Redshift Galaxy Survey.

1

Redshift Galaxy Survey

Claudia Uebler

23. November 2011

Rotverschiebung zur Entfernungsmessung

I Rotverschiebung zur Entfernungsmessung von sehr weit entfernten Objekten

I Identifikation von Spektrallinien im Spektrum einer Galaxie, Vermessung der Wellenlänge

I Entfernung eines Objekts in einer sich ausdehnenden Raumzeit nicht mehr eindeutig definiert

→Betrachtungen im Rotverschiebungsraum

I falls die Rotverschiebung nicht nur aufgrund Expansion, sondern auch aufgrund einer Pekuliargeschwindigkeitvdes Objekts entsteht:

r = ^z·c

H₀ =D+ ^v

H₀ wobei z= λ_Beobachter−λ₀

λ₀ ⁽¹⁾

mitD als echten Abstand

Verzerrungen im Rotverschiebungsraum

Wenn Rotverschiebung aufgrund sowohl der Expansion, als auch vzustande kommt:→Verzerrungen der beobachteten Strukturen bei Darstellung im Rotverschiebungsraum

Abbildung:Verzerrung bei zunehmender Rotverschiebung

Spektrale Leistungsdichte

I Galaxieverteilung und somit Masseverteilung nicht gleichmäßig

I Betrachtung der Dichte-Fluktationen, Messung der spektralen Leistungsdichte:

Spektrale Leistungsdichte der Dichte-Fluktationen:

P(t, ~k) =D

D_k(t)²E

(2) mitD_k als Amplitude der Mode mit Wellenzahlk

I Bei der Galaxiendurchmusterung istδ_g die Observable (galaxy-overdensity), welche sich folgendermaßen ergibt:

δ_g =b(z,k)δ_m mit b(z,k) (3) als Galaxie-Verzerrung undδ_m als zugrundeliegender

Materiedichte.

I Spektrale Leistungsdichte der Galaxie:

P_g(k,z) =b²(k,z)P_m(k) (4)

Sloan Digital Sky Survey

Abbildung:Das SDSS Teleskop (Quelle: Wikipedia)

Aufbau und Funktionsweise

I eine der größten Durchmusterung von einem Drittel des Himmels

I arbeitet ausschließlich mit elektronischen Detektoren→ höhere Empfindlichkeit→

I Teleskop mit 2,5 m Hauptspiegeldurchmesser, 2 Hohlspiegel, 2 Korrekturlinsen

I beobachte bei Wellenlängen von etwa 354, 476, 628, 769 und 925 nm

I Art und Rotverschiebung der Galaxien, Quasare und Sterne kann sofort abgeschätzt werden; genaue Rotverschiebungen und Klassifikationen liefern die Spektren

7

Ziele

I Aufschluss über Eigenschaften von Galaxien, Entwicklung von Quasaren, Bestimmung der absoluten Helligkeit von mehr als 100 Mio Objekten

I 3-dim. Kartierung der Struktur des Universums, bestehend aus Galaxienhaufen, Filamenten und Hohlräumen

Entdeckungen

I unter den rund 120.000 entdeckten Quasaren befinden sich auch eine Reihe von Gravitationslinsenfällen

I Entdeckung der Sloan Great Wall: größte bekannte zusammenhängende Struktur im Universum

2dF Galaxy Redshift Survey

I 3.9 m Teleskop, Anglo-Australian Observatory, zwischen 1997 und 2002

I Spektren von≈245 500 Galaxien, Quasaren und andren Objekten, Rotverschiebung von≈221 000 Galaxien

I Abdeckung 5% des Himmels

I Reichweite bis zu einer Rotverschiebung von z=0,3≈0,8·10³Mpc

I nach SDSS zweitgrößte Durchmusterung des Himmels

6dF Galaxy Redshift Survey

I durchgeführt vom Siding Springs Observatory in New South Wales

I drittgrößte Durchmusterung des Himmels

I Messungen von Rotverschiebungen von über 170 000 Galxien (südlicher Himmel)

I Messungen von Pekuliargeschwindigkeiten von 15 000 Galaxien (mithilfe 2MASS Fotometrie)