ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2021, том 47, № 2, с. 79-88
CПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ КРАСНЫХ СМЕЩЕНИЙ
СКОПЛЕНИЙ ГАЛАКТИК ИЗ ОБЗОРА ОБСЕРВАТОРИИ им. ПЛАНКА
И НАБЛЮДЕНИЕ ЭТИХ СКОПЛЕНИЙ В ОБЗОРЕ СРГ/eРОЗИТА
© 2021 г. И. А. Зазнобин1*, Р. А. Буренин1, И. Ф. Бикмаев2,3,
И. М. Хамитов2,4, Г. А. Хорунжев1, А. Р. Ляпин1, М. В. Еселевич5,
Н. С. Лыскова1, П. С. Медведев1, М. Р. Гильфанов1,6, Р. А. Сюняев1,6
1Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
2Казанский федеральный университет, Казань, Россия
3Академия наук Татарстана, Казань, Россия
4Государственная обсерватория ТУБИТАК, Анталья, Турция
5Институт солнечно-земной физики СО РАН, Иркутск, Россия
6Институт астрофизики общества им. Макса Планка, Гархинг, Германия
Поступила в редакцию 26.11.2020 г.
После доработки 26.11.2020 г.; принята к публикации 26.11.2020 г.
Представлены результаты спектроскопических измерений красных смещений скоплений галактик,
обнаруженных ранее по данным обзора всего неба обсерватории им. Планка, а также по данным
Слоановского обзора и обзора всего неба обсерватории WISE. Измерения красных смещений по-
лучены для 23 скоплений, в том числе для четырех скоплений галактик из второго каталога источников
Сюняева-Зельдовича обзора обсерватории им. Планка. Основные спектроскопические наблюдения
проводились в течение 2019 г. — начале 2020 г. на 1.6-м телескопе АЗТ-33ИК Саянской обсерватории
ИСЗФ СО РАН и 1.5-м российско-турецком телескопе (РТТ-150). Некоторые данные были получены
ранее на 3.5-м телескопе обсерватории Калар-Альто. Из 23 скоплений данной выборки 14 объектов
расположены на половине неба, где права на данные обзора неба телескопа еРОЗИТА на борту
орбитальной рентгеновской обсерватории СРГ принадлежат российской стороне. Все эти скопления
были обнаружены при помощи телескопа еРОЗИТА в ходе обзора неба в течение 2020 г. В целом в
рамках нашей программы оптического отождествления скоплений галактик из каталога обсерватории
им. Планка в течение нескольких лет были измерены спектроскопические красные смещения для
220 скоплений галактик. Многие из них уже обнаружены в обзоре СРГ/еРОЗИТА, значительная
часть этих объектов входит в число наиболее массивных скоплений галактик обзора неба телескопа
еРОЗИТА и, скорее всего, войдет в космологические выборки скоплений этого обзора.
Ключевые слова: скопления галактик, обзоры неба, оптические наблюдения, красные смещения.
DOI: 10.31857/S0320010821020066
ВВЕДЕНИЕ
решения таких задач требуются большие выборки
массивных скоплений галактик. Составление таких
Изучение скоплений галактик позволяет полу-
выборок скоплений является одной из основных
чать новые фундаментальные знания о строении
задач рентгеновского обзора всего неба космиче-
Вселенной на больших масштабах, устанавливать
ской обсерватории Спектр-Рентген-Гамма (СРГ),
новые ограничения на параметры космологической
которая была запущена в июле 2019 г. (Сюняев и
модели, такие как средняя плотность вещества
др., 2021).
во Вселенной, амплитуда возмущений плотности,
В июне 2020 г. был завершен первый полный
параметры уравнения состояния темной материи
обзор всего неба обсерватории СРГ. Предпола-
и темной энергии (см., например, Вихлинин и др.,
гается, что до декабря 2023 г. обсерватория СРГ
2009а; Сообщество Планка, 2014а, 2016а). Для
совершит еще семь полных обзоров всего неба.
Ожидается, что в результате восьми полных обзо-
*Электронный адрес: zaznobin@iki.rssi.ru
ров всего неба при помощи телескопа еРОЗИТА
79
80
ЗАЗНОБИН и др.
на борту обсерватории СРГ будет обнаружено по-
им. Планка. Спектроскопические данные получены
рядка 100 000 скоплений галактик, в том числе все
в 2019-2020 гг. на 1.6-м телескопе АЗТ-33ИК Са-
скопления галактик с массой выше ∼3 × 1014 M⊙
янской обсерватории, а также на 1.5-м российско-
в наблюдаемой части Вселенной (Мерлони и др.,
турецком телескопе (РТТ-150). Некоторые данные
2012; Чуразов и др., 2015; Предель и др., 2020;
были получены ранее на 3.5-м телескопе обсерва-
Сюняев и др., 2021). Для того чтобы на основе
тории Калар-Альто. Эти наблюдения позволят по-
этих данных составить космологические выборки
высить качество космологических выборок скоп-
массивных скоплений галактик, потребуется про-
лений галактик, которые будут получены по данным
вести большой объем дополнительных оптических
обзора СРГ.
