АСТРОФИЗИЧЕСКИЙ БЮЛЛЕТЕНЬ, 2025, том 80, № 4, страницы 540–550
РАССТОЯНИЯ ГРУПП И СКОПЛЕНИЙ ГАЛАКТИК, ИЗМЕРЕННЫЕ С ПОМОЩЬЮ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ПЛОСКОСТЕЙ
© 2025
Ф. Г. Копылова1*, А. И. Копылов1
1Специальная астрофизическая обсерватория Российской академии наук, Нижний Архыз, 369167 Россия
*E-mail: flera@sao.ru
*E-mail: flera@sao.ru
УДК 524.77-14
Поступила в редакцию 30 мая 2025 года; после доработки 22 августа 2025 года; принята к публикации 3 сентября 2025 года
В настоящей работе нами продолжены исследования по построению оптимальной фундаментальной плоскости (ФП) групп и скоплений галактик с целью измерения их расстояний. Работа выполнена с использованием архивных данных каталогов SDSS и 2MASX. Мы представляем фундаментальные плоскости (масштабные соотношения динамических и фотометрических параметров) 205 групп и скоплений галактик \((z < 0.15)\). Нами установлено, что в ближней инфракрасной области (K-фильтр) распределение скоплений галактик хорошо аппроксимируется трехпараметрическими плоскостями вида \({R_{e} \propto \sigma^{1.01\pm0.05} \langle I_e\rangle {^{-0.32\pm0.03}}}\) и \({R_e \propto N^{0.43\pm0.01} \langle I_e\rangle^{-0.40\pm0.02}}\) и четырехпараметрической плоскостью вида \({R_e \propto \sigma^{0.15\pm0.06} \langle I_e \rangle ^{-0.39\pm0.02} N^{0.38\pm0.02}.}\) Фундаментальные плоскости имеют логарифмические стандартные отклонения 0.060, 0.036 и 0.035. Если использовать ФП для измерения расстояний систем галактик, эти отклонения соответствуют 14% и 8% ошибкам расстояния одного скопления. При использовании четырехпараметрической ФП нами получен разброс постоянной Хаббла \({H_0 = 70\pm5.6\,\text{км\,с}^{-1} \text{Мпк}^{-1}.}\) С помощью трех фундаментальных плоскостей скоплений галактик найдено, что скорость среднего сносового движения в системе трехградусного космического микроволнового фона (Cosmic Microwave Background, CMB) пяти сверхскоплений галактик из области SDSS составляет \({\langle V_{\rm pec}\rangle = +241\pm180\,\text{км\,с}^{-1}.}\)
Ключевые слова:
галактики: группы — галактики: скопления — галактики: фундаментальные параметры — галактики: расстояния и красные смещения — космология: крупномасштабная структура Вселенной
ФинансированиеСписок литературы
Работа выполнена в рамках государственного задания САО РАН, утвержденного Министерством науки и высшего образования Российской Федерации.
Список литературы
1. K. N. Abazajian, J. K. Adelman-McCarthy, M. A. Agu¨ eros, et al., Astrophys. J. Suppl. 182 (2), 543 (2009). DOI:10.1088/0067-0049/182/2/543
2. C. Adami, A. Mazure, A. Biviano, et al., Astron. and Astrophys. 331, 493 (1998).
3. R. G. Carlberg, H. K. C. Yee, E. Ellingson, et al., Astrophys. J. 485 (1), L13 (1997). DOI:10.1086/310801
4. J. Carrick, S. J. Turnbull,G. Lavaux, andM. J.Hudson, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 450 (1), 317 (2015). DOI:10.1093/mnras/stv547
5. A. Diaferio and M. J. Geller, Astrophys. J. 481 (2), 633 (1997). DOI:10.1086/304075
6. S. Djorgovski and M. Davis, Astrophys. J. 313, 59 (1987). DOI:10.1086/164948
7. M. D’Onofrio, D. Bettoni, D. Bindoni, et al., Astronomische Nachrichten 334 (4-5), 373 (2013). DOI:10.1002/asna.201211860
8. A. Dressler, D. Lynden-Bell, D. Burstein, et al., Astrophys. J. 313, 42 (1987). DOI:10.1086/164947
9. A. Dupuy, H. M. Courtois, and B. Kubik, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 486 (1), 440 (2019). DOI:10.1093/mnras/stz901
