[论文解读] Superclusters of galaxies in the 2dF redshift survey. III. The properties of galaxies in superclusters

M. Einasto, J. Einasto+8 more|ArXiv.org|Sep 27, 2006

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 76被引用 28

一句话总结

本研究利用2dF星系红移巡天分析超星系团内星系特性，发现富超星系团内存在更高密度区域，且早期型、非活跃星系比例更高。结果表明，局部（星系群/星系团）与全局（超星系团）环境共同塑造星系形态与恒星形成活动，且在8 h⁻¹ Mpc尺度上的光度密度与星系类型及活动性存在强相关性。

ABSTRACT

We use catalogues of superclusters of galaxies from the 2dF Galaxy Redshift Survey to study the properties of galaxies in superclusters. We compare the properties of galaxies in high and low density regions of rich superclusters, in poor superclusters and in the field, as well as in groups, and of isolated galaxies in superclusters of various richness. We show that in rich superclusters the values of the luminosity density smoothed on a scale of 8 \Mpc are higher than in poor superclusters: the median density in rich superclusters is $δ\approx 7.5$, in poor superclusters $δ\approx 6.0$. Rich superclusters contain high density cores with densities $δ> 10$ while in poor superclusters such high density cores are absent. The properties of galaxies in rich and poor superclusters and in the field are different: the fraction of early type, passive galaxies in rich superclusters is slightly larger than in poor superclusters, and is the smallest among the field galaxies. Most importantly, in high density cores of rich superclusters ($δ> 10$) there is an excess of early type, passive galaxies in groups and clusters, as well as among those which do not belong to groups or clusters. The main galaxies of superclusters have a rather limited range of absolute magnitudes. The main galaxies of rich superclusters have larger luminosities than those of poor superclusters and of groups in the field. Our results show that both the local (group/cluster) environments and global (supercluster) environments influence galaxy morphologies and their star formation activity.

研究动机与目标

• 研究星系特性（如形态、恒星形成活动、光度）在不同超星系团环境中的变化。
• 确定全局超星系团环境是否在局部星系群/星系团效应之外影响星系演化。
• 比较富超星系团与贫超星系团及场区中早期型、非活跃及恒星形成星系的分布。
• 研究不同丰富度的超星系团中主星系的光度与星等分布。
• 评估大尺度密度（在8 h⁻¹ Mpc尺度上平滑）在塑造宇宙结构中星系特性方面的作用。

提出的方法

• 利用来自2dF星系红移巡天（2dFGRS）的超星系团星表，基于星系数量与空间分布识别富超星系团与贫超星系团。
• 计算在8 h⁻¹ Mpc尺度上平滑的光度密度场，以量化大尺度环境密度。
• 根据形态与光谱类型对星系进行分类：早期型、非活跃、红星系与晚期型、恒星形成、蓝星系。
• 比较不同丰富度类别的超星系团中，高密度核心（δ > 10）、低密度区域与场区的星系比例及绝对星等（M_bj）。
• 将孤立星系与星系群/星系团成员分开分析，以隔离全局超星系团环境的影响。
• 使用中位绝对星等与统计检验，评估富超星系团、贫超星系团与场区星系群中主星系光度的差异。

实验结果

研究问题

• RQ1 富超星系团、贫超星系团与场区中，早期型、非活跃及恒星形成星系的比例有何差异？
• RQ2 在8 h⁻¹ Mpc尺度上平滑的大尺度光度密度是否与星系形态及恒星形成活动相关？
• RQ3 富超星系团、贫超星系团与场区星系群中主星系的光度是否存在显著差异？
• RQ4 富超星系团高密度核心（δ > 10）中，即使对孤立星系而言，非活跃星系比例是否仍显著偏高？
• RQ5 局部（星系群/星系团）与全局（超星系团）环境在多大程度上共同影响星系演化？

主要发现

• 富超星系团的中位光度密度为δ ≈ 7.5，显著高于贫超星系团的δ ≈ 6.0，且富超星系团中存在贫超星系团所无的高密度核心（δ > 10）。
• 非活跃星系中早期型星系的比例在富超星系团中最高（略高于贫超星系团），在场区最低，表明环境致密化正在起作用。
• 在富超星系团的高密度核心（δ > 10）中，早期型、非活跃星系存在显著过剩，包括星系群/星系团成员与孤立星系。
• 富超星系团中主星系的中位绝对星等为M_bj = -21.02，贫超星系团为-20.9，场区星系群为-19.7，表明富系统中中心星系更明亮。
• 星系特性与8 h⁻¹ Mpc尺度平滑光度密度场强相关：高密度区以非活跃、早期型星系为主，低密度区以恒星形成、晚期型星系为主。
• 即使在富超星系团高密度核心中的孤立星系，其恒星形成星系比例也低于贫超星系团或场区的孤立星系，证实了全局超星系团环境的影响。