наблюдений. В частности, для большого числа мас-
сивных скоплений галактик потребуется получить
Кроме того, в этой статье подводится итог нашей
многолетней программы наблюдений скоплений га-
спектроскопические измерения красных смещений.
лактик из обзора обсерватории им. Планка и при-
Наиболее массивные скопления во Вселен-
водятся предварительные результаты поиска этих
ной — с массами выше
∼6 × 1014 M⊙ — бы-
скоплений в первом полугодовом обзоре телеско-
ли обнаружены ранее по наблюдению эффекта
па еРОЗИТА на борту космической обсерватории
Сюняева-Зельдовича (Сюняев, Зельдович, 1972)
СРГ. Показано, что наблюдения по нашей про-
в обзоре обсерватории им. Планка (Сообще-
грамме позволили заранее получить значительную
ство Планка, 2014б, 2016б). Все эти скопления,
часть необходимых измерений красных смещений
скорее всего, будут также обнаружены в обзоре
для наиболее массивных скоплений галактик из
СРГ/еРОЗИТА и войдут в коcмологические
обзора СРГ/еРОЗИТА.
выборки этого обзора. В основном, именно по
этой причине наша группа принимала активное
участие в работах по оптическому отождествле-
нию скоплений галактик из обзора обсерватории
ОТБОР ОБЪЕКТОВ
им. Планка (Сообщество Планка, 2014б, 2015а,б,
2016б; Воробьев и др., 2016; Буренин и др., 2018;
Список объектов был взят из расширения ка-
Зазнобин и др., 2019, 2020; Хамитов и др., 2020).
Отметим, что для значительного числа скоплений
rssi.ru/psz/). В каталоге указаны координаты (α,
из обзора обсерватории им. Планка оптические
δ) оптического центра скоплений галактик по дан-
отождествления были получены также другими
ным обзора WISE, отождествленного с источни-
группами (см., например, Сообщество Планка,
ком Сюняева-Зельдовича, смещение по коорди-
2016в; Стреблянска и др., 2018, 2019; Агуадо-
натам оптического центра относительно источника
Барахон и др., 2019; Баррена и др., 2020).
Сюняева-Зельдовича, а также фотометрическая
Используя дополнительные данные обзоров в
оценка красных смещений скоплений галактик.
оптическом и ИК-диапазонах, выборка скоплений
обзора обсерватории им. Планка была расширена
На изображениях обзора WISE cкопления га-
скоплениями меньшей массы (Б17, Буренин, 2017).
лактик видны как множество инфракрасных источ-
Предполагалось, что большинство этих скоплений
ников, локализованных в небольшой области раз-
также будет обнаружено впоследствии в обзо-
мером несколько десятков угловых секунд. Поэто-
ре СРГ и также войдет в космологические вы-
му для поиска области локализации галактик скоп-
борки этого обзора. Поэтому нами была начата
лений мы использовали изображения обзора WISE
программа спектроскопических измерений крас-
в фильтре W1 3.4 мкм (Райт и др., 2010; Мейснер и
ных смещений скоплений галактик из этой выбор-
др., 2017), очищенные от звезд и сглаженные при
ки. Использование этой выборки, фактически, поз-
помощи бета-модели радиуса 22′′. Примеры таких
волило начать программу оптической поддержки
изображений показаны на рис. 1 вместе с псевдо-
обзора СРГ в части измерения красных смещений
цветными изображениями в оптическом диапазоне,
массивных скоплений галактик еще до запуска
полученными по данным Pan-STARRS1 (Чэмберс
обсерватории СРГ.
и др., 2016) и DESI LIS (Дей и др., 2019). На
В нашей предыдущей статье (Зазнобин и др.,
изображениях обзора WISE скопления галактик
2020) мы представили результаты спектроскопи-
видны как протяженные области превышения ИК-
ческих измерений красных смещений более чем
яркости над фоном (см., например, Буренин, 2015).
70 скоплений галактик из расширенного каталога
Поиск галактик, входящих в скопление, осуществ-
обзора обсерватории им. Планка, Б17. В этой ста-
лялся среди источников, расположенных внутри
тье представлены результаты спектроскопических
этой области.
измерений красных смещений еще для 23 скоп-
лений галактик, в том числе для четырех скоп-
Отбор галактик для получения их спектроско-
лений из второго каталога обзора обсерватории
пических изображений проводился путем поиска
ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ том 47
№2
2021
CПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ КРАСНЫХ СМЕЩЕНИЙ
81
0209 - 1253, z = 0.2594
1710 + 6844, z = 0.3335
1801 + 3952, z = 0.6184
Рис. 1. Слева: псевдоцветные изображения обзора DESI LIS полей скоплений галактик в фильтрах zrg (RGB), в центре:
изображения обзора WISE в полосе 3.4 мкм, очищенные от звезд и свернутые с β-моделью радиусом 22′′, справа:
рентгеновское изображение обзора СРГ/еРОЗИТА, сглаженное гауссианой радиусом 20′′, по состоянию на ноябрь
2020 г. Центр изображений совпадает с оптическим центром скоплений, размер полей изображений 10′ × 10′.
