Пространственное распределение богатых скоплений галактик из каталога Эйбелла Фетисова, Татьяна Степановна

Введение к работе

Актуальность темы.

Верхняя предел масштаба неоднородности распределения лещест-ва во Вселеыюа точно не опредсл-ен ди настоящего времени. Известна только верхняя граница, найденная пс измерениям флуктуации реликтового электромагнитного излучения. Эта величина имеет кардинальное значение для космологии при исследовании происхождения и эволюции крупномасштабной структуры. По мере накопления наблюдательных данных масштаб неоднородности увеличивается и происходит наращение иерархии: звезды - галактики - кратные системы галактик - группы - скопления галактик. Картина чрезвычайно сложна, т.к. скопления совместно с группами и отдельными галактиками образуют гигантские система - еверхскопления.

Одна из самых актуальных задач современной наблюдательной космологии - проведение глубоких обзоров красных смещений галактик и охоплений гаяактях с целью определения хаббловеких расстояний и составления выборок, пригодных для статистических расчетов. До недавнего времени максимальным масштабам неоднородности распределения светжаегЧШ йеъества считалась величина ^SSeh" Кпк -параметр кластеризации бЬгйтых скоплений галактик. Этот масштаб обнаружен пра расчетах пространственных корреляционных функций для бкОялейЯЙ (напр., Бакал и Сонейра, 1983, Юшпин и Копылов. 16(83, Хухра и др., 1990).

Использование самых богатых скоплений галактик каталога Эй-беяла в качестве индикаторов крупномасштабных неоднородности было предложено Соколовым я Шварцманом (1974). Ожидалось, что на уровне именно этих объектов можно подойти к максимальному масштабу, при котором прослеживаются какие-либо структуры. Благодаря

_ If -

6-м телескопу CAO РАН в нашей стране стало возможным проведение спектральных оптических исследований по проверке космологических гипотез. Настоящая работа принадлежат к их чиолу. Впервые полученное еще в 1984г. указание на суцеотвоваиие масштаба неоднород-ности ~125xh ^х Між получает все более веские подтверждения б независимых исследованиях последнего вреыеви.

Цель работы первоначально состояла в экспериментальной проверке гипотезы Бернштейна и Шварцмана (1980) о сложности топологической структуры Вселенной. В процессе работы бал обнарухеи неожиданно большой масштаб неоднородности в распределении богатых скоплений галактик и дальнейшие усилия были направлены на проверку этого результата и его подтверждение.

Научная новизна работы. 1.Впервые измерены лучевые скорости 130 галактик, прииадпекацах далеким скоплениям, й определены 68 новых красных смещений для скоплений каталога Эйбелла.

1. Благодари ковш измерениям красных еиеденив составлена выборка скоплений гайадак, расположениях в удаяейкой области пространства большого объема. Полученная выборка волна и не имеет аналоге по степени однородности.

2. Вперьнв в 19S4 г. была обнаружена немонотонность пространственной двухточечной корреляционной функции на максимальном' кз известных масштабов 125*h^_1 Мяк. Такой ze масштаб неоднородности распределения вещества во Вселенной был впоследствии обнаружен в наблюдательной космологии независимо при исследовании других проблем.

3. Показано, что для компактных по Цвикки скоплений галактик богатства К.І2 полнота катаалогаа Эйбелла сохраняется до

расстояний, соответствующих z=Q.24.

5. Предложен способ работы с выборками, в которых у части объектов используется не измеренные, а оцененные красные смещения. Показана пригодность таких выборок для расчета пространственных корреляционных функций с целью получения качественных оценок.

6. Впервые, на основании резкого различия корреляционных функции, получено указание на качественное различие между самыми богатыми Кд*2) скоплениями ЭЯбелла и более бедными скоплениями.

Научная и практическая ценность работы

1. В настоящее время даже для полной выборки 1889 скоплений катакога Эйбел^а известны далеке из все расстояния. Пополнение коллекции красных смеиении весьма полезно для решения самого широкого круга проблем внегалактической астрономии.

2. Обнаружение масштаба 125*h Мпк имеет важное значение для построения теоретических моделей образования и эволюции крупноиаеитабкой структура.

3. Jfe*y*jemroe различие корреляционных функций самых богатых скоп-яевя* галактик CR_A2) и корреляционных функций более бедных скоплений заставляет предподоэигь возможность более глубоких различия ыевду этими объектами, чтв -стимулирует даяьнеЯиие исследования и может привести к важным астрофизическим выводам.

Апробация. Основные результаты докладывались и обсуждались ва; «sewKsapax кафедры астрофизики Государственного астрономического института им. Штернберга С1984, 1887), Астрофизическом семинаре под руководством И. С.Шкловского в ИКИ С1985), Астрофизическом семинаре ИКИ С1988), Ш Тартусском семинаре по актуальным проблемам космологии (1988), II Совещании по релятивистской астрофизике и космология, посвященном памяти В. Ф. Шварцмана Q988),

семинаре по релятивистской астрофизике и космологии под руководством И. Д. Новикова в ИКИ (1989. 1990), Астрофизической семинаре под руководством В. Л. Гинзбурга в ФИАН С199І), Международной шкоде перспективных исследований в Триесте С1991), Объединенном астрофизическом семинаре в ГАИШ С1992), Совещании АКЦ в Пушшо (1992), Научной сессии АКЦ ФИРАН С1993). Один из полученных результатов (крупномасштабная неоднородность) отмечен в докладе главного ученого секретаря Президиума АН СССР акад. Г.К. Скрябина "0 деятельности Академии наук СССР в 19SS г.".

Публикация. Основное содержание диссертации опубликовано в 10 работах.

Личный вклад автора состоит в составлении и поддержании на протяжении ряда лег каталога скоплений галактик с иэыеренннми красными смещениями, участии в постановке задачи "Северный конус" и самостоятельной постановке задачи "йжвый полуконус", подготовке наблюдений на 6-м телескопе а непосредственном в них участии, измерении красных смещении галактик из "Северного конуса" (измерения независимо дублировались А. И. Копыловым), участии в обработке оканерных спектров, полученных для задачи "Вжнын полуконус", участии в расчетах корреляционных функции и самостоятельной интерпретации ряда результатов.

11а защиту выносятся следующие результаты работы:

4. Список из 43 красних смещений для богатых скоплений галактик в северной галактическом полушарии и 23 - в южном, измеренных на 6-м телескопе Специальной астрофизической обсерватории.

5. Обнаружение особенностей пространственного распределения самых богатых и компактных скоплений каталога Эйбелла - наличие гигантской "стенки", толдина которой составляет около 70**Г Мпк,

а два другие измерения, видлмс, превышает 500«Ь~¹Мпк, а тгяхв полости, избегаемой названными объектами, с характерным размером не MeHfep 2Q*ti~'Mnx.

3. Расчет,на основе полной и весьма однородной выборки,трехмерной двухточечной корреляционной функции для са>шх богатых и компактных скоплений галактик Эйбелла и.обнаружение выделенного масштаба 125*Ь^-1Мик.

4. Утверждение, ого полнота каталога ЭЯбеяла для самих богатых компактных схоплений сохраняете» до расстояний, соответствующих красным смешениях г=0.24.

5. Расчет пространственных корреяяциоишга функция с участием оценок красных смещений, даввдй качественное подтверждение наличия: выделенного масштаба з пространственном распределении скоплений галактик Эйбелла богатства R_A>2.

6. Обнаружение различия пространственная корреляционных функций у скоплений богатства й_д2 и таких же Функций, рассчитанных для выборок, содержащих также скопления богатства Кд21.