[論文レビュー] Clustering of red-sequence galaxies in the fourth data release ofthe Kilo-Degree Survey

Mohammadjavad Vakili, Henk Hoekstra+14 more|arXiv (Cornell University)|Aug 30, 2020

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 7被引用数 4

ひとこと要約

本研究では、KiDS-DR4で、多バンドフォトレトメトリ（可視光＋近赤外）およびSDSS、GAMA、2dFLenS、G10-COSMOSからのスペクトロスコピック赤方偏移を用いて、光度赤シーケンス銀河のデータ駆動型選別を実施した。角度二点相関関数を測定し、二つの光度閾値サンプルにおいて一貫した線形バイアス値が得られ、被動的進化モデルの妥当性が裏付けられ、将来の宇宙論的3×2pt解析が可能となった。

ABSTRACT

We present a sample of luminous red-sequence galaxies to study the large-scale structure in the fourth data release of the Kilo-Degree Survey. The selected galaxies are defined by a red-sequence template, in the form of a data-driven model of the colour-magnitude relation conditioned on redshift. In this work, the red-sequence template is built using the broad-band optical+near infrared photometry of KiDS-VIKING and the overlapping spectroscopic data sets. The selection process involves estimating the red-sequence redshifts, assessing the purity of the sample, and estimating the underlying redshift distributions of redshift bins. After performing the selection, we mitigate the impact of survey properties on the observed number density of galaxies by assigning photometric weights to the galaxies. We measure the angular two-point correlation function of the red galaxies in four redshift bins, and constrain the large scale bias of our red-sequence sample assuming a fixed $Λ$CDM cosmology. We find consistent linear biases for two luminosity-threshold samples (dense and luminous). We find that our constraints are well characterized by the passive evolution model.

研究の動機と目的

• KiDS-DR4における赤シーケンス銀河の信頼性の高いデータ駆動型サンプルを、フォトレトメトリとスペクトロスコピックデータを用いて構築すること。
• 赤シーケンス銀河の角度二点相関関数を4つの赤方偏移チャンクで測定すること。
• 固定されたΛCDM宇宙論のもとで、サンプルの大型スケール線形バイアスを制約すること。
• フォトレトメトリックウェイトと赤方偏移分布推定を用いて、サンプル純度の確保と調査系の系在要因の低減を図ること。
• 将来の宇宙線散乱と組み合わせた共同解析による、より厳密な宇宙論的制約を可能にするための準備をすること。

提案手法

• KiDS-DR4およびVIKINGのフォトレトメトリを用いて、赤方偏移に条件付けられた色-等級関係に基づくデータ駆動型赤シーケンステンプレートを構築する。
• SDSS DR13、GAMA、2dFLenS、G10-COSMOSからのスペクトロスコピック赤方偏移を用いて、赤シーケンスモデルをキャリブレーションする。
• 色-等級関係の多次元ガウス分布モデルを用い、光度比のカットと一定の共動密度閾値を適用して銀河を選別する。
• フォトレトメトリックウェイトを割り当て、調査の幾何学的形状と深さの影響による銀河数密度の変動を補正する。
• クラスタリング強度を評価するために、4つの赤方偏移チャンクで角度二点相関関数を測定する。
• 固定されたΛCDM宇宙論のもとで線形バイアスを制約し、「密度の高い」および「明るい」サンプルの変種間で一貫性をテストする。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 赤シーケンス銀河のクラスタリングアーマニチュードは、KiDS-DR4調査における異なる赤方偏移チャンクでどのように変化するか？
• RQ2 「密度の高い」と「明るい」二つの光度閾値サンプル間で、線形バイアス測定値はどの程度一貫しているか？
• RQ3 観測されたクラスタリングは、赤シーケンス銀河の被動的進化モデルをどの程度支持するか？
• RQ4 フォトレトメトリックウェイトスキームは、銀河数密度に及ぼす調査系の系在要因をどの程度低減するか？
• RQ5 選別された赤シーケンスサンプルは、将来の3×2pt宇宙論的解析で信頼性を持って使用可能か？

主な発見

• KiDS-DR4データを用いて、4つの赤方偏移チャンクで赤シーケンス銀河の角度二点相関関数が成功裏に測定された。
• 「密度の高い」と「明るい」両方の赤シーケンスサンプルの線形バイアスは、赤方偏移チャンクをまたいで一貫しており、モデルの堅牢性を支持する。
• 観測されたクラスタリングは、赤シーケンス銀河の被動的進化モデルによってよく説明できる。
• VIKINGのZバンドおよびKsバンドフォトレトメトリの導入により、赤シーケンステンプレートの精度と混入の評価が向上した。
• サンプルの純度が検証され、特にKsバンド情報の使用により、星のような対象からの混入が低減した。
• 最終的なサンプルは、KiDS-DR4における銀河クラスタリングと宇宙線散乱を組み合わせた将来的な3×2pt解析に適している。