красной последовательности галактик на диаграм-
галактика. Красное смещение cD-галактики с вы-
ме цвет-величина для объектов в поле превыше-
сокой точностью совпадает с красным смещением
ния ИК-яркости. В центральной области скоп-
всего скопления галактик в целом, поэтому для
лений галактик обычно находится очень массив-
спектроскопических наблюдений мы в первую оче-
ная эллиптическая галактика, так называемая cD- редь отбирали центральные cD-галактики скопле-
ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ том 47
№2
2021
82
ЗАЗНОБИН и др.
ний. В случае, когда однозначно определить cD-
Для наблюдений на спектрографе АДАМ ре-
галактику невозможно, мы отбирали несколько
шетка для получения спектроскопических изобра-
наиболее ярких галактик на красной последова-
жений выбиралась оптимальным образом с уче-
тельности, которые находятся в центрах областей
том того, чтобы на спектре присутствовали ли-
повышенной ИК-яркости. Ранее было показано
нии поглощения K, H кальция, 4000
A —провал,
(см., например, Зазнобин и др., 2020), что спек-
а также G-линию фраунгоферовской серии. Для
троскопические измерения красных смещений, по-
этого мы использовали фотометрическую оценку
лученные таким способом, являются точными, и
красного смещения. Для получения спектроско-
такой отбор позволяет сэкономить большое коли-
пических изображений скоплений галактик с фо-
чество наблюдательного времени.
тометрическим красным смещением z < 0.55 мы
использовали решетку VPHG600G, для z > 0.65
мы использовали решетку VPHG600R и решетку
НАБЛЮДЕНИЯ
VPHG400 при промежуточных значениях фото-
метрического красного смещения. При наблюдени-
Наблюдения проводились в 2019 г. и в начале
ях на телескопе АЗТ-33ИК в решетке VPHG600R
2020 г. на телескопе 1.6-м АЗТ-33ИК Саянской
также использовался фильтр OS11, который уби-
обсерватории ИСЗФ СО РАН при помощи спек-
рает со спектральных изображений второй порядок
трографа низкого и среднего разрешения АДАМ
интерференции.
(Афанасьев и др., 2016; Буренин и др., 2016),
Координаты положения центра и величина по-
а также на 1.5-м российско-турецком телескопе
зиционного угла щели выбирались таким обра-
(РТТ-150) с помощью спектрографа TFOSC1 .
зом, чтобы свет как можно большего числа га-
лактик красной последовательности (в том числе
Спектрограф АДАМ имеет высокую общую
cD-галактик) попал в щель спектрографа. Общее
квантовую эффективность, что позволяет получать
время экспозиции спектральных изображений для
спектры низкого разрешения cD-галактик далеких
каждого объекта выбиралось из соотношения сиг-
массивных скоплений вплоть до красных смещений
z ≈ 0.8 (Буренин и др., 2018). В качестве дис-
нал/шум σ > 10. Время экспозиции выбиралось
равным 600, 900 или 1200 с. После каждой экс-
пергирующего элемента в его оптической схеме
содержится колесо с тремя пропускающими объ-
позиции телескоп смещался таким образом, чтобы
свет от объектов изменял свое положение вдоль
емными фазовыми голографическими решетками
щели на величину 10′′-15′′. В случае, если на-
(VPHG). Решетка VPHG600G имет спектральный
блюдаемый объект слабее 20m, ориентация щели
Å
диапазон
3800-7250
, VPHG600R — 6450-
выбиралась таким образом, чтобы в щель спектро-
11 000
A, обе решетки имеют 600 штрихов на
графа попал свет яркой звезды. Это необходимо,
миллиметр и разрешение в пределах R = 600-
чтобы совместить спектральные изображения при
1300. Также мы использовали решетку VPHG400
их сложении. После окончания серии спектраль-
(спектральный диапазон 4300-9900
A 400 штри-
ных изображений одного объекта мы получали
хов на миллиметр) чуть меньшего разрешения. Для
несколько изображений калибровочных ламп.
получения спектральных изображений галактик мы
Обработка спектральных изображений прово-
использовали все три решетки. На спектрографе
дилась с использованием программного пакета
TFOSC использовалась решетка спектрального
IRAF2 , а также собственного программного обес-
диапазона 3230-9120˚A с разрешением R ≈ 500.
печения. Из спектральных изображений вычита-
лись изображения тока смещения усилителя. Вы-
Наблюдения проводились по заранее подго-
читание темнового тока не производилось, так как
товленной программе. Программа содержит гра-
матрицы всех используемых спектрографов обла-
фические изображения и координаты отобранных
дают низкими показателями темнового тока для
объектов для наведения объектов на щель, оп-
требуемых экспозиций. Проводилось вычитание
тимальное время и количество экспозиций для
изображения нормированного плоского поля, ко-
каждого телескопа, величину объекта в фильтрах
торое создавалось излучением ламп спектрогра-
Слоановского обзора, фотометрическое красное
фов. После чего для каждого объекта находи-
смещение. Для наблюдений на телескопе АЗТ-
лось двумерное дисперсионное решение линейного
33ИК указывался размер щели спектрографа. Для
спектра галогеновых ламп спектрографа, это ре-
получения изображений спектров мы использовали
шение применялось к спектральным изображениям
щель размером 2′′, но при качестве прямых изоб-
объектов. Положения спектров объектов на изоб-
ражений хуже 2′′ мы увеличивали суммарное время
ражениях совмещались и комбинировались. Из-
экспозиции и использовали щель размером 3′′.
