Encuesta Redshift

En astronomía , un estudio de desplazamiento al rojo es un estudio de una sección del cielo para medir el desplazamiento al rojo de los objetos astronómicos : generalmente galaxias, pero a veces otros objetos como cúmulos de galaxias o cuásares. Usando la ley de Hubble , el corrimiento al rojo se puede usar para estimar la distancia de un objeto a la Tierra . Al combinar el desplazamiento al rojo con los datos de posición angular, un estudio de desplazamiento al rojo mapea la distribución 3D de la materia dentro de un campo del cielo. Estas observaciones se utilizan para medir propiedades estadísticas detalladas de la estructura a gran escala del universo. Junto con las observaciones de la estructura temprana en elfondo cósmico de microondas , estos resultados pueden imponer fuertes restricciones a parámetros cosmológicos como la densidad media de materia [1] [2] y la constante de Hubble. [3]

Representación de los datos 2dFGRS.
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Las posiciones en el espacio de las galaxias identificadas por la encuesta VIPERS.

Por lo general, la construcción de un estudio de desplazamiento al rojo implica dos fases: primero se obtienen imágenes del área seleccionada del cielo con un telescopio de campo amplio, luego se seleccionan galaxias más brillantes que un límite definido de las imágenes resultantes como objetos no puntuales; opcionalmente, la selección de color también puede usarse para ayudar a la discriminación entre estrellas y galaxias. [4] En segundo lugar, las galaxias seleccionadas se observan mediante espectroscopía , más comúnmente en longitudes de onda visibles, para medir las longitudes de onda de líneas espectrales prominentes ; Al comparar las longitudes de onda observadas y de laboratorio, se obtiene el corrimiento al rojo para cada galaxia.

La Gran Muralla , un vasto conglomerado de galaxias de más de 500 millones de años luz de ancho, proporciona un ejemplo dramático de una estructura a gran escala que los estudios de desplazamiento al rojo pueden detectar.

El primer estudio sistemático de desplazamiento al rojo fue el CfA Redshift Survey de alrededor de 2.200 galaxias, iniciado en 1977 y la recopilación de datos inicial se completó en 1982. Esto se extendió más tarde al estudio de desplazamiento al rojo CfA2 de 15.000 galaxias, [5] completado a principios de la década de 1990.

Estos primeros estudios de desplazamiento al rojo tenían un tamaño limitado al tomar un espectro de una galaxia a la vez; A partir de la década de 1990, el desarrollo de espectrógrafos de fibra óptica y espectrógrafos de rendija múltiple permitió observar espectros de varios cientos de galaxias simultáneamente, y se hicieron factibles estudios de corrimiento al rojo mucho más grandes. Ejemplos notables son la encuesta 2dF Galaxy Redshift Survey (221.000 desplazamientos al rojo, finalizada en 2002); la encuesta Sloan Digital Sky Survey (aproximadamente 1 millón de corrimientos al rojo en 2007) y la encuesta Galaxy And Mass Assembly . A alto corrimiento al rojo, las encuestas actuales más grandes son la encuesta DEEP2 Redshift Survey y la encuesta profunda VIMOS-VLT (VVDS) ; tienen alrededor de 50.000 corrimientos al rojo cada uno y se centran principalmente en la evolución de las galaxias.

ZFOURGE o FourStar Galaxy Evolution Survey es un levantamiento de imágenes de banda media grande y profundo que tiene como objetivo establecer un punto de referencia de observación de las propiedades de las galaxias en el corrimiento al rojo z> 1. El levantamiento está utilizando un instrumento FOURSTAR de infrarrojo cercano en los Telescopios Magellan , midiendo en todos tres campos heredados de HST: COSMOS, CDFS y UDS. [6]

Debido a las demandas de tiempo de observación requeridas para obtener corrimientos al rojo espectroscópicos (es decir, corrimientos al rojo determinados directamente a partir de características espectrales medidas con alta precisión), una alternativa común es utilizar corrimientos al rojo fotométricos basados ​​en ajustes de modelo a los brillos y colores de los objetos. Tales "foto-z" se pueden utilizar en grandes estudios para estimar la distribución espacial de galaxias y quásares, siempre que los tipos y colores de galaxias se comprendan bien en un rango de corrimiento al rojo en particular. En la actualidad, los errores en las mediciones fotométricas del corrimiento al rojo son significativamente más altos que los de los corrimientos al rojo espectroscópicos , pero los estudios futuros (por ejemplo, el LSST ) tienen como objetivo refinar significativamente la técnica.

