[論文レビュー] The Galaxy Stellar Mass Function of X-ray detected groups: environmental dependence of galaxy evolution in the COSMOS survey

S. Giodini, A. Finoguenov+7 more|HAL (Le Centre pour la Communication Scientifique Directe)|Nov 7, 2011

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 67被引用数 28

ひとこと要約

本研究は、COSMOS調査におけるX線検出群からの銀河恒星質量関数（GSMF）を分析し、環境が銀河進化に与える影響を調査する。非活性銀河は低質量群において、場のものと比較して低質量域の勾配がやや平坦であることが判明し、これは遅延したクエンチングを示唆する。一方、低質量群に存在する星形成銀河は、特徴的質量が50%高いことが判明し、環境によるクエンチングが弱いことを示唆する。場では低質量クエンチ銀河の構築がより強く進行しており、群ではsSFRが0.2 dex低く、クエンチングの遅れが約3 Gyrに達する。

ABSTRACT

We study the stellar mass distribution for galaxies in 160 X-ray detected groups of 10^13

研究の動機と目的

• 環境、特に銀河群が銀河の恒星質量の蓄積に与える影響を調査すること。
• X線検出群と場における銀河恒星質量関数（GSMF）を比較し、環境的要因を分離すること。
• 星形成と非活性の両集団において、GSMFの形状と進化が環境によってどのように異なるかを特定すること。
• 群の質量がクエンチング効率や星形成銀河と非活性銀河における恒星質量の分布をどのように制御するかを評価すること。

提案手法

• 著者らはCOSMOS調査における160個のX線検出銀河群を、virial質量（M200）に基づいて高質量および低質量のサブサンプルに分類する。
• 多波長の光度測定と星族合成モデルを用いて恒星質量を推定し、非活性および星形成銀河の合成恒星質量関数（GSMF）を構築する。
• GSMFはSchechter関数でモデル化され、低質量領域の複雑な特徴を捉えるために、二重Schechter関数や折りたたみ型パワーローの可能性についても分析が行われる。
• 恒星質量チャンクごとに特異的星形成率（sSFR）を計算し、環境間でのクエンチング効率を比較する。
• 赤方偏移z ≈ 1まで遡って赤方偏移の進化を追跡し、宇宙時間に伴う環境的差異がクエンチングに与える影響を評価する。
• 環境および赤方偏移に応じて、星形成銀河に寄与する恒星質量の割合とSchechter関数の特徴的質量（M*）の比較を含む。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 X線検出群と場における銀河恒星質量関数（GSMF）の形状は、特に非活性および星形成銀河においてどのように異なるか？
• RQ2 環境的クエンチングの効率は群の質量に依存するか？ その結果、GSMFの低質量端にどのような影響を与えるか？
• RQ3 群と場におけるsSFRおよび星形成率の赤方偏移進化はどのように異なるか？ これはクエンチングのタイミングにどのような示唆をもたらすか？
• RQ4 なぜ低質量群では星形成銀河の特徴的質量が高質量群よりも高いのか？ これは環境的プロセスにどのような意味を持つのか？
• RQ5 現在の半アナリティカルモデルは、群および場における観測されたGSMFとsSFR分布をどの程度再現できるか？

主な発見

• 群における非活性銀河のGSMFは、場と比較して低質量域（log(M/M⊙) < 10.5）の勾配が平坦である。これは、群では低質量クエンチ銀河の蓄積が遅延していることを示唆する。
• 場では非活性GSMFが低質量域（log(M/M⊙) < 9.5）で急激に低下するが、これは矮星銀河の優先的クエンチを示唆する。この特徴は群には存在しない。
• 低質量群（M200 < 6 × 10^13 M⊙）における星形成銀河は、高質量群と比較して特徴的質量が50%高い。これは環境的クエンチングが弱いことを示唆する。
• すべての恒星質量範囲で、群の中央値sSFRは場よりも0.2 dex低い。クエンチングの遅れは約3 Gyrに達する。
• 低質量群では、星形成銀河に寄与する恒星質量の割合が高質量群に比べて50%高い（全質量の2/3）。これは、星形成がより効率的であるか、クエンチングが遅れていることを示唆する。
• 低赤方偏移で非活性銀河の割合が増加する中でも、低質量群は星形成銀河に占める恒星質量の割合をより多く保持しており、これはバリオンの星形成への変換がより効率的であることを裏付ける。