[论文解读] The 2dF Galaxy Redshift Survey (Final Data Release)

Matthew Colless|arXiv (Cornell University)|Jun 27, 2003

Astronomy and Astrophysical Research被引用 108

一句话总结

2dF星系红移巡天（2dFGRS）发布了来自约1500平方度区域的245,591个星系的光谱巡天最终数据，主要星系视星等亮于bJ=19.45。该巡天提供了221,414个可靠红移（质量≥3），可靠性达98.4%，均方根不确定度为85 km/s，整体红移完整度达到91.8%，即使在巡天极限处也保持较高完整度。

ABSTRACT

The 2dF Galaxy Redshift Survey (2dFGRS) is a major spectroscopic survey taking full advantage of the unique capabilities of the 2dF facility built by the Anglo-Australian Observatory. The 2dFGRS is integrated with the 2dF QSO survey (Croom et al., 2004). The 2dFGRS obtained spectra for 245591 objects, mainly galaxies, brighter than a nominal extinction-corrected magnitude limit of bJ=19.45. Reliable (quality>=3) redshifts were obtained for 221414 galaxies. The galaxies cover an area of approximately 1500 square degrees selected from the extended APM Galaxy Survey in three regions: a North Galactic Pole (NGP) strip, a South Galactic Pole (SGP) strip, and random fields scattered around the SGP strip. Redshifts are measured from spectra covering 3600-8000 Angstroms at a two-pixel resolution of 9.0 Angstrom and a median S/N of 13 per pixel. All redshift identifications are visually checked and assigned a quality parameter Q in the range 1-5; Q>=3 redshifts are 98.4% reliable and have an rms uncertainty of 85 km/s. The overall redshift completeness for Q>=3 redshifts is 91.8% but this varies with magnitude from 99% for the brightest galaxies to 90% for objects at the survey limit (Colless et al., 2007).

研究动机与目标

• 利用英国-澳大利亚天文台的2dF设备，对星系开展深度、大范围的光谱巡天。
• 测量三个区域中星系的精确红移：北银极条带、南银极条带以及分散的随机场。
• 为宇宙学研究，特别是大尺度结构与星系团簇研究，实现高红移完整度与高可靠性。
• 与2dF类星体巡天（2dF QSO Survey）整合，实现河外源的多组分分析。
• 为测试宇宙学模型与星系演化理论，提供公开、高保真度的数据集。

提出的方法

• 利用2dF设备对245,591个天体（主要为星系）获取光谱，其样本选自扩展的APM星系巡天。
• 光谱波段覆盖3600–8000 Å，两像素分辨率9.0 Å，每像素的中位信噪比（S/N）为13。
• 通过光谱测量红移，并根据目视检查结果为每个红移分配1至5的质量参数Q。
• 仅将Q ≥ 3的红移视为可靠，可靠性达98.4%，均方根不确定度为85 km/s。
• 红移完整度定义为Q ≥ 3的天体占比，整体达到91.8%，亮度越亮则完整度越高（明亮星系达99%），在巡天极限处为90%。
• 巡天覆盖三个区域：北银极条带、南银极条带以及南银极条带周围的分散随机场。

实验结果

研究问题

• RQ1 2dF星系红移巡天中，质量≥3的星系整体红移完整度是多少？
• RQ2 2dFGRS中的红移测量有多可靠？其典型不确定度是多少？
• RQ3 红移完整度如何随巡天中星系视星等的变化而变化？
• RQ4 三个巡天区域（NGP条带、SGP条带和随机场）中的红移分布如何？
• RQ5 光谱分辨率与信噪比对红移测量的准确性和可靠性有何影响？

主要发现

• 2dFGRS对质量≥3的星系实现了91.8%的红移完整度，表明红移识别效率很高。
• 在巡天极限（bJ=19.45）处，星系的红移完整度为90%；而最亮星系的完整度达到99%。
• 质量Q ≥ 3的红移测量可靠性达98.4%，证实了目视检查与质量评估流程的稳健性。
• Q ≥ 3红移的中位不确定度为85 km/s，表明径向速度测量具有高精度。
• 巡天成功获取了245,591个天体的光谱，其中221,414个星系拥有可靠红移，覆盖约1500平方度的天区。
• 该巡天的数据质量与覆盖范围支持对本地宇宙中大尺度结构与星系团簇的深入研究。