Обзор красного смещения
В астрономии исследование красного смещения — это исследование участка неба для измерения красного смещения астрономических объектов : обычно галактик, но иногда и других объектов, таких как скопления галактик или квазары. Используя закон Хаббла , красное смещение можно использовать для оценки расстояния объекта от Земли . Комбинируя красное смещение с данными об угловом положении, исследование красного смещения отображает трехмерное распределение материи в поле неба. Эти наблюдения используются для измерения детальных статистических свойств крупномасштабной структуры Вселенной. В сочетании с наблюдениями ранней структуры космического микроволнового фона эти результаты могут наложить строгие ограничения на космологические параметры, такие как средняя плотность материи. [1] [2] и постоянная Хаббла. [3]
Обычно построение обзора красного смещения включает два этапа: сначала выбранный участок неба фотографируется с помощью широкоугольного телескопа, затем из полученных изображений выбираются галактики ярче определенного предела как неточечные объекты; опционально можно также использовать выбор цвета для облегчения различения звезд и галактик. [4] Во-вторых, выбранные галактики наблюдаются с помощью спектроскопии , чаще всего в видимых длинах волн, для измерения длин волн ярких спектральных линий ; сравнение наблюдаемых и лабораторных длин волн дает красное смещение для каждой галактики.
Великая стена , обширное скопление галактик шириной более 500 миллионов световых лет, представляет собой яркий пример крупномасштабной структуры, которую можно обнаружить с помощью исследований красного смещения.
Первым систематическим обзором красного смещения был обзор красного смещения CfA , охвативший около 2200 галактик, который был начат в 1977 году, а первоначальный сбор данных был завершен в 1982 году. Позже он был расширен до обзора красного смещения CfA2, охватывающего 15 000 галактик. [5] завершено в начале 1990-х годов.
Эти ранние исследования красного смещения были ограничены в размере, поскольку за раз снимался спектр для одной галактики; с 1990-х годов развитие волоконно-оптических спектрографов и многощелевых спектрографов позволило наблюдать спектры нескольких сотен галактик одновременно, и стали возможными гораздо более крупные исследования красного смещения. Яркими примерами являются исследование красного смещения галактик 2dF (221 000 красных смещений, завершено в 2002 г.); Слоановский цифровой обзор неба (около 1 миллиона красных смещений к 2007 году) и обзор Galaxy And Mass Assembly . Крупнейшими текущими исследованиями при высоком красном смещении являются исследование красного смещения DEEP2 и глубокое исследование VIMOS-VLT (VVDS) ; каждая из них имеет около 50 000 красных смещений и в основном сосредоточена на эволюции галактик.
ZFOURGE или Обзор эволюции галактики FourStar — это большой и глубокий обзор изображений в среднем диапазоне, целью которого является установление наблюдательного эталона свойств галактик при красном смещении z > 1. В обзоре используется ближний инфракрасный инструмент FOURSTAR на телескопах Магеллан , выполняющий съемку всех три устаревших поля HST: COSMOS, CDFS и UDS. [6]
Из-за требований ко времени наблюдения, необходимого для получения спектроскопических красных смещений (т. е. красных смещений, определяемых непосредственно на основе спектральных характеристик, измеренных с высокой точностью), обычной альтернативой является использование фотометрических красных смещений , основанных на модели, подходящей для яркости и цвета объектов. Такие «фото-Z» можно использовать в крупных обзорах для оценки пространственного распределения галактик и квазаров при условии, что типы и цвета галактик хорошо известны в определенном диапазоне красных смещений. В настоящее время ошибки фотометрических измерений красного смещения значительно выше, чем ошибки спектроскопических красных смещений, но будущие исследования (например, LSST ) направлены на существенное усовершенствование этой методики.
