近期,国家天文台赵公博课题组与英国和德国的科学家合作,利用低频阵列望远镜LOFAR巡天数据(LoTSS DR1)对射电星系的大尺度结构分布进行了统计分析,成功测定了星系偏差因子(galaxy bias),使人们对这类星系的成团性有了更进一步的认识。
在标准宇宙学模型中,宇宙中的物质由暗物质主导,星系在暗物质晕中形成和演化。不同种类的星系往往处于不同质量的暗物质晕中(天文学家用星系偏差因子描述星系分布与暗物质分布之间的关系),测量射电星系的偏差因子能帮助人们理解其形成和演化历史。
LoTSS是正在进行的高灵敏度,高分辨率,覆盖整个北半天球的射电巡天。它比之前最好的高分辨率巡天FIRST灵敏十倍,计划观测超过1000万个射电源,包括恒星形成星系和活动星系核(AGN)。由于大部分强射电源在光学波段很暗甚至不可见,而研究表明射电波段的AGN相比光学AGN处于质量更大的暗物质晕中,LoTSS与其他光学巡天在观测样本上高度互补,为研究宇宙大尺度结构提供了新的视角。
研究团队对LoTSS DR1的数据做了系统研究和处理,筛选出10余万个源开展成团性分析,并考虑了多重组分对角功率谱测量结果的影响。团队基于标准宇宙学模型,使用蒙特卡洛马尔科夫链方法,得到了数据对星系偏差因子的限制。
该成果确定了LOFAR巡天的数据质量足以做大尺度结构宇宙学研究,增进了人们对射电星系成团性的理解。随着LOFAR巡天的继续进行,研究团队将获取更大样本,为宇宙学研究提供更多信息,该成果为后续的进一步研究打下了基础。
国家天文台印度籍博士后Prabhakar Tiwari作为此工作的第一作者,博士生赵瑞阳和郑婧澜深度参与了此工作。该成果发表在国际知名天文学术期刊《天体物理学报》(2022, ApJ, 928, 38)。
论文链接:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ac5748。
本工作中使用的射电星系分布