  1. ↑ Peacock, John A .; Cole, Shaun ; Norberg, Peder; Baugh, Carlton M .; Bland-Hawthorn, Joss; Bridges, Terry; Cannon, Russell D .; Colless, Matthew; Collins, Chris; Sofá, Warrick ; Dalton, Gavin; Deeley, Kathryn; De Propris, Roberto; Conductor, Simon P .; Efstathiou, George ; Ellis, Richard S .; Frenk, Carlos S .; Glazebrook, Karl ; Jackson, Carole; Lahav, Ofer ; Lewis, Ian; Lumsden, Stuart; Maddox, Steve; Percival, Will J .; Peterson, Bruce A .; Price, Ian; Sutherland, Will; Taylor, Keith (8 de marzo de 2001). "Una medida de la densidad de masa cosmológica de la agrupación en el 2dF Galaxy Redshift Survey". Naturaleza . 410 (6825): 169-173. arXiv : astro-ph / 0103143 . Código Bibliográfico : 2001Natur.410..169P . doi : 10.1038 / 35065528 . PMID  11242069 . S2CID  1546652 .
  2. ^ Sánchez, Ariel G .; Scóccola, CG; Ross, AJ; Percival, W .; Manera, M .; Montesano, F .; Mazzalay, X .; Cuesta, AJ; Eisenstein, DJ; Kazin, E .; McBride, CK; Mehta, K .; Montero-Dorta, AD; Padmanabhan, N .; Prada, F .; Rubiño-Martín, JA; Tojeiro, R .; Xu, X .; Magaña, M. Vargas; Aubourg, E .; Bahcall, NA; Baileys.; Bizyaev, D .; Bolton, AS; Brewington, H .; Brinkmann, J .; Brownstein, JR; Gott, J. Richard; Hamilton, JC; Ho, S .; Honscheid, K .; Labatie, A .; Malanushenko, E .; Malanushenko, V .; Maraston, C .; Muna, D .; Nichol, RC; Oravetz, D .; Pan, K .; Ross, NP; Roe, NA; Reid, BA; Schlegel, DJ; Shelden, A .; Schneider, DP; Simmons, A .; Skibba, R .; Snedden, S .; Thomas, D .; Tinker, J .; Wake, DA; Weaver, BA; Weinberg, David H .; White, Martin; Zehavi, I .; Zhao, G. (1 de septiembre de 2012). "El agrupamiento de galaxias en el estudio espectroscópico de oscilación bariónica SDSS-III: implicaciones cosmológicas de la función de correlación de dos puntos a gran escala". Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . 425 (1): 415–437. arXiv : 1203.6616 . Código bibliográfico : 2012MNRAS.425..415S . doi : 10.1111 / j.1365-2966.2012.21502.x . S2CID  53316788 .
  3. ^ Beutler, Florian; Blake, Chris; Colless, Matthew; Jones, D. Heath; Staveley-Smith, Lister; Campbell, Lachlan; Parker, Quentin; Saunders, Will; Watson, Fred (1 de octubre de 2011). "La encuesta de galaxias 6dF: oscilaciones acústicas bariónicas y la constante de Hubble local". Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . 416 (4): 3017–3032. arXiv : 1106.3366 . Código bibliográfico : 2011MNRAS.416.3017B . doi : 10.1111 / j.1365-2966.2011.19250.x . S2CID  55926132 .
  4. ^ "SkyServer - Algoritmos" . sdss.org . Consultado el 18 de agosto de 2014 .
  5. ^ Falco, Emilio E .; Kurtz, Michael J .; Geller, Margaret J .; Huchra, John P .; Peters, James; Berlind, Perry; Mink, Douglas J .; Tokarz, Susan P .; Elwell, Barbara (1999). "El catálogo actualizado de Zwicky (UZC)". Publicaciones de la Sociedad Astronómica del Pacífico . 111 (758): 438–452. arXiv : astro-ph / 9904265 . Código Bibliográfico : 1999PASP..111..438F . doi : 10.1086 / 316343 . S2CID  14298026 .
  6. ^ "Zfourge" .

  • Sondas de estructura a gran escala
  • Lista de estudios de desplazamiento al rojo de galaxias