ペルセウス座クラスタの動態を研究する

銀河団は宇宙で最も大きな構造の一つだよ。重力による引力で小さな銀河のグループが合体することで形成されるんだ。これらの団について理解することで、宇宙の進化や、その構成要素であるダークマター、銀河、そして団内媒質（ICM）の特性について学べるよ。ダークマターはこれらの団の質量の大部分を占めていて、銀河とICMはその一部を構成してる。今回は、X線観測で最も近くて明るいペルセウス銀河団に焦点を当てるよ。

#研究の目的

私たちの目標は3つあるよ：

1. ペルセウス銀河団の中央領域で赤方偏移を測定した銀河のカタログを作成すること。
2. クラスターメンバーシップを決定するのを助ける新しいツール、CausticSNUpyを紹介すること。
3. 銀河とX線を発するICMの空間分布と動きを比較すること。

#データ収集

#視光データ

視光データにはSDSSデータリリース17を使用したよ。ペルセウス銀河団から均一なスペクトロスコピーのデータを得るのが目的だったんだ。明るさ、特にrバンドの見かけの等級に基づいて銀河を優先したよ。視覚検査の結果、745のソースはアーティファクトか実際の銀河ではないと確認されたので除外した。

#スペクトロスコピーのデータ

MMT/Hectospec望遠鏡を使って、ペルセウス銀河団の中央領域で1283の銀河を観測したよ。データを処理した後、これらの銀河の赤方偏移を測定したんだ。特定の品質チェックを行うことで信頼できる測定を目指したよ。最終的には、過去の研究も含めて1151の銀河の赤方偏移を測定した。

#クラスターメンバーシップの決定

銀河団に属する銀河とそうでないものを分けるために、赤方偏移空間という特定の空間で銀河をプロットする方法を使ったよ。銀河が集まる場所やその速度情報に基づいてクラスタを特定する技術で、真のクラスターメンバーと背景や前景にいる銀河を区別するのを助けるんだ。

私たちの新しいコード、CausticSNUpyを使って、特定の半径内で418のメンバー銀河を特定したよ。次に、これらのメンバー銀河の特性を分析して、銀河団についての有意義な洞察を導き出したんだ。

#銀河団の運動学

銀河団内の銀河がどのように動いているかを理解するのは重要だよ。銀河の速度分散に焦点を当てて、さまざまな方向における彼らの速度を見たんだ。特に、銀河団内での回転の信号を見つけようとしたよ。

#速度分散プロファイル

速度分散プロファイルは、銀河の速度が銀河団内の位置に対してどのように変化するかを見ているよ。このプロファイルは、銀河団の質量や構造についての手がかりを与えることができるんだ。銀河を色や明るさで分けたとき、特定の傾向は見られたけど、銀河のタイプによる顕著な違いはなかったよ。

#グローバルな回転の評価

ペルセウス銀河団が回転しているかどうかを検出しようとしたよ。銀河団は合併や形成時の初期条件によって回転することがあるんだ。銀河の速度が位置によってどう変わるかを分析して、回転の有無を確認するために二つの方法を使ったよ。

分析の結果、銀河団に強い回転の証拠は見られなかった。これは、最近の合併がなく、回転力学を持っていない可能性を示唆しているよ。

#サブ構造の検査

銀河団の中のサブ構造は、最近の相互作用や合併を示すことがあるよ。私たちは、銀河団内のサブ構造の兆候をチェックするために統計的テストを行ったよ。結果は、ペルセウス銀河団がリラックスしたシステムであるというアイデアを強化するような顕著なサブ構造を示さなかった。

#ガスと銀河の比較

銀河とICMの関係を評価するために、彼らの速度マップを比較したよ。これは、銀河とICMがこれらのイベントに異なる反応を示すので、銀河団の合併の歴史についての洞察を提供できるんだ。

HitomiミッションとXMM-ニュートンのデータを使って、銀河の速度をICMの速度とプロットしたんだ。目立った速度差のある領域はあるけど、一般的な傾向は銀河とICMの動きが一致していることを示しているよ。

#結論

この研究では、ペルセウス銀河団で赤方偏移データを測定した銀河のカタログをまとめたよ。クラスターメンバーシップを決定するのを助ける新しいツール、CausticSNUpyを開発したんだ。運動学の分析からいくつかの結論を導き出したよ：

1. 強い回転の信号はないので、最近の合併は限られている。
2. 銀河団には顕著なサブ構造がなく、動的な平衡を示唆している。
3. 銀河の動きと空間分布は、ICMと大きなスケールでよく一致している。

これらの発見は、ペルセウス銀河団がリラックスしたシステムであり、最近の合併の歴史がないことを示唆しているよ。将来の研究、特に正確なX線観測を取り入れたものは、銀河団のダイナミクスについての理解を深めるだろうね。