运用团分析统计方法（Cluster analysis）研究星系的分布规律

发布时间：2018-04-20 05:09

  本文选题：宇宙学:宇宙的大尺度结构 + 星系:统计　； 参考：《南昌大学》2012年博士论文

【摘要】：Sloan数值巡天(Sloan Digital Sky Survey, SDSS)是迄今为止最大的天文巡天观测之一,SDSS包含两个星系样本：主星系样本和亮红星系样本,它们处于不同红移范围并且具有不同的光学特性。本文整个的研究工作基于这两个SDSS星系样本。 整个的工作集中在二个问题：宇宙的超大尺度结构和星系成团特性对星系物理参数的依赖。使用的方法是团分析法。通过这种方法,星系样本可以被分离成孤立星系、星系对、星系群或星系团、甚至超团。这实际上探测了星系在不同尺度上的结构。主要的研究结果总结如下： 1. SDSS中的超大尺度结构： (1) Sloan星系长城位于平均红移z=0.07804处,它的总长度约为433Mpc,平均星系数密度是整个星系样本的6倍左右。在Sloan星系长城中,86.1%星系的大小分布在2到6kpc之间,暗(暗于Mr=-19.5)和亮(亮于Mr=-22)的星系很稀少。 (2)CFA星系长城位于平均红移z=0.03058处,总长度约为251Mpc。大约71.4%星系的大小分布在1到3kpc。暗于Mr=-19的星系比例大约是51.2%。暗于Mr=-19.5的星系比例则高达73.5%。 (3)在CFA星系长城中有相当少的早期星系。 2. Sloan星系长城的进一步研究：在Sloan星系长城的红移范围内(0.07≤z≤0.09)从主星系样本中构建了一个SubMain样本,并从SubMain样本中抽取了2013个孤立星系,然后在不同的红移bins内比较了Sloan星系长城、孤立星系和SubMain样本星系的特性。 (1)Sloan星系长城、孤立星系和SubMain样本星系光度和大小的统计特性几乎相同。星系的这些特性或许与环境或成团无关。 (2)在Sloan星系长城中,早期星系比例大约是22.17%,接近SubMain样本的这一比例(21.83%),而早期的孤立星系比例仅仅是14.46%。在不同的红移bins内,Sloan星系长城中的成员星系的早期比例明显高于孤立星系的这一比例。这表明星系的形态与环境紧密相关。 (3)平均来讲,Sloan星系长城中的成员星系的g-r颜色比孤立星系红。这进一步表明星系的成团特性依赖于颜色。 3.亮红星系的成团特性：这一工作研究了亮红星系(LRGs)的成团特性并和主星系的成团特性进行了比较。 (1)亮红星系的成团系统主要是close double和multiple星系以及星系群或贫团。主星系样本的结构更趋链式,而亮红星系样本只是一个简单的集中式的成团。 (2)亮红星系的成团特性明显不同于主星系。 (3)亮红星系的光度分布并不依赖于星系周围的环境。 4.不同形态的星系的成团特性：晚期星系的分布更趋链式,对于晚期星系而言,单个、close double和multiple星系的比例高于早期样本,但成群的星系的比例则较低。 5.主星系的成团对颜色的依赖： (1)在带有不同g-r颜色的主星系样本中,超大尺度结构没有观察到,更富更大的系统在更红的样本中可能更容易形成。另外,在更红颜色的样本中,系统平均大小在整个dimensionless半径变化范围内都倾向于偏大。 (2)Multiplicity functions的所有分析可以达到相同的结论：更红的星系倾向于位居在致密的群和团中。 (3)仅仅根据渗透半径很难达到有关星系链是否对星系颜色有依赖的任何结论。 6.亮红星系(LRGs)的成团对颜色的依赖：倾向于认为：亮红星系的成团特性和颜色并没有强的相关。
[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，

本文编号：1776367