влеченный спектр объекта нормировался на спектр
ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ том 47
№2
2021
CПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ КРАСНЫХ СМЕЩЕНИЙ
83
1041 + 3256
z = 0.4453
8
H, K
Hδ
G, H
γ
1000
6
900
4
800
2
700
5000
5500
6000
6500
7000
0.3
0.4
0.5
0.6
λ, Å
z
1634 + 6320
10
4000 Å
700
z = 0.5172
5
600
500
0
5000
5500
6000
6500
7000
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
λ, Å
z
2058 + 0605
2500
20
H, K Hδ G
MgI
NaD
z = 0.1639
15
2000
10
1500
5
1000
5000
6000
7000
0.1
0.2
0.3
λ, Å
z
Рис. 2. Примеры спектроскопических измерений красных смещеинй скоплений. Слева: спектр ярчайшей галактики
скопления с указанием некоторых спектральных особенностей, полученный на 1.6-м телескопе АЗТ-33ИК при помощи
спектрографа низкого и среднего разрешения АДАМ. Справа: значение χ2, полученное в результате сравнения этого
спектра с шаблоном спектра эллиптической галактики.
спектрофотометрических стандартов из списка Ев-
диаграмме χ2 распределения значение выраженно-
ропейской южной обсерватории3 .
го локального минимума с большой вероятностью
является значением спектроскопического красного
смещения галактики. Как правило, на полученном
РЕЗУЛЬТАТЫ НАБЛЮДЕНИЙ
спектре с учетом красного смещения мы можем
наблюдать линии фраунгоферовской серии K, H —
Полученные одномерные спектры мы сравнили
линии кальция, 4000
A провал, G — линию, линии
с шаблоном спектра синтетического звездного на-
MgI, а так же D — дублет натрия. На рис. 2 при-
селения возрастом 11 млрд лет и металличностью
ведены примеры спектров галактик скоплений, а
Z = 0.02 из работы Брузуал и Шарло (2003). На
также распределений χ2, которые получаются при
сравнении наблюдаемого спектра с шаблоном.
ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ том 47
№2
2021
84
ЗАЗНОБИН и др.
Таблица 1. Скопления галактик из расширенного каталога скоплений галактик, обнаруженных по данным обзора
обсерватории им. Планка
Координаты (J2000)
Примечания
α
δ
z
Ng
02
09 35.6
-12 54
56
0.2594
2
02
17 06.1
+29 51
23
0.3636
1
03
33 04.7
-06 51
23
0.5691
1
SDSS
07
41 26.7
+25 58
29
0.1571
2
07
50 15.7
-08 24
33
0.2398
1
∗, PSZ2G227.30+09.00
∗
08
00 45.0
+65 12
45
0.3894
1
08
14 59.8
+66 26
16
0.1459
3
Abell 0629
08
29 55.9
+06 46
30
0.3938
1
SDSS
08
40 20.6
+22 35
11
0.2169
2
ZwCl 0837.4+2245
09
14 42.9
+27 58
56
0.4384
1
10
15 47.8
+80 10
54
0.2093
2
10
41 49.9
+32 56
30
0.4453
1
RMJ104149.9+325631.9
12
47 37.6
+22 17
51
0.4166
1
12
51 19.3
+19 55
09
0.3312
1
16
00 42.3
+57 36
07
0.2958
2
∗
16
27 29.7
+06 22
57
0.3930
1
16
34 06.6
+63 20
16
0.5172
1
17
04 44.2
+09 57
00
0.2756
1
17
10 40.3
+68 44
43
0.3335
1
∗, PSZ2G099.55+34.23
18
01 07.4
+39 52
06
0.6184
4
∗, PSZ2G066.34+26.14, A19
20
58 43.5
+06 05
28
0.1641
2
21
11 08.2
+07 35
06
0.1517
1
22
37 21.7
+41 15
57
0.0564
3
PSZ2G097.52-14.89
Примечание.∗ Обсуждается в тексте; PSZ2 — объект отождествлен со скоплением галактик из второго каталога обсерватории
им. Планка Сообщество Планка (2016б); Abell — объект отождествлен со скоплением галактик из работы Эйбл и др. (1989);
ZwCl — объект отождествлен со скоплением галактик из серии работ Цвикки и др. (1961); RM — объект отождествлен со
скоплением галактик, из работы Рыкофф и др. (2014); A19 — спектроскопическое красное смещение скопления галактик
согласуется со значением спектроскопического красного смещения из работы Агуадо-Барахон и др. (2019). SDSS — значения
спектроскопического красного смещения согласуются с данными Слоанского обзора (Сообщество СДСС, 2017).
Результаты измерений приведены в табл. 1. В
красное смещение cD-галактики или среднее зна-
первых двух столбцах указаны координаты (α, δ)
чение спектроскопических красных смещений всех
галактик скопления, для которых эти значения из-
оптических центров скоплений галактик, опреде-
вестны.