См. также
[ редактировать ]- Барионные акустические колебания
- Картирование интенсивности
- Крупномасштабная структура космоса
- Искажения пространства красного смещения
- Галактическая нить
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Пикок, Джон А.; Коул, Шон ; Норберг, Педер; Боуг, Карлтон М.; Бланд-Боярышник, Джосс; Бриджес, Терри; Кэннон, Рассел Д.; Коллесс, Мэтью; Коллинз, Крис; Коуч, Уоррик ; Далтон, Гэвин; Дили, Кэтрин; Де Пропри, Роберто; Драйвер, Саймон П.; Эфстатиу, Джордж ; Эллис, Ричард С .; Френк, Карлос С .; Глейзбрук, Карл ; Джексон, Кэрол; Лахав, Офер ; Льюис, Ян; Ламсден, Стюарт; Мэддокс, Стив; Персиваль, Уилл Дж.; Петерсон, Брюс А.; Прайс, Ян; Сазерленд, Уилл; Тейлор, Кейт (8 марта 2001 г.). «Измерение космологической плотности массы по результатам кластеризации в обзоре красного смещения галактик 2dF». Природа . 410 (6825): 169–173. arXiv : astro-ph/0103143 . Бибкод : 2001Natur.410..169P . дои : 10.1038/35065528 . ПМИД 11242069 . S2CID 1546652 .
- ^ Санчес, Ариэль Г.; Скоккола, КГ; Росс, Эй Джей; Персиваль, В.; Путь, М.; Монтесано, Ф.; Маззалай, X.; Куэста, Эй Джей; Эйзенштейн, диджей; Казин Э.; Макбрайд, КК; Мехта, К.; Монтеро-Дорта, AD; Падманабхан, Н.; Прада, Ф.; Рубиньо-Мартин, Х.А.; Тожейро, Р.; Сюй, Х.; Маганья, М. Варгас; Обур, Э.; Бахколл, Северная Каролина; Бейли, С.; Бизяев Д.; Болтон, США; Брюингтон, Х.; Бринкманн, Дж.; Браунштейн, младший; Готт, Дж. Ричард; Гамильтон, Джей Си; Хо, С.; Хонсейд, К.; Лабатье, А.; Маланушенко Е.; Маланушенко В.; Марастон, К.; Муна, Д.; Никол, RC; Оравец, Д.; Пан, К.; Росс, НП; Роу, Северная Каролина; Рид, бакалавр; Шлегель, диджей; Шелден, А.; Шнайдер, ДП; Симмонс, А.; Скибба, Р.; Снедден, С.; Томас, Д.; Тинкер, Дж.; Уэйк, Д.А.; Уивер, бакалавр искусств; Вайнберг, Дэвид Х.; Уайт, Мартин; Зехави, И.; Чжао, Г. (1 сентября 2012 г.). «Кластеризация галактик в спектроскопическом обзоре барионных колебаний SDSS-III: космологические последствия крупномасштабной двухточечной корреляционной функции». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 425 (1): 415–437. arXiv : 1203.6616 . Бибкод : 2012MNRAS.425..415S . дои : 10.1111/j.1365-2966.2012.21502.x . S2CID 53316788 .
- ^ Бетлер, Флориан; Блейк, Крис; Коллесс, Мэтью; Джонс, Д. Хит; Стейвли-Смит, Листер; Кэмпбелл, Лахлан; Паркер, Квентин; Сондерс, Уилл; Уотсон, Фред (1 октября 2011 г.). «Обзор галактики 6dF: барионные акустические колебания и локальная постоянная Хаббла». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 416 (4): 3017–3032. arXiv : 1106.3366 . Бибкод : 2011MNRAS.416.3017B . дои : 10.1111/j.1365-2966.2011.19250.x . S2CID 55926132 .
- ^ «SkyServer — Алгоритмы» . sdss.org . Проверено 18 августа 2014 г.
- ^ Фалько, Эмилио Э.; Курц, Майкл Дж.; Геллер, Маргарет Дж.; Хухра, Джон П.; Питерс, Джеймс; Берлинд, Перри; Минк, Дуглас Дж.; Токарз, Сьюзен П.; Элвелл, Барбара (1999). «Обновленный каталог Цвикки (УЗК)». Публикации Тихоокеанского астрономического общества . 111 (758): 438–452. arXiv : astro-ph/9904265 . Бибкод : 1999PASP..111..438F . дои : 10.1086/316343 . S2CID 14298026 .
- ^ «Зфурж» .