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Daten

  Die Röntgenleuchtkraft ist eine wichtige intrinsische Größe, die bei der Untersuchung eines Galaxienhaufens als eine der ersten Größen bestimmt wird. Mit Hilfe dieser relativ robust bestimmbaren Größe kann eine Stichprobe von Haufen dann z. B. auf mögliche Entwicklungseffekte untersucht werden. Eine gebräuchliche Definition für die differentielle Leuchtkraftfunktion XLF ist

  equation2381

wobei dn die Raumdichte von Haufen mit Flüssen über dem Fluß limit und Leuchtkräften innerhalb eines Intervalls tex2html_wrap_inline11009 um tex2html_wrap_inline8641 ist. dn ist für jeden Haufen gegeben durch

  equation2387

dabei ist tex2html_wrap_inline11015 das maximale physikalische Suchvolumen für den Raumwinkel tex2html_wrap_inline11017 , der durch die Himmelsabdeckung ( tex2html_wrap_inline11019 ) gegeben ist. Es gilt nach den Gln. (2.20) und (2.24)

  equation2396

wobei man tex2html_wrap_inline11021 erhält, indem man in Gl. (2.23) tex2html_wrap_inline6141 durch tex2html_wrap_inline8641 und tex2html_wrap_inline6139 durch das Flußlimit tex2html_wrap_inline11029 ersetzt, und tex2html_wrap_inline11031 ergibt sich, indem man in Gl. (2.28) tex2html_wrap_inline6137 durch tex2html_wrap_inline11021 ersetzt. Aufgetragen wird die differentielle XLF, indem die inversen Suchvolumina für eine bestimmte Anzahl Galaxienhaufen addiert werden und die Summe durch das aufgespannte Leuchtkraftintervall geteilt wird. In Abb. 6.13 ist die so erhaltene Leuchtkraftfunktion zu sehen. Zum Vergleich ist der beste Fit einer Schechter-Funktion [SCHECHTER 1976] an die Leuchtkraftfunktion für tex2html_wrap_inline11037 von [EBELING et al. 1997] gezeigt. Die beiden XLFn stimmen sehr gut überein. Die in dieser Arbeit erstellte Funktion liegt sogar etwas höher, d. h. es wurden mehr Haufen in einem bestimmten Leuchtkraftintervall pro Volumen gefunden. Der Unterschied ist jedoch nicht signifikant.

   figure2416
Abbildung 6.13: Differentielle Leuchtkraftfunktion für 61 Galaxienhaufen. In jedem Bin sind zehn inverse Suchvolumina aufaddiert und die Summe durch das Leuchtkraftintervall geteilt. Das Leuchtkraftintervall ist gegeben durch den Leuchtkraftabstand zwischen dem leuchtschwächsten und leuchtkräftigsten Haufen im Bin plus dem jeweiligen halben Abstand zu den angrenzenden Haufen. Dies bedingt, daß der absolut leuchtkräftigste und leuchtschwächste Haufen nicht in den 6 Bins enthalten sind, da sie benötigt werden, um das Leuchtkraftintervall des ersten und letzten Bins zu berechnen. Die jeweiligen Intervalle sind durch horizontale Balken gekennzeichnet. Durch die vertikalen Balken sind die Poissonfehler gegeben. Im Bin mit den leuchtkräftigsten Haufen sind neun Haufen enthalten. Der beste Fit einer Schechter-Funktion an die Leuchtkraftfunktion von [EBELING et al. 1997] ist durch die gestrichelte Linie dargestellt.

Mit Hilfe der Gas- bzw. Gesamtmassenfunktion ist es möglich, kosmologische Parameter einzugrenzen, indem man sie mit analytischen Press-Schechter-Funktionen oder mit numerischen Simulationen vergleicht. Auch kann eine Normierung des Leistungsspektrums durchgeführt werden.

Die zum Aufstellen der Massenfunktionen benötigten maximalen Suchvolumina müssen nicht unbedingt mit den für die Leuchtkraftfunktion bestimmten tex2html_wrap_inline11015 übereinstimmen. Dies ist nur der Fall, wenn jeder möglichen Masse eines Haufens exakt eine Leuchtkraft zugeordnet werden kann, also wenn für die Haufen Leuchtkraft-Masse Relationen ohne Streuung existieren. Die in den Abb. 6.6 und 6.9 gezeigten Leuchtkraft-Masse Relationen zeigen eine nur geringe Streuung. Aus diesem Grund werden die schon berechneten tex2html_wrap_inline11015 benutzt.

In den Abb. 6.14 und 6.15 sind die integrierten Massenfunktionen dargestellt.

   figure2430
Abbildung 6.14: Integrale Gasmassenfunktion für 61 Galaxienhaufen. Auf der Ordinate ist die Anzahldichte von Galaxienhaufen, deren Gasmasse größer ist als die auf der Abszisse, aufgetragen. Im Bin mit den Haufen mit den höchsten Gasmassen sind elf Haufen enthalten, in den anderen Bins jeweils zehn. Durch die vertikalen Balken sind die Poissonfehler gegeben. Der horizontale Balken gibt die Differenz zwischen dem Haufen mit der kleinsten und größten Gasmasse im Bin an.

   figure2438
Abbildung 6.15: Integrale Gesamtmassenfunktion für 61 Galaxienhaufen, analog zur Gasmassenfunktion.


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Thomas Reiprich
Sun Feb 14 18:22:39 MET 1999