РАЗДЕЛ 2
СРАВНЕНИЕ РАДИАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТ ПОЛЕЙ СКОРОСТЕЙ ГАЛАКТИК ИЗ КАТАЛОГОВ RFGC И MARK III
Распределение плотности материи, полученное в разделе 3 данной диссертационной работы, основано на поле пекулярных скоростей галактик каталога RFGC [7]. Полученные результаты сравниваются, прежде всего, с распределением плотности, полученным Декелем, Вилликом, Берштейном и др. [52] на основе пекулярных скоростей галактик каталога Mark III [8, 9, 10]. В данном разделе, основанном на статьях [1, 2], сравниваются между собой оба поля пекулярных скоростей, используемых в качестве исходных данных в методе POTENT.
Области пространства, покрываемые выборками каталогов RFGC и Mark III, в большой степени пересекаются. Тем не менее, выборки имеют лишь 236 общих галактик, что составляет около 10% от числа галактик каталога Mark III и около 20% от списка пекулярных скоростей RFGC галактик [16], поэтому можно считать, что выборки являются практически независимыми. Благодаря этому факту вопрос сравнения крупномасштабных полей распределения плотности материи, которые могут быть созданы по данным каждого из каталогов, представляют немалый интерес. Поле плотности массы может быть получено из поля скоростей в предположении определенной модели, описывающей характер явлений, обеспечивающих это поле скоростей. В разделе 3 данной диссертации восстановлено распределение массы по пекулярным скоростям галактик из каталога RFGC с использованием метода POTENT. Полученные в данном разделе положительные результаты сравнения полей скоростей являются аргументом в пользу того, что независимые данные двух каталогов отображают реальное поле радиальных скоростей, существующее в рассматриваемом объеме пространства. Это обстоятельство, в свою очередь, является косвенным доказательством того, что распределение материи, полученное в разделе 3 уже после написания работ [1, 2], должно быть близким к распределению плотностей, полученных с помощью того же метода POTENT по данным о пекулярных скоростях галактик Mark III. Таким образом, задача определения коэффициента корреляции радиальной компоненты скорости поля коллективного движения галактик каталогов RFGC и Mark III является также предварительной задачей, решение которой открыло перспективу для более важной задачи, описанной в разделе 3 данной диссертации.
Задача нахождения коэффициента корреляции радиальных компонент скоростей крупномасштабных движений галактик из каталогов RFGC и Mark III можно разбить на два этапа. Первый этап заключается в нахождении собственно радиальных компонент полей скоростей коллективных движений в опорных точках пространства путем усреднения пекулярных скоростей галактик, близких к этим опорным точкам. Сглаживание производилось путем использования гауссового окна с переменным радиусом (детали процедуры сглаживания описаны в подразделе 2.3). Галактики обоих каталогов распределены в пространстве неоднородно из-за неполноты каждой из выборок. Галактики RFGC являются преимущественно галактиками поля. Кроме того, глубины выборок галактик Mark III и выборки [17] различны между собой. В связи с этим возникает вопрос о выборе опорных точек, в которых производятся сравнения радиальных компонент полей скоростей. В принципе, наиболее простым вариантом было бы использование в качестве опорных точек, например, узлов трехмерной декартовой решетки. Однако, некоторые из узлов решетки находились бы далеко от галактик одного из каталогов и полученное сглаженное значение было бы не очень корректным. В данном разделе мы выбрали иной подход, при котором опорные точки совпадают с галактиками одного из каталогов. Такой выбор имеет то преимущество, что распределение опорных точек в пространстве соответствует пространственному распределению галактик каталогов.
Второй этап состоял в нахождении коэффициентов корреляции радиальных скоростей крупномасштабного движения. Как видно из приведенной в подразделе 2.3 табл. 2.1, коэффициент корреляции для различных подвыборок лежит в пределах от 78% до 91%. Однако сам по себе этот результат не является показательным из-за того, что основной вклад радиальные скорости галактик вносят скорости хаббловского расширения. После вычитания этих скоростей, т.е. при переходе к сравнению радиальных компонент скорости крупномасштабных нехаббловских движений, мы получили коэффициенты корреляции от 30% до 57% (см. табл. 2.1). Более подробно процедура сравнения полей скоростей коллективного движения, полученных путем сглаживания по объемам, окружающим опорные точки пространства, с использованием данных о пекулярных скоростях галактик, описана в подразделе 2.3.
Дополнительной проверкой является сравнение скоростей общих галактик обоих каталогов, описанное в подразделе 2.4.
2.1. Каталог плоских галактик RFGC
В работе Караченцева [11] было показано, что спиральные галактики поздних типов, видимые с ребра (плоские галактики), являются удобными пробными частицами для исследований крупномасштабных пекулярных движений. Причины этого следующие:
1. Существует тесная корреляция между линейным диаметром и шириной линии водорода для тонких безбалджевых галактик. Это позволяет определять расстояния без данных фотометрии.
2. Плоские галактики хорошо идентифицируются по отношению осей.
3. Все плоские галактики хорошо детектируются в линии водорода.
4. Плоские галактики избегают скоплений, поэтому их форма не искажена влиянием других галактик, и плоские галактики не взаимодействуют с межгалактическим газом скоплений.
5. Пекулярные скорости изолированных плоских галактик не испытывают возмущений от соседних галактик.
В [90] было показано, что параметры коллективного крупномасштабного движения в дипольном приближении (скорость и направление) можно найти именно с помощью данных о плоских галактиках. В работе [13] был опубликован каталог плоских галактик FGC. Он был создан на основе визуального пересмотра O и E пластин Паломарского обзора неба (POSS) - собственно каталог FGC, и J и R пленок обзора Южной Европейской Обс