[論文レビュー] Comparison of the VIMOS-VLT Deep Survey with the Munich semi-analytical model - I. Magnitude counts, redshift distribution, colour bimodality, and galaxy clustering

S. de la Torre, B. Meneux+38 more|arXiv (Cornell University)|Oct 2, 2010

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 92被引用数 18

ひとこと要約

本研究では、VIMOS-VLT Deep Survey (VVDS) の観測結果と、VVDS-Deep と同一の観測選択関数を適用した 100 個のモックカタログを用いたミュンヘンの半解析的銀河形成モデルを比較している。モデルはやや明るい赤銀河を過剰に予測し、赤銀河の強力なクラスタリングを示しており、主に赤シーケンスに過剰に存在する衛星銀河に起因しており、半解析的モデルにおける消灯および合体の取り扱いの改善が求められている。

ABSTRACT

This paper presents a detailed comparison between high-redshift observations from the VIMOS-VLT Deep Survey (VVDS) and predictions from the Munich semi-analytical model of galaxy formation. In particular, we focus this analysis on the magnitude, redshift, and colour distributions of galaxies, as well as their clustering properties. We constructed 100 quasi-independent mock catalogues, using the output of the semi-analytical model presented in De Lucia & Blaizot (2007).We then applied the same observational selection function of the VVDS-Deep survey, so as to carry out a fair comparison between models and observations. We find that the semi-analytical model reproduces well the magnitude counts in the optical bands. It tends, however, to overpredict the abundance of faint red galaxies, in particular in the i' and z' bands. Model galaxies exhibit a colour bimodality that is only in qualitative agreement with the data. In particular, we find that the model tends to overpredict the number of red galaxies at low redshift and of blue galaxies at all redshifts probed by VVDS-Deep observations, although a large fraction of the bluest observed galaxies is absent from the model. In addition, the model overpredicts by about 14 per cent the number of galaxies observed at 0.2

研究の動機と目的

• ミュンヘンの半解析的モデルが VIMOS-VLT Deep Survey (VVDS) の高赤方偏移観測と整合しているかを検証すること。
• モデル予測と観測データとの間に存在する、銀河の等級数密度、赤方偏移分布、色二峰性、およびクラスタリング特性に関する系統的差異を特定すること。
• 観測とモデルの差異がサンプル分散に起因するのか、それともモデルの根本的欠陥に起因するのかを特定すること。
• 衛星銀河がモデルにおける赤銀河の過剰予測および強いクラスタリングを引き起こす役割を調査すること。

提案手法

• ミュンヘンの半解析的モデル (De Lucia & Blaizot, 2007) を用いて、100 個の準独立的モック銀河カタログを構築した。
• VVDS-Deep 巡天で用いられたのと同じ観測選択関数をモックカタログに適用し、公平な比較を確保した。
• 等級数密度、赤方偏移分布、色二峰性、およびクラスタリングの複数の銀河特性について、モデル予測と観測された VVDS-Deep データを比較した。
• クラスタリングの差異を分析するために、銀河サンプルを赤銀河と青銀河に分離した。
• 誤差推定と複数のモックサンプル間の比較を用いて、差異の統計的有意性を評価した。
• 衛星銀河が赤銀河の過剰生産および過剰なクラスタリングを引き起こす役割を調査した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ミュンヘンの半解析的モデルは、VVDS-Deep 巡天における観測された等級数密度を正確に再現できるか？
• RQ2 モデルは観測された赤方偏移分布および色二峰性をどの程度再現できるか？
• RQ3 なぜモデルは観測結果と比較して赤銀河のクラスタリング強度を過剰に予測するのか？
• RQ4 モデルと観測データの差異は、サンプル分散に起因するのか、それともモデルの根本的欠陥に起因するのか？
• RQ5 衛星銀河は、モデルにおける赤銀河の過剰な存在および強いクラスタリングにどの程度寄与しているか？

主な発見

• モデルは光学的等級数密度をよく再現しているが、特に i′ および z′ バンドにおいて、やや明るい赤銀河の数が過剰に予測されている。
• モデルは色二峰性を観測データと定性的に一致させているが、低赤方偏移で赤銀河の数が過剰に予測されており、VVDS-Deep がカバーする全赤方偏移範囲で青銀河の数も過剰に予測している。
• モデルは 0.2 < z < 1 および IAB < 24 を満たす銀河の数を観測値と比較して約 14% 過剰に予測している。
• 全赤方偏移範囲 z = 0.2 から z = 2 において、モデルの銀河は観測された銀河よりも強くクラスタリングしているが、z ≈ 1 以上では差が顕著でない。
• 青銀河のクラスタリングはモデルでよく再現されているが、赤銀河のクラスタリングは観測値よりも顕著に強く、主に赤衛星銀河の過剰な存在に起因している。
• 色分布およびクラスタリングの差異はサンプル分散に起因しない。どのモックサンプルでも同時にすべての VVDS-Deep 測定値を再現できず、特に重要な特性では差異が 3σ を超えている。