10. C. Fritsch and T. Buchert, Astron. and Astrophys. 344, 749 (1999). DOI:10.48550/arXiv.astro-ph/9806173
11. Y. Fujita and F. Takahara, Astrophys. J. 519 (1), L51 (1999). DOI:10.1086/312090
12. T. H. Jarrett, T. Chester, R. Cutri, et al., Astron. J. 119 (5), 2498 (2000). DOI:10.1086/301330
13. I. D. Karachentsev, A. I. Kopylov, and F. G. Kopylova, Bull. Spec. Astrophys. Obs. 38, 5 (1994).
14. F. Kopylova and A. Kopylov, in Proc. All-Russian Conf. on Modern Astronomy: From the Early Universe to Exoplanets and Black Holes (VAK-2024), Nizhnii Arkhyz, Russia, 2024, Ed. by Yu. Yu. Balega, A. M. Cherepashchuk et al. (Moscow RIOR, 2024), pp. 161–166. (2024a). DOI:10.26119/VAK2024.027
15. F. G. Kopylova and A. I. Kopylov, Astrophysical Bulletin 71 (3), 257 (2016). DOI:10.1134/S1990341316030019
16. F. G. Kopylova and A. I. Kopylov, Astrophysical Bulletin 72 (4), 363 (2017). DOI:10.1134/S1990341317040010
17. F. G. Kopylova and A. I. Kopylov, Astrophysical Bulletin 79 (1), 1 (2024b). DOI:10.1134/S1990341324600054
18. F. G. Kopylova and A. I. Kopylov, Astronomy Reports 68 (8), 761 (2024c). DOI:10.1134/S1063772924700756
19. J. Kormendy and S. Djorgovski, Annual Rev. Astron. Astrophys. 27, 235 (1989). DOI:10.1146/annurev.aa.27.090189.001315
20. B. Lanzoni, L. Ciotti, A. Cappi, et al., Astrophys. J. 600 (2), 640 (2004). DOI:10.1086/379850
21. A. Mahdavi, N. Trentham, and R. B. Tully, Astron. J. 130 (4), 1502 (2005). DOI:10.1086/444560
22. J. F. Navarro, C. S. Frenk, and S. D. M. White, Astrophys. J. 490 (2), 493 (1997). DOI:10.1086/304888
23. R. W. Pike and M. J. Hudson, Astrophys. J. 635 (1), 11 (2005). DOI:10.1086/497359
24. M. Ramella, W. Boschin, M. J. Geller, et al., Astron. J. 128 (5), 2022 (2004). DOI:10.1086/424862
25. R. Schaeffer, S. Maurogordato, A. Cappi, and F. Bernardeau, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 263, L21 (1993). DOI:10.1093/mnras/263.1.L21
26. R. B. Tully, H. M. Courtois, A. E. Dolphin, et al., Astron. J. 146 (4), id. 86 (2013). DOI:10.1088/0004-6256/146/4/86
27. D. Zaritsky, ISRN Astronomy and Astrophysics 2012, id. 189625 (2012). DOI:10.5402/2012/189625
2. C. Adami, A. Mazure, A. Biviano, et al., Astron. and Astrophys. 331, 493 (1998).
3. R. G. Carlberg, H. K. C. Yee, E. Ellingson, et al., Astrophys. J. 485 (1), L13 (1997). DOI:10.1086/310801
4. J. Carrick, S. J. Turnbull,G. Lavaux, andM. J.Hudson, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 450 (1), 317 (2015). DOI:10.1093/mnras/stv547
5. A. Diaferio and M. J. Geller, Astrophys. J. 481 (2), 633 (1997). DOI:10.1086/304075
6. S. Djorgovski and M. Davis, Astrophys. J. 313, 59 (1987). DOI:10.1086/164948
7. M. D’Onofrio, D. Bettoni, D. Bindoni, et al., Astronomische Nachrichten 334 (4-5), 373 (2013). DOI:10.1002/asna.201211860
8. A. Dressler, D. Lynden-Bell, D. Burstein, et al., Astrophys. J. 313, 42 (1987). DOI:10.1086/164947
9. A. Dupuy, H. M. Courtois, and B. Kubik, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 486 (1), 440 (2019). DOI:10.1093/mnras/stz901
