[论文解读] The Supercluster-Void Network I. The Supercluster Catalogue and Large-Scale Distribution

M. Einasto, E. Tago+3 more|ArXiv.org|Oct 12, 1996

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 1被引用 101

一句话总结

本文提出了一项全新的全天超星系团星表，包含220个富星系团超星系团，红移上限为z=0.12，其中90个为新识别的超星系团，并证明了极为富饶的超星系团集中于一个与超星系面垂直的主导超星系团平面。研究揭示了超星系团-空洞网络中存在约120 h⁻¹ Mpc的特征尺度，富饶超星系团形成链状和墙状结构，且其在空洞墙中的分布强烈依赖于富饶程度，表明宇宙具有非随机、结构化的大尺度组织。

ABSTRACT

We investigate the distribution of superclusters and voids using a new catalogue of superclusters of rich clusters of galaxies which extends up to a redshift of z=0.12. The new catalogue contains 220 superclusters of rich clusters, of which 90 superclusters have been determined for the first time. Two thirds of those superclusters with eight or more member clusters are concentrated to a Dominant Supercluster Plane almost perpendicular to the plane of the Local Supercluster. Several independent methods indicate consistently the presence of a quite regular supercluster-void network with scale of approx. 120 Mpc. We determine the selection function of the sample of clusters and suggest that the mean true space density of Abell clusters is 2.6 x 10^-5 h^3 Mpc^-3, or twice the conventionally used value.

研究动机与目标

• 编制一份涵盖至红移z=0.12的富星系团超星系团的全面、全天星表，扩展现有的星系团星表。
• 研究超星系团的空间分布是否偏离随机性并表现出特征尺度。
• 检查超星系团分布对富饶程度的依赖性，特别是对极为富饶的超星系团。
• 估算阿贝尔-ACO星系团的真实空间密度，校正不完备性和银河消光影响。
• 评估超星系团在形成大尺度超星系团-空洞网络中的作用及其对宇宙结构形成理论的启示。

提出的方法

• 利用阿贝尔-ACO星系团星表构建新的超星系团星表，应用聚类分析以识别富星系团的非连通系统。
• 使用红移和角位置数据确定超星系团中心和成员资格，重点关注红移至z=0.12的星系团。
• 应用统计检验，包括最近邻距离分布，并与随机超星系团星表比较，以检测非随机聚类。
• 估算星系团样本的选择函数，以校正观测偏差和不完备性。
• 计算星系团的相关函数，以评估大尺度结构，并与模拟的随机分布进行比较。
• 通过非常富饶超星系团（≥8个成员星系团）的空间聚类分析，识别主导超星系团平面。

实验结果

研究问题

• RQ1 本地宇宙中超星系团的空间分布是否显著偏离随机分布？
• RQ2 在超星系团和空洞的大尺度分布中是否存在特征尺度？
• RQ3 在空洞墙中，贫乏/中等富饶与极为富饶超星系团的分布有何不同？
• RQ4 校正观测偏差后，阿贝尔-ACO星系团的真实空间密度是多少？
• RQ5 超星系团是否形成具有纤维状连接的协调网络？富饶超星系团在此结构中扮演什么角色？

主要发现

• 新超星系团星表包含220个超星系团，其中90个为新识别的，其中若干极为富饶的超星系团包含八个或更多成员星系团。
• 约三分之二的极为富饶超星系团集中于一个与超星系面垂直的主导超星系团平面。
• 通过多种方法一致估计出超星系团-空洞网络的特征尺度为~120 h⁻¹ Mpc，表明存在规则的大尺度结构。
• 贫乏和中等富饶超星系团的最近邻距离分布平滑，无偏好距离；而极为富饶超星系团在第二和第三近邻处显示出110–150 h⁻¹ Mpc的显著峰值，表明其跨空洞墙成对分布。
• 极为富饶超星系团第二和第三近邻的中位距离分别为115 h⁻¹ Mpc和142 h⁻¹ Mpc，显著小于随机星表中的值（138±12 h⁻¹ Mpc），证实了非随机聚类。
• 校正不完备性和银河消光后，阿贝尔-ACO星系团的平均真实空间密度估计为2.6×10⁻⁵ h³ Mpc⁻³，为传统值的两倍。