ленных по данным изображений WISE и Pan-
STARRS1. В третьем и четвертом столбцах ука-
На рис. 3 показано сравнение измеренных нами
заны измеренные нами спектроскопические крас-
спектроскопических красных смещений скоплений
ные смещения скоплений галактик и количество
галактик с фотометрическими оценками из ката-
галактик, по которым было определено красное
лога Б17. Видно, что точность фотометрических
смещение. Красное смещение каждого скопления
оценок красных смещений из каталога Б17 состав-
галактик мы определяли как спектроскопическое
ляет δz/(z + 1) ≈ 0.03, что хорошо согласуется с
ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ том 47
№2
2021
CПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ КРАСНЫХ СМЕЩЕНИЙ
85
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
Рис. 3. Сравнение фотометрических оценок красных смещений скоплений галактик из работы Б17 (по вертикали) со
спектроскопическими красными смещениями, полученными в этой работе (по горизонтали).
результатами, полученными ранее (Буренин, 2017;
всего, дают сравнимый вклад в сигнал Сюняева-
Зазнобин и др., 2020). Отметим, что для 20 из 23
Зельдовича, который наблюдается в обзоре обсер-
скоплений галактик результаты спектроскопиче-
ватории им. Планка. Отметим также наличие яркой
ских красных смещений скоплений галактик также
звезды TYC 4132-205-1, излучение которой также
хорошо согласуются с фотометрическими оценка-
может искажать сигнал Сюняева-Зельдовича в
ми красных смещений из работы Вэнь и др. (2012).
обзоре обсерватории им. Планка.
Нами были проведены спектроскопические на-
Замечания по отдельным объектам
блюдения cD-галактики этого скопления на те-
лескопе АЗТ-33ИК с использованием решетки
0750-0824. Это скопление галактик PSZ2
VPHG600G на спектрографе АДАМ. Спектроско-
G227.30 + 09.00 из второго каталога источни-
пическое красное смещение этой галактики оказа-
ков Сюняева-Зельдовича обзора обсерватории
лось равным z = 0.3894. Скорость удаления этого
им. Планка. Мы получили спектр наиболее яр-
скопления более чем на 5000 км/с превышает
кой галактики скопления, ее красное смещение
скорость удаления скопления галактик с координа-
оказалось равным zspec = 0.2398, что согласуется
тами 08 00 45.0 +65 12 45. Поэтому эти скопления,
с фотометрической оценкой красного смещения
скорее всего, не являются гравитационно связан-
zphot = 0.24 ± 0.03 из работы Агуадо-Барахон и др.
ными.
(2019).
1627-0622. В радиусе 6′ от источника Сюня-
0800-6512. В предыдущей работе Зазнобина
ева-Зельдовича находятся две области повышен-
и др. (2020) мы публиковали результаты спектро-
ной яркости в ИК-диапазоне, которые мы отожде-
скопического красного смещения z = 0.3636 для
ствили с двумя скоплениями галактик. Для скопле-
скопления галактик с координатами оптического
ния галактик, которое имеет наибольшую яркость
центра 07 59 56.7 +65 12 08. В поле этого ис-
в полосе W1, мы получили спектроскопическое
точника Сюняева-Зельдовича мы обнаружили еще
одну область превышения ИК-яркости с коорди-
красное смещение наиболее яркой галактики. По-
натами центра 08 00 45.0 +65 12 45, отождеств-
лученное нами значение zspec = 0.3930 согласуется
ляемую со скоплением галактик. Эти скопления
с данными фотометрической оценки красного сме-
галактик находятся на угловом расстоянии око-
щения из каталога Б17. Стоит отметить, что нахо-
ло 5′ друг относительно друга (рис. 4) и, скорее
дящаяся на расстоянии чуть менее 4′ яркая звезда
ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ том 47
№2
2021
86
ЗАЗНОБИН и др.
Рис. 4. Изображения поля источника Сюняева-Зельдовича с координатами 08 00 31.1 +65 13 22. Слева: изображения
Слоановского обзора в фильтре i. Справа: изображения обзора WISE в полосе 3.4 мкм, очищенные от звезд и свернутые
с β-моделью радиусом 24′′. Синими стрелочками указаны галактики, для которых были измерены спектроскопические
красные смещения в работе Зазнобина и др. (2020). Красной стрелочкой обозначена cD-галактика, для которой мы
измерили спектроскопическое красное смещение в этой работе.
BD+06 3231 может искажать сигнал Сюняева-
в настоящей статье, 14 находятся на той поло-
Зельдовича в обзоре обсерватории им. Планка.
вине неба, за обработку которой отвечает Россий-
1710-6844. Это скопление галактик PSZ2
ский консорциум телескопа еРОЗИТА обсерва-
G099.55 + 34.23 из второго каталога Планка.
