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發現鄰近宇宙中大量星系團

星系團是構建宇宙大尺度結構的最大單元。它是許多星系聚集在一起的引力束縛系統,包含大量的熱氣體和暗物質。星系團是研究宇宙學和星系物理的重要天體目標。在鄰近宇宙中搜尋和發現大量星系團是宇宙學和星系物理研究的重要基礎工作。中科院國家天文台文中略博士等人利用國際光學巡天數據(SDSS)發現了鄰近宇宙中約4萬個星系團,是早先人們知道的1萬3千多個星系團的3倍,在宇宙中分佈的縱深範圍也從紅移z=0.3擴展到z=0.6。該論文最近發表在國際頂級天文刊物《天體物理學雜誌》(ApJS)上,刊物的影響因子為13.99。

搜尋星系團的方法有幾種。利用星系光譜紅移z (即指示距離的)數據,在宇宙三維空間內搜尋星系聚集區是發現星系團最直接的方法。在沒有光譜數據時,最有名的星系團樣本是Abell等人花了幾十年時間利用肉眼從大量照相底片中找出的4073個星系團。利用X射線望遠鏡探測星系團的熱氣體是最近幾年新發展的搜尋星系團的方法。拍攝星系光譜需要大望遠鏡進行大量測量。到目前為止,測量的範圍僅限於近鄰宇宙,紅移約為z<0.15。文中略等人利用星系多個顏色照片估計的紅移(即測光紅移)尋找星系團。這些估計的紅移比光譜紅移精度要差一些,但所有照像的星系都能有一個估計的紅移,因此,星系的數目非常大。利用估計的紅移可以識別出星系團大部分成員。正是利用這個特點,文中略等人從全天四分之一的區域找出了39668個星系團,每個星系團都有至少8個特別亮的星系。統計表明,在z<0.45的鄰近宇宙中,他們找出了90%的質量特別大的星系團。

這項工作發表後已經受到國際同行廣泛關注。跟早先其他國際同行發現的最多星系團樣本(maxBCG,13823個星系團)相比,他們發現的星系團數量多,分佈廣,是研究宇宙物質分佈和結構形成的重要數據。這些星系團可成為我國大科學工程光譜望遠鏡LAMOST的觀測目標。
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