運用團分析統(tǒng)計方法(Cluster analysis)研究星系的分布規(guī)律
發(fā)布時間:2018-04-20 05:09
本文選題:宇宙學:宇宙的大尺度結(jié)構(gòu) + 星系:統(tǒng)計 ; 參考:《南昌大學》2012年博士論文
【摘要】:Sloan數(shù)值巡天(Sloan Digital Sky Survey, SDSS)是迄今為止最大的天文巡天觀測之一,SDSS包含兩個星系樣本:主星系樣本和亮紅星系樣本,它們處于不同紅移范圍并且具有不同的光學特性。本文整個的研究工作基于這兩個SDSS星系樣本。 整個的工作集中在二個問題:宇宙的超大尺度結(jié)構(gòu)和星系成團特性對星系物理參數(shù)的依賴。使用的方法是團分析法。通過這種方法,星系樣本可以被分離成孤立星系、星系對、星系群或星系團、甚至超團。這實際上探測了星系在不同尺度上的結(jié)構(gòu)。主要的研究結(jié)果總結(jié)如下: 1. SDSS中的超大尺度結(jié)構(gòu): (1) Sloan星系長城位于平均紅移z=0.07804處,它的總長度約為433Mpc,平均星系數(shù)密度是整個星系樣本的6倍左右。在Sloan星系長城中,86.1%星系的大小分布在2到6kpc之間,暗(暗于Mr=-19.5)和亮(亮于Mr=-22)的星系很稀少。 (2)CFA星系長城位于平均紅移z=0.03058處,總長度約為251Mpc。大約71.4%星系的大小分布在1到3kpc。暗于Mr=-19的星系比例大約是51.2%。暗于Mr=-19.5的星系比例則高達73.5%。 (3)在CFA星系長城中有相當少的早期星系。 2. Sloan星系長城的進一步研究:在Sloan星系長城的紅移范圍內(nèi)(0.07≤z≤0.09)從主星系樣本中構(gòu)建了一個SubMain樣本,并從SubMain樣本中抽取了2013個孤立星系,然后在不同的紅移bins內(nèi)比較了Sloan星系長城、孤立星系和SubMain樣本星系的特性。 (1)Sloan星系長城、孤立星系和SubMain樣本星系光度和大小的統(tǒng)計特性幾乎相同。星系的這些特性或許與環(huán)境或成團無關(guān)。 (2)在Sloan星系長城中,早期星系比例大約是22.17%,接近SubMain樣本的這一比例(21.83%),而早期的孤立星系比例僅僅是14.46%。在不同的紅移bins內(nèi),Sloan星系長城中的成員星系的早期比例明顯高于孤立星系的這一比例。這表明星系的形態(tài)與環(huán)境緊密相關(guān)。 (3)平均來講,Sloan星系長城中的成員星系的g-r顏色比孤立星系紅。這進一步表明星系的成團特性依賴于顏色。 3.亮紅星系的成團特性:這一工作研究了亮紅星系(LRGs)的成團特性并和主星系的成團特性進行了比較。 (1)亮紅星系的成團系統(tǒng)主要是close double和multiple星系以及星系群或貧團。主星系樣本的結(jié)構(gòu)更趨鏈式,而亮紅星系樣本只是一個簡單的集中式的成團。 (2)亮紅星系的成團特性明顯不同于主星系。 (3)亮紅星系的光度分布并不依賴于星系周圍的環(huán)境。 4.不同形態(tài)的星系的成團特性:晚期星系的分布更趨鏈式,對于晚期星系而言,單個、close double和multiple星系的比例高于早期樣本,但成群的星系的比例則較低。 5.主星系的成團對顏色的依賴: (1)在帶有不同g-r顏色的主星系樣本中,超大尺度結(jié)構(gòu)沒有觀察到,更富更大的系統(tǒng)在更紅的樣本中可能更容易形成。另外,在更紅顏色的樣本中,系統(tǒng)平均大小在整個dimensionless半徑變化范圍內(nèi)都傾向于偏大。 (2)Multiplicity functions的所有分析可以達到相同的結(jié)論:更紅的星系傾向于位居在致密的群和團中。 (3)僅僅根據(jù)滲透半徑很難達到有關(guān)星系鏈是否對星系顏色有依賴的任何結(jié)論。 6.亮紅星系(LRGs)的成團對顏色的依賴:傾向于認為:亮紅星系的成團特性和顏色并沒有強的相關(guān)。
[Abstract]:The sloan Digital Sky Survey ( SDSS ) is one of the largest astronomical observations so far , SDSS contains two galaxy samples : the principal galaxy sample and the bright red galaxy sample , which are in different red shift ranges and have different optical characteristics . The entire research work is based on the two SDSS galaxy samples .
The whole work focuses on two issues : the super - large scale structure of the universe and the dependence of the mass characteristics of the galaxies on the physical parameters of the galaxy . The method used is a cluster analysis method . By this method , the galaxy sample can be separated into an isolated galaxy , a galaxy pair , a galaxy cluster or a cluster , or even a super - cluster . This actually detects the structure of the galaxy on different scales . The main results are summarized as follows :
1 . Large - scale structure in SDSS :
( 1 ) The galaxy Great Wall is located at the average redshift z = 0.07804 , its total length is about 433Mpc , and the average galaxy count density is about six times that of the whole galaxy sample . In the Great Wall , the size distribution of 86.1 % galaxies is between 2 and 6 kpc , dark ( dark to Mr = - 19.5 ) and bright ( Mr = -22 ) galaxies are very rare .
( 2 ) The Great Wall of CFA is located at the average redshift z = 0.03058 , the total length is about 251Mpc . The galaxy size of about 71.4 % is about 51.2 % darker than that of Mr = -19 . The proportion of galaxies dark to Mr = - 19.5 is 73.5 % .
( 3 ) There are relatively few early galaxies in the Great Wall of CFA galaxies .
2 . Further research on the Great Wall of the galaxy : A SubMain sample is constructed from the main galaxy sample in the red shift range ( 0.07 鈮,
本文編號:1776367
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