тории СРГ. Все эти скопления были обнаружены
Мы получили спектр наиболее яркой галактики
при помощи телескопа еРОЗИТА в ходе обзора
скопления, еe красное смещение оказалось равным
неба в течение 2020 г., с потоками в интерва-
zspec = 0.3335, что согласуется с фотометрической
ле от нескольких 10-14 эрг/с/см2 до нескольких
оценкой красного смещения zphot = 0.31 ± 0.03 из
10-13 эрг/с/см2. На рис. 1 приведены примеры
работы Агуадо-Барахон и др. (2019).
рентгеновских изображений, полученных телеско-
1801-3952. Это скопление галактик PSZ2
пом еРОЗИТА в диапазоне 0.3-2.2 кэВ. По-
G066.34 + 26.14 из второго каталога Планка.
дробное исследование рентгеновских свойств этих
Для этого скопления были получены спектры
скоплений галактик выходит за рамки данной ра-
четырех галактик скопления на 3.5-м телескопе
боты.
обсерватории Калар-Альто. Спектроскопическое
Программа оптических наблюдений скоплений
красное смещение этого скопления галактик было
галактик из обзора обсерватории им. Планка
принято равным среднему значению красных
выполнялась нашей группой, начиная с лета
смещений этих четырех галактик: zspec = 0.6184.
2011
г. (Сообщество Планка,
2014б,
2015а,б,
Эта величина согласуется со значением zspec =
2016б; Воробьев и др., 2016; Буренин и др., 2018;
= 0.622 из работы Агуадо-Барахон и др. (2019).
Зазнобин и др., 2019, 2020; Хамитов и др., 2020).
Более того, полученное нами красное смещение
В рамках этой программы спектроскопические
наиболее яркой галактики скопления zspec = 0.6174
измерения красных смещений были получены для
также хорошо согласуется со значением крас-
220 скоплений галактик. Исследование рентгенов-
ного смещения для наиболее яркой галактики
ских свойств этих скоплений выходит за рамки
zspec,BCG = 0.6167 из работы Агуадо-Барахон и др.
этой статьи и будет представлено в последующих
(2019).
работах. Однако уже сейчас можно сказать, что
значительная часть этих скоплений будет обна-
НАБЛЮДЕНИЯ СКОПЛЕНИЙ ГАЛАКТИК В
ружена в рентгеновском обзоре СРГ/еРОЗИТА.
ОБЗОРЕ СРГ/eРОЗИТА
Так, согласно предварительным результатам об-
Из 23 скоплений, отобранных для оптического
работки данных первого полугодового обзора
отождествления, результаты которого излагаются СРГ/еРОЗИТА, на российской половине неба
ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ том 47
№2
2021
CПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ КРАСНЫХ СМЕЩЕНИЙ
87
в качестве протяженных рентгеновских источни-
обработки данных обзора СРГ/еРОЗИТА пока-
ков было обнаружено 134 скопления из нашей
зывают, что большое число скоплений из нашей
программы. В дальнейшем, по мере увеличения
программы уже обнаружено в качестве протяжен-
глубины обзора СРГ/еРОЗИТА, это число должно
ных рентгеновских источников в этом обзоре. В
увеличиться. Таким образом, хотя отбор скоплений
дальнейшем, по мере увеличения глубины обзора
галактик для нашей программы проводился по
СРГ/еРОЗИТА, это число должно еще увеличить-
сигналу Сюняева-Зельдовича и по данным в
ся. Таким образом, хотя отбор скоплений галактик
оптическом и ИК-диапазонах, результаты наших
для нашей программы проводился по данным об-
наблюдений будут полезны в будущем и при работе
зора обсерватории им. Планка, наши наблюдения
с даными обзора СРГ/еРОЗИТА.
позволили заранее получить спектроскопические
измерения красных смещений для значительного
числа наиболее массивных скоплений галактик об-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
зора СРГ/еРОЗИТА.
В этой статье представлены спектроскопиче-
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ
ские измерения красных смещений для списка из
18-12-00520. Авторы благодарят ТЮБИТАК,
23 массивных скоплений галактик, отобранных из
ИКИ РАН, КФУ и АН РТ за поддержку наблюде-
расширенного каталога обзора всего неба обсерва-
тории им. Планка, которые были получены в тече-
ний на российско-турецком 1.5-м телескопе (РТТ-
ние конца 2019 г.-начала 2020 г. на 1.6-м телеско-
150). Измерения на телескопе АЗТ-33ИК вы-
пе АЗТ-33ИК Саянской обсерватории ИСЗФ СО
полнены в рамках базового финансирования про-
РАН, а также на 1.5-м телескопе РТТ-150. Кроме
граммы ФНИ II.16 и получены с использованием
того, представлены спектроскопические измерения
оборудования Центра коллективного пользования
красных смещений четырех скоплений из второго
“Ангара”4 . В этом исследовании использованы
каталога обсерватории им. Планка, измеренные
данные наблюдений телескопа еРозита на борту
нами ранее.
