[論文レビュー] The 3-D clustering of radio galaxies in the TONS survey

Kate Brand, Steve Rawlings+2 more|CERN Bulletin|Dec 9, 2004

Scientific Research and Discoveries被引用数 11

ひとこと要約

本研究では、268個のスペクトロスコピック赤方偏移を含む165 deg²にわたる完全でフラックス限界のあるTONS調査を用いて、低光度（主にFRI型）の電波銀河の空間的クラスタリングを初めて直接3次元で測定した。相関長は r₀(z) = 8.7 ± 1.6 Mpc（h = 0.7）であり、z = 0 で r₀(0) = 11.0 ± 2.0 Mpc に進化する。これは、それらの母体となる宿主銀河（約2.5L⋆楕円銀河）のクラスタリングと整合的であり、宿主銀河の性質から予想される以上の顕著な過剰バイアスは存在しないことを示している。

ABSTRACT

We present a clustering analysis of the Texas-Oxford NVSS Structure (TONS) radio galaxy redshift survey. This complete flux-limited survey consists of 268 radio galaxies with spectroscopic redshifts in three separate regions of the sky covering a total of 165 deg^2. By going to faint radio flux densities (s_1.4>3 mJy) but imposing relatively bright optical limits (E R 19.5), the TONS sample is optimised for looking at the clustering properties of low luminosity radio galaxies in a region of moderate (0 < z < 0.5) redshifts. We use the two point correlation function to determine the clustering strength of the combined TONS08 and TONS12 sub-samples and find a clustering strength of r_0(z)=8.7+/-1.6 Mpc (h=0.7). If we assume growth of structure by linear theory and that the median redshift is 0.3, this corresponds to r_0(0)=11.0+/-2.0 Mpc which is consistent with the clustering strength of the underlying host galaxies (~ 2.5 Lstar ellipticals) of the TONS radio galaxy population.

研究の動機と目的

• TONS調査における低光度電波銀河の3次元空間的クラスタリングを測定し、それらのダークマターに対するバイアスを評価すること。
• FRI型電波銀河の低・高電波フレックス密度サブサンプル間でクラスタリング強度に差があるかどうかを特定すること。
• 大規模構造（スーパー構造）が電波銀河調査における2点相関関数測定に与える影響を調査すること。
• 過剰密度（例：赤方偏移スパイク）に起因する調査バイアスを、予想される赤方偏移分布をモデル化することで補正すること。
• local Universe と高赤方偏移域における類似した集団のクラスタリングアーマチュアを、TONS電波銀河と比較すること。

提案手法

• 2点相関関数は、TONS08 と TONS12 サブサンプルの組み合わせを用いて、Landy & Szalay推定式で計算された。
• 光学的等級と電波フレックス密度の限界に基づいて、大規模構造の過剰密度に起因する赤方偏移分布のモデルが構築された。
• 線形理論を用いて、測定されたクラスタリング長 r₀(z) を z = 0 に進化させた。h = 0.7 とし、線形摂動理論による構造成長を仮定した。
• クラスタリング信号は、全体的およびスーパー構造領域内で解析され、べき則フィットの妥当性が検証された。
• 赤方偏移スパイク（スーパー構造の過剰密度を示すもの）が特定され、それらがクラスタリング測定に与える影響が定量化された。
• 2.5L⋆楕円銀河の理論的期待値と観測された r₀(0) を比較することで、電波銀河集団のバイアスが推定された。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 z ≈ 0.3 における TONS調査における低光度電波銀河の固有の3次元クラスタリング強度は何か？
• RQ2 FRI型電波銀河のクラスタリングは、その宿主銀河（約2.5L⋆楕円銀河）のクラスタリングと比べてどう異なるか？
• RQ3 大規模構造（例：スーパークラスタ）は、電波銀河調査における2点相関関数にどの程度歪みを及えるか？
• RQ4 スーパー構造の過剰密度に影響されない領域では、2点相関関数はべき則でよく近似できるか？
• RQ5 低・高電波フレックス密度サブサンプル間で、低光度電波銀河のクラスタリングアーマチュアに顕著な差があるか？

主な発見

• TONS08 と TONS12 サブサンプルの組み合わせにおける測定相関長は、中間赤方偏移 z ≈ 0.3 で r₀(z) = 8.7 ± 1.6 Mpc（h = 0.7）であった。
• 線形構造成長の補正後、z = 0 におけるクラスタリング長は r₀(0) = 11.0 ± 2.0 Mpc となり、2.5L⋆楕円銀河のクラスタリングと整合的であった。
• 低・高電波フレックス密度サブサンプル間でクラスタリング強度に顕著な差はなく、同様の大規模バイアスを示していた。
• 赤方偏移スパイク（スーパー構造の過剰密度を示すもの）は、z ≈ 0.3 の電波銀河赤方偏移調査で一般的な特徴であり、補正されない場合、クラスタリング測定を歪める可能性がある。
• 2点相関関数のべき則近似は、スーパー構造領域の外でのみ有効である。過剰密度が支配的な大規模な調査では、大規模な過剰密度の影響により、この近似は失敗する。
• 観測されたクラスタリングアーマチュアは、バイアス b = 1.3 ± 0.3 を示しており、2.5L⋆楕円銀河の宿主の期待バイアスと整合的である。これは、電波駆動メカニズムに起因する追加のバイアスは存在しないことを示唆している。