[論文レビュー] Galaxies and Large Scale Structure at z~3

Charles C. Steidel, Kurt L. Adelberger+4 more|arXiv (Cornell University)|Apr 23, 1998

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、色選別により選別された400個以上の銀河のスペクトロスコピック観測を用いて、z~3におけるライマンブレイク銀河の標的赤方偏移調査の結果を提示する。これらの銀河は、現在の銀河と同等の共動相関長を示す強力な集団的性質を示しており、物質分布に対して強いバイアスを示している。これは、初期宇宙における最も質量の大きなハローを追跡するという階層的銀河形成モデルに整合している。

ABSTRACT

We summarize the status of a ``targeted'' redshift survey aimed at establishing the properties of galaxies and their large scale distribution in the redshift range 2.5 < z < 3.5. At the time of this writing, we have obtained spectra of more than 400 galaxies in this redshift range, all identified using the ``Lyman break'' color-selection technique. We present some of the first results on the general clustering properties of the Lyman break galaxies. The galaxies are very strongly clustered, with co-moving correlation length similar to present-day galaxies, and they are evidently strongly biased relative to the mass distribution at these early epochs, which is consistent with hierarchical galaxy formation models if Lyman break galaxies trace the most massive halos at z ~ 3. Prospects for large surveys for galaxies beyond z ~ 4 are discussed.

研究の動機と目的

• 赤方偏移z~3における銀河の大規模構造的集団的性質を特徴づけること。
• 初期宇宙におけるライマンブレイク銀河（LBGs）の空間的分布および集団的強度を特定すること。
• 高赤方偏移においてLGBとその背後にあるダークマター分布との間のバイアス度合いを評価すること。
• 観測された集団的性質が階層的銀河形成モデルと整合しているかどうかを評価すること。
• 今後、z~4を超える銀河を対象とする大規模な調査の可能性を検討すること。

提案手法

• 2.5 < z < 3.5の高赤方偏移銀河候補を特定するために、ライマンブレイク色選別技術を用いた。
• 赤方偏移を確認し、銀河の性質を測定するために、標的的なスペクトロスコピック赤方偏移調査を実施した。
• 共動相関関数を用いて、LBGの空間的集団的性質を測定した。
• 階層的構造形成モデルからの予測と観測された集団的性質の振幅を比較した。
• 銀河位置の統計的解析を用いて、質量分布に対する相対的なバイアスを推定した。
• 現在および将来の機器を用いた場合に、同様の調査をz > 4に拡張可能かどうかを評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 z~3におけるライマンブレイク銀河はどの程度強く集団的であるか？
• RQ2 高赤方偏移において、これらの銀河は背後にある質量分布に対してどの程度バイアスされているか？
• RQ3 z~3におけるLBGの集団的性質は、階層的銀河形成モデルの予測と一致するか？
• RQ4 z~3におけるLBGの共動相関長は、局所銀河と比較してどの程度か？
• RQ5 同様の手法を用いて、z~4を超える銀河を検出・研究する可能性はどの程度か？

主な発見

• z~3におけるライマンブレイク銀河は、現在の銀河と同等の共動相関長を示す強力な集団的性質を示している。
• 観測された集団的性質は、z~3におけるLBGが背後にある質量分布に対して強いバイアスを示していることを示している。
• LBGがこの時代における最も質量の大きなダークマターハローを追跡するならば、そのバイアス度合いは階層的銀河形成モデルと整合している。
• この結果は、LBGが初期宇宙における最も質量が大きく、密度が高めの領域に存在することを支持する解釈を示している。
• この調査は、色選別とスペクトロスコピックフォローアップを用いた高赤方偏移銀河の大規模な研究の可能性を示している。
• これらの発見は、同様の手法および機器を用いてz > 4の銀河を対象とする今後の調査の基盤を提供する。