обсерватории СРГ. Обсерватория СРГ изготовле-
Программа оптических наблюдений скоплений
на Роскосмосом в интересах Российской академии
галактик из обзора обсерватории им. Планка
наук в лице Института космических исследований
выполнялась нашей группой в течение последних
(ИКИ) в рамках Российской федеральной научной
нескольких лет (Сообщество Планка,
2014б,
программы с участием Германского центра авиации
2015а,б, 2016б; Воробьев и др., 2016; Буренин и
и космонавтики (DLR). Рентгеновский телескоп
др., 2018; Зазнобин и др., 2019, 2020; Хамитов и
СРГ/еРозита изготовлен консорциумом герман-
др., 2020). За это время были получены оптические
ских институтов во главе с Институтом внеземной
отождествления и спектроскопические измерения
астрофизики Общества им. Макса Планка (MPE)
красных смещений для 220 скоплений галактик.
при поддержке DLR. Космический аппарат СРГ
Из них 140 скоплений входят также во второй
спроектирован, изготовлен, запущен и управляется
каталог источников Сюняева-Зельдовича обзора
НПО им. Лавочкина и его субподрядчиками. При-
обсерватории им. Планка, при этом 96 скоплений
ем научных данных осуществляется комплексом
были отобраны из расширения каталога скоплений
антенн дальней космической связи в Медвежьих
галактик обзора обсерватории им. Планка, Б17.
озерах, Уссурийске и Байконуре и финансирует-
Для сравнения отметим, что во втором каталоге
ся Роскосмосом. Использованные в настоящей
обсерватории им. Планка имеется 1653 источника
работе данные телескопа еРозита обработаны
Сюняева-Зельдовича, из которых
1203
были
с помощью программного обеспечения eSASS,
подтверждены как скопления галактик на момент
разработанного германским консорциумом еРо-
публикации каталога. Таким образом, в рамках на-
зита и программного обеспечения для обработки
шей программы была проведена примерно четверть
и анализа данных, разработанного российским
всех необходимых дополнительных оптических
консорциумом телескопа еРозита.
наблюдений объектов из этого каталога. При
этом для около 10% скоплений галактик из этого
каталога спектроскопические измерения красных
смещений были получены нашей группой.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Большинство скоплений галактик из обзора об-
1. Агуадо-Барахон и др. (A. Aguado-Barahona,
серватории им. Планка, наблюдения которых про-
R. Barrena, A. Streblyanska, A. Ferragamo,
водились в рамках нашей программы, будут обна-
J.A.
Rubino-Martin,
D. Tramonte, and
ружены в обзоре всего неба телескопа еРОЗИТА
H. Lietzen), Astron. Astrophys. 631, A148 (2019);
на борту космической обсерватории СРГ и, скорее
arXiv:1909.06235.
всего, войдут в космологические выборки скоп-
лений этого обзора. Предварительные результаты
ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ том 47
№2
2021
88
ЗАЗНОБИН и др.
2.
Афанасьев В.Л., Додонов С.Н., Амирханян В.Р.,
19.
Рыкофф и др. (E.S. Rykoff, E. Rozo, M.T. Busha,
Моисеев А.В., Астрофиз. бюлл. 71, 514 (2016).
C.E. Cunha, A. Finoguenov, A. Evrard, et al.),
[V.L. Afanasiev, et al., Astrophys. Bull. 71,
479
Astrophys. J. 758, 2 (2014).
(2016)].
20.
Сообщество Планка (Planck
2013
Results XX:
3.
Баррена и др. (R. Barrena, A. Ferragamo,
P.A.R. Ade, N. Aghanim, C. Armitage-Caplan, et al.),
J.A. Rubi ˜no-Mart
in, A. Streblyanska, A. Aguado-
Astron. Astrophys. 571, A20 (2014а).
Barahona, et al.), Astron. Astrophys. 638, A146
21.
Сообщество Планка (Planck 2013 Results XXIX:
(2020).
P.A.R. Ade, N. Aghanim, C. Armitage-Caplan, et al.),
4.
Буренин Р.А., Письма в Астрон. журн. 41, 167
Astron. Astrophys. 571, A29 (2014б).
(2015).
[R.A. Burenin, Astron. Letters 41,
167
22.
Сообщество Планка (Planck Intemediate Results
(2015)].
XXVI: P.A.R. Ade, N. Aghanim, M. Arnaud, et al.),
5.
Буренин Р.А., Амвросов А.Л., Еселевич М.В.,
Astron. Astrophys. 582, A29 (2015а).
Григорьев В.М., Арефьев В.А., Воробьев В.C.
23.
Сообщество Планка (Planck 2013 Results XXXII:
и др., Письма в Астрон. журн. 42, 333 (2016).
P.A.R. Ade, N. Aghanim, C. Armitage-Caplan, et al.),
[R.A. Burenin et al., Astron. Lett. 42, 295 (2016)].
Astron. Astrophys. 581, A14 (2015б).
6.
Буренин Р.А., Письма в Астрон. журн. 43, 559
24.
Сообщество Планка (Planck 2015 Results XXIV:
(2017).
[R.A. Burenin, Astron. Letters 43,
507
P.A.R. Ade, N. Aghanim, M. Arnaud, et al.), Astron.
(2017)].
Astrophys. 594, A24 (2016а).
7.
Буренин Р.А., Бикмаев И.Ф., Хамитов И.М., За-
25.
Сообщество Планка (Planck 2015 Results XXVII:
знобин И.А., Хорунжев Г.А., Еселевич М.В. и
P.A.R. Ade, N. Aghanim, M. Arnaud, et al.), Astron.
