度结构的映射比以往仅依赖光学红移巡天更为深入。