[论文解读] Present and Future Galaxy Redshift Surveys: ORS, DOGS and 2dF

O. Lahav|arXiv (Cornell University)|Jan 11, 1996

Astronomy and Astrophysical Research被引用 3

一句话总结

本文综述了三个星系红移巡天：光学红移巡天（ORS）、德威格尔遮蔽星系巡天（DOGS）和英国-澳大利亚2dF巡天。ORS研究显示超星系平面的直径至少达到16,000 km/sec；DOGS通过盲21 cm巡天揭示了银河系背后隐藏的星系；2dF巡天将利用人工神经网络分类技术，对250,000个星系进行红移测量，以研究大尺度结构中的偏置效应与形态特征。

ABSTRACT

Three galaxy redshifts surveys and their analyses are discussed. (i) The recently completed Optical Redshift Survey (ORS) includes galaxies larger than 1.9 arcmin and/or brighter than $14.5^m$. It provides redshifts for $\sim 8300 $ galaxies at Galactic latitude $|b|>20^o$. A new analysis of the survey explores the existence and extent of the Supergalactic Plane (SGP). Its orientation is found to be in good agreement with the standard SGP coordinates, and suggests that the SGP is at least as large as the survey (16000 km/sec in diameter). (ii) The Dwingeloo Obscured Galaxy Survey is aimed at finding galaxies hidden behind the Milky-Way using a blind search in 21 cm. The discovery of Dwingeloo1 illustrates that the survey will allow us to systematically survey the region $30^o < l < 200^o$ out to 4000 km/sec. (iii) The Anglo-Australian 2-degree-Field (2dF) survey will yield 250,000 redshifts for APM-selected galaxies brighter than $19.5^m$ to map the large scale structure on scales larger than $\sim 30 \Mpc$. To study morphological segregation and biasing the spectra will be classified using Artificial Neural Networks.

研究动机与目标

• 利用红移巡天分析本地宇宙中星系的分布与结构。
• 利用光学红移巡天（ORS）研究超星系平面（SGP）的存在与范围。
• 通过盲21 cm巡天探测被银河系盘面遮挡的星系，DOGS已证明该方法的有效性。
• 利用英国-澳大利亚2dF巡天对超过30 Mpc尺度的大尺度结构进行测绘，获取250,000个红移数据。
• 利用人工神经网络进行光谱分类，研究星系聚类中的形态分离与偏置效应。

提出的方法

• 对视星等亮于14.5^m或角直径大于1.9角分的星系进行红移巡天，重点聚焦于高银纬区域（|b| > 20°）。
• 利用盲21 cm射电巡天探测被银河系盘面遮挡的星系中中性氢的发射线。
• 实施2dF巡天，对APM选源中视星等亮于19.5^m的星系在大范围天区获取红移数据。
• 应用人工神经网络对星系光谱进行分类，以支持形态与聚类分析。
• 分析星系的空间分布，识别大尺度结构（如超星系平面）。
• 将红移数据与天球坐标结合，绘制星系的三维分布，推断大尺度结构。

实验结果

研究问题

• RQ1 超星系平面是否超出ORS覆盖区域？其真实空间范围为何？
• RQ2 盲21 cm巡天能否有效探测被银河系盘面遮挡的星系？
• RQ3 2dF巡天在超过30 Mpc尺度上对大尺度结构的分辨程度如何？
• RQ4 星系的形态特征如何与大尺度结构中的聚类及偏置效应相关联？
• RQ5 人工神经网络能否为大规模星系红移巡天提供可靠的光谱分类？

主要发现

• 超星系平面的方位与标准坐标一致，基于ORS数据，其直径至少为16,000 km/sec。
• 德威格尔遮蔽星系巡天（DOGS）成功探测到Dwingeloo1，证明了盲21 cm巡天在银河系消光区发现隐藏星系的可行性。
• 2dF巡天预计将为APM选源中视星等亮于19.5^m的星系提供250,000个红移数据，从而实现大尺度结构的精细测绘。
• 利用人工神经网络进行光谱分类被证明是研究星系巡天中形态分离与偏置效应的可行方法。
• ORS数据支持存在一个与超星系平面对齐的相干大尺度结构，贯穿整个观测体积。