[論文レビュー] The Infall and outflow history of galaxies in the Sloan Digital Sky Survey

F. Calura, Raúl Jiménez+3 more|arXiv (Cornell University)|Jul 9, 2007

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena被引用数 2

ひとこと要約

本研究は、スローンデジタルスカイサーベイ（SDSS）データを用いて、銀河の星形成およびガスの流入・流出の歴史を分析し、寒いガス質量と星形成率の関係をKennicutt（1998）の関係式を用いて結びつける。その結果、高レドシフトでは流入が支配的であるのに対し、低レドシフトでは流出がより顕著になることが判明し、宇宙時間に伴う銀河フィードバック機構の転換が示唆された。

ABSTRACT

In galaxies, the star formation rates are known to depend on the the cold (T < 200 K) gas masses via the well-known empirical Kennicutt (1998, hereafter K98) relation. According to this relation, the star formation rate surface density

研究の動機と目的

• 銀河におけるガスの流入・流出の宇宙時間に伴う進化を理解すること。
• 寒いガス質量と星形成率の間のKennicutt（1998）関係が、流入・流出プロセスにどのように適用されるかを調査すること。
• 異なる赤方偏移において、銀河進化を駆動する主要なメカニズム（流入対流出）を特定すること。
• 銀河進化におけるガス流入優勢期から流出優勢期への移行を定量化すること。

提案手法

• スローン・デジタル・スカイ・サーベイ（SDSS）の分光データを用いて、発光線の輝度を測定し、星形成率を推定する。
• 寒いガス質量の表面密度から星形成率の表面密度を推定するために、Kennicutt（1998）の関係式を適用する。
• 観測された線幅プロファイルと運動学的特徴を比較することで、流入および流出の兆候を同定し、ネットガス降着および噴出率をモデル化する。
• 赤方偏移依存の分析を用いて、宇宙時間に伴う流入・流出の優位性の変化を追跡する。
• 統計的フィッティング技術を用いて、流入・流出が全ガス予算に与える寄与を分離する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 銀河における流入・流出レートは、赤方偏移とともにどのように変化するか？
• RQ2 流入・流出は、銀河の星形成率の表面密度にどの程度影響を及えるか？
• RQ3 異なる宇宙時代における、流入と流出のガス貯留への相対的寄与は何か？
• RQ4 ネットガス流入・流出を考慮に入れても、Kennicutt（1998）関係式は成立するか？

主な発見

• 高レドシフト（z > 1）では、急速な星形成とガス降着と整合的に、流入が銀河のガス供給を支配している。
• 低レドシフト（z < 1）では流出がますます顕著になることから、フィードバック支配の進化に移行していることが示唆される。
• ネットガス降着レートは時間とともに減少しており、銀河がガス降着優勢期からフィードバック制御期へと移行していることが示唆される。
• 流入・流出の寄与を補正した場合でも、Kennicutt（1998）関係式は頑健な経験的枠組みのまま保たれる。
• 流入から流出への優位性の移行は、z ≈ 1の周辺で発生し、銀河進化の重要な段階を示している。