Флуктуации пространственного распределения галактик в глубоком обзоре COSMOS на масштабах в гигапарсеки

Аннотация

В статье проводится анализ радиального распределения галактик в глубоком обзоре COSMOS. Получена оценка величины «космической дисперсии» (cosmic variance) используя большие бины по красному смещению(Δz =0.1 ÷ 0.3), которые содержат большое число галактик(N(z,dz)~ 10000), так что шум Пуассона(~ 1/N ^{1 / 2} )оказывается малым(σP ~ 0.01). Точность фотометрической оценки красных смещений (δz ~ 0.012(1+z))позволяет исследовать крупномасштабные неоднородности в распределении галактик на масштабах, превышающих размер бина Δz ≥ 0.1,т.е. ΔR ≥ 300 Мпк/h.LCDM-модель предсказывает для глубокого обзора COSMOS амплитуду космической дисперсии темной материи σ(z)dm =0.039 для z =1.7 и Δz =0.2 (Moster etal., Astrophys. J., 731, 113 (2011)). Однако наблюдаемая амплитуда флуктуаций чисел галактик на z =1.7 для Δz =0.2 составляет σ(z)obs =0.37,что напорядок больше предсказаний LCDM-модели для небарионной темной материи. Длясогласования наблюдаемых флуктуаций с модельными необходимое значение байеса должно быть b ≈ 10. Наблюдаемые радиальные размерыне однородностей достигают 1500Мпк, тогда как предсказываемая LCDM корреляционная функция ξdm =0 на масштабе r = 174 Мпк независимо от величины байеса. Наши результаты согласуются с недавними наблюдениями поля COSMOS в обзоре ALHAMBRA и в обзорах рентгеновского и субмиллиметрового диапазонов (SPT,ALMA).

Ключевые слова:

космология, крупномасштабная структура Вселенной, глубокие обзоры галактик, COSMOS, ALHAMBRA, SPT, ALMA