10. C. Fritsch and T. Buchert, Astron. and Astrophys. 344, 749 (1999). DOI:10.48550/arXiv.astro-ph/9806173
11. Y. Fujita and F. Takahara, Astrophys. J. 519 (1), L51 (1999). DOI:10.1086/312090
12. T. H. Jarrett, T. Chester, R. Cutri, et al., Astron. J. 119 (5), 2498 (2000). DOI:10.1086/301330
13. I. D. Karachentsev, A. I. Kopylov, and F. G. Kopylova, Bull. Spec. Astrophys. Obs. 38, 5 (1994).
14. F. Kopylova and A. Kopylov, in Proc. All-Russian Conf. on Modern Astronomy: From the Early Universe to Exoplanets and Black Holes (VAK-2024), Nizhnii Arkhyz, Russia, 2024, Ed. by Yu. Yu. Balega, A. M. Cherepashchuk et al. (Moscow RIOR, 2024), pp. 161–166. (2024a). DOI:10.26119/VAK2024.027
15. F. G. Kopylova and A. I. Kopylov, Astrophysical Bulletin 71 (3), 257 (2016). DOI:10.1134/S1990341316030019
16. F. G. Kopylova and A. I. Kopylov, Astrophysical Bulletin 72 (4), 363 (2017). DOI:10.1134/S1990341317040010
17. F. G. Kopylova and A. I. Kopylov, Astrophysical Bulletin 79 (1), 1 (2024b). DOI:10.1134/S1990341324600054
18. F. G. Kopylova and A. I. Kopylov, Astronomy Reports 68 (8), 761 (2024c). DOI:10.1134/S1063772924700756
19. J. Kormendy and S. Djorgovski, Annual Rev. Astron. Astrophys. 27, 235 (1989). DOI:10.1146/annurev.aa.27.090189.001315
20. B. Lanzoni, L. Ciotti, A. Cappi, et al., Astrophys. J. 600 (2), 640 (2004). DOI:10.1086/379850
21. A. Mahdavi, N. Trentham, and R. B. Tully, Astron. J. 130 (4), 1502 (2005). DOI:10.1086/444560
22. J. F. Navarro, C. S. Frenk, and S. D. M. White, Astrophys. J. 490 (2), 493 (1997). DOI:10.1086/304888
23. R. W. Pike and M. J. Hudson, Astrophys. J. 635 (1), 11 (2005). DOI:10.1086/497359
24. M. Ramella, W. Boschin, M. J. Geller, et al., Astron. J. 128 (5), 2022 (2004). DOI:10.1086/424862
25. R. Schaeffer, S. Maurogordato, A. Cappi, and F. Bernardeau, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 263, L21 (1993). DOI:10.1093/mnras/263.1.L21
26. R. B. Tully, H. M. Courtois, A. E. Dolphin, et al., Astron. J. 146 (4), id. 86 (2013). DOI:10.1088/0004-6256/146/4/86
27. D. Zaritsky, ISRN Astronomy and Astrophysics 2012, id. 189625 (2012). DOI:10.5402/2012/189625
Distances of Galaxy Groups and Clusters Measured Using Fundamental Planes
© 2025
F. G. Kopylova1* and A. I. Kopylov1
1Special Astrophysical Observatory of the Russian Academy of Sciences, Nizhnii Arkhyz 369167, Russia
*E-mail: flera@sao.ru
*E-mail: flera@sao.ru
In this paper, we continue our research on constructing the optimal fundamental plane (FP) of galaxy groups and clusters for measuring their distances. This work was carried out using archival data from the SDSS and 2MASX catalogs. We present the fundamental planes (scaling relation of dynamical and photometric parameters) of 205 galaxy groups and clusters \((z < 0.15)\). We found that in the near infrared (K-filter), the distribution of galaxy clusters is well approximated by three-parameter planes of the form \({R_{e} \propto \sigma^{1.01\pm0.05} \langle I_e\rangle {^{-0.32\pm0.03}}}\) and \({R_e \propto N^{0.43\pm0.01} \langle I_e\rangle^{-0.40\pm0.02}}\) and a four-parameter plane of the form Re \({R_e \propto \sigma^{0.15\pm0.06} \langle I_e \rangle ^{-0.39\pm0.02} N^{0.38\pm0.02}.}\) The fundamental planes have logarithmic standard deviations of 0.060, 0.036, and 0.035. If we use the fundamental planes to measure distances of galaxy systems, these deviations correspond to 14% and 8% errors in the distance of a single cluster. Using the four-parameter fundamental plane, we obtained the scatter of the Hubble constant \({H_0 = 70\pm5.6\,\text{km\,s}^{-1} \text{Mpc}^{-1}.}\) Using three fundamental planes of galaxy clusters, it was found that the velocity of the average drift motion in the three-degree cosmic microwave background (CMB) system of five superclusters of galaxies from the SDSS region is \({\langle V_{\rm pec}\rangle = +241\pm180\,\text{km\,s}^{-1}.}\)
Keywords:
galaxies: groups—galaxies: clusters—galaxies: fundamental parameters—galaxies: distances and redshifts—cosmology: large-scale structure of the Universe
К содержанию номера