Deutsche Übersetzung des Titels: Eine Suche nach entfernten Galaxienhaufen im COSMOS-Feld

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Abstract

The evolution of galaxy clusters and their members above z >= 1 is largely unclear at present due to the small number of known distant clusters. To probe this important period and witness the development of key cluster characteristics observed today, the HIROCS survey is establishing a statistically signicant 0.5 <= z <= 1.5 cluster sample. For this thesis, the HIROCS cluster selection function was studied in detail using a mock sky based on semi-analytical galaxy evolution simulations. Public and proprietary data were combined for the COSMOS field. A cluster search was performed, yielding a 0.5 <= z <= 1.59 catalog of clusters, including the first larger, uniformly selected sample of distant (z > 1.2) clusters published. Comparing the color evolution of X-ray bright and -dark clusters, the latter were found to contain fewer passive galaxies than their X-ray counterparts. Spectroscopic follow-up observations of four z ~ 0.85 candidates, three of them X-ray dark, were conducted to probe cluster detection biases related to this. Using the distant cluster sample, it was shown that z >= 1.2 clusters predominantly contain blue galaxies with active star formation and a signicant fraction of interacting members, but that their early type galaxies are old and formed the bulk of their stars at zf >= 3, possibly zf >= 5, in excellent agreement with predictions from simulations.

Übersetzung des Abstracts (Deutsch)

Die genaue Entwicklung von Galaxienhaufen und ihren Mitgliedsgalaxien im Rotverschiebungsbereich oberhalb von z = 1 ist momentan immer noch unklar, da nur wenige entfernte Galaxienhaufen bekannt sind. Um diese wichtige Epoche zu untersuchen und die Entwicklung der Schlüsselcharakteristika, die wir heute in Galaxienhaufen beobachten, zu verfolgen, stellt der HIROCS-Survey eine statistisch signifikante Haufenstichprobe im Rotverschiebungsbereich 0.5 <= z <= 1.5 zusammen. Für diese Dissertation wurde die Haufenselektionsfunktion von HIROCS mit Hilfe eines künstlichen Himmels basierend auf semi-analytischen Galaxienentwicklungssimulationen detailliert untersucht. Öffentliche und proprietäre Daten im COSMOS-Feld wurden kombiniert, und die folgende Haufensuche resultierte in einem Katalog von Haufen im Rotverschiebungsbereich 0.5 <= z <= 1.59. Darin enthalten ist die erste größere, konsistent selektierte Stichprobe von entfernten (z > 1.2) Galaxienhaufen. Die Farbentwicklung von röntgenhellen und -dunklen Galaxienhaufen wurde verglichen mit dem Ergebnis, dass letztere bei allen Rotverschiebungen weniger passive Mitgliedsgalaxien als ihre röntgenhellen Gegenstücke besitzen. Spektroskopische Nachfolgeuntersuchungen von vier Haufenkandidaten bei z ~ 0.85, darunter drei röntgendunklen, wurden durchgeführt, um mögliche daraus resultierende Auswahlssytematiken zu untersuchen. Mit Hilfe der Stichprobe entfernter Haufen wurde gezeigt, dass Galaxienhaufen im Rotverschiebungsbereich z >= 1.2 vornehmlich blaue Galaxien mit aktiver Sternentstehung und einer signikanten Anzahl wechselwirkender Mitglieder besitzen, dass ihre Frühtyp-Haufengalaxien aber alt sind und den Großteil ihrer Sternpopulationen bei zf >= 3, möglicherweise zf >= 5, gebildet haben, in hervorragender Übereinstimmung mit Vorhersagen aus Galaxienentwicklungssimulationen.