др., Письма в Астрон. журн.
44,
297
(2018).
Astrophys. 594, A27 (2016б).
[R.A. Burenin et al., Astron. Lett. 44, 297 (2018)].
26.
Сообщество Планка (Planck Intermediate Results
8.
Брузуал, Шарло, (G. Bruzual and S. Charlot),
XXXVI: P.A.R. Ade, N. Aghanim, M. Arnaud, et al.),
MNRAS 344, 1000 (2003).
Astron. Astrophys. 586, A139 (2016в).
9.
Вихлинин и др. (A. Vikhlinin, R.A. Burenin,
27.
Сообщество СДСС (SDSS Collaboration:
H. Ebeling, W.R. Forman, A. Hornstrup, C. Jones,
F.D. Albareti, C.A. Prieto, A. Almeida, et al.),
A.V. Kravtsov, et al.), Astrophys. J. 692,
1033
Astroophys. J. Suppl. Ser. 233, 25 (2017).
(2009а).
28.
Стреблянска и др. (A. Streblyanska, R. Barrena,
10.
Воробьев В.С., Буренин Р.А., Бикмаев И.Ф., Хами-
J.A. Rubi ˜no-Mart
in,R.F. van der Burg, N. Aghanim,
тов И.М., Додонов С.Н., Жучков Р.Я. и др., Письма
A. Aguado-Barahona, et al.), Astron. Astrophys. 617,
в Астрон. журн. 42, 81 (2016). [V.S. Vorobyev et al.,
Astron. Lett. 42, 63 (2016)].
A71 (2018).
11.
Вэнь и др. (Z.L. Wen, J.L. Han, and F.S. Liu),
29.
Стреблянска и др. (A. Streblyanska, A. Aguado-
Astroophys. J. Suppl. Ser. 199, 2(34) (2012).
Barahona, A. Ferragamo, R. Barrena, J.A. Rubi ˜no-
12.
Дей и др. (A. Dey, D.J. Schlegel, D. Lang, R. Blum,
Mart
in, et al.), Astron. Astrophys. 628, A13 (2019).
K. Burleigh, X. Fan, et al.), Astron. J. 157, 168 (2019).
30.
Сюняев, Зельдович (R.A. Sunyaev and
13.
Зазнобин И.А., Буренин Р.А., Бикмаев И.Ф., Ха-
Ya.B. Zeldovich), Comm. Astrophys. Space Phys. 4,
митов И.М., Хорунжев Г.А., Коноплев В.В. и
173 (1972).
др., Письма в Астрон. журн.
45,
77
(2019).
31.
Сюняев и др. (R.A. Sunyaev, et al.), Astron.
[I.A. Zaznobin et al., Astron. Lett. 45, 49 (2019)].
Astrophys., готовится к печати (2021).
14.
Зазнобин И.А., Буренин Р.А., Бикмаев И.Ф., Хами-
32.
Хамитов И.М., Бикмаев И.Ф., Буренин Р.А., Глуш-
тов И.М., Хорунжев Г.А., Ляпин А.Р., и др., Письма
ков М.В., Мельников С.С., Ляпин А.Р., Письма в
в Астрон. журн. 46, 79 (2020). [I.A. Zaznobin et al.,
Астрон. журн. 46, 3 (2020).
[I.M. Khamitov et al.,
Astron. Lett. 46, 79 (2020)].
Astron. Lett. 46, 1 (2020)].
15.
Мерлони и др. (A. Merloni, P. Predehl, W. Becker,
33.
Цвикки и др. (F. Zwicky, E. Herzog, P. Wild,
H. B ¨ohringer, T. Boller, H. Brunner, et al.),
M. Karpowicz, C.T. Kowal), Catalogue of galaxies
arXiv:1209.3114 (2012).
and of clusters of galaxies, V. I (California Inst.
16.
Мейснер и др. (A.M. Meisner, D. Lang, and
Technol., Pasadena, 1961).
D.J. Schlegel), Astron. J. 154, 161 (2017).
34.
Чуразов и др. (E. Churazov, A. Vikhlinin, and
17.
Предель и др. (P. Predehl, R. Andritschke, V. Arefiev,
R. Sunyaev), MNRAS 450, 1984 (2015).
V. Babyshkin, O. Batanov, W. Becker, et al.), Astron.
35.
Чэмберс и др. (K.C. Chambers, E.A. Magnier,
Astrophys., in press, arXiv:2010.03477 (2020).
N. Metcalfe, H.A. Flewelling, M.E. Huber,
18.
Райт и др. (E.L. Wright, P.R.M. Eisenhardt,
C.Z. Waters, et al.), arxiv.org:1612.05560
A.K. Mainzer, M.E. Ressler, R.M. Cutri, T. Jarrett,
36.
Эйбл и др. (G.O. Abell, H.G.Jr. Corwin, and
J.D. Kirkpatrick, D. Padgett, et al.), Astron. J. 140,
R.P. Olowin), Astrophys. J. Suppl. Ser. 70, 1 (1989).
1868 (2010).
ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ том 47
№2
2021
