[論文レビュー] The VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey (VIPERS). Galaxy clustering and redshift-space distortions at z=0.8 in the first data release

S. de la Torre, L. Guzzo+48 more|arXiv (Cornell University)|Mar 11, 2013

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 79被引用数 202

ひとこと要約

本論文は、赤方偏移 z ≈ 0.8 における VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey (VIPERS) における銀河クラスタリングおよび赤方偏移空間歪みの、初めての高精度測定を提示する。この測定は、約54,000個の銀河からなる最初のデータリリースを用いて行われた。測定された構造の成長率は fσ₈ = 0.47 ± 0.08 であり、この時代におけるアインシュタインの重力理論および標準的宇宙論モデルと整合的である。

ABSTRACT

We present in this paper the general real- and redshift-space clustering properties of galaxies as measured in the first data release of the VIPERS survey. VIPERS is a large redshift survey designed to probe the distant Universe and its large-scale structure at 0.5 < z < 1.2. We describe in this analysis the global properties of the sample and discuss the survey completeness and associated corrections. This sample allows us to measure the galaxy clustering with an unprecedented accuracy at these redshifts. From the redshift-space distortions observed in the galaxy clustering pattern we provide a first measurement of the growth rate of structure at z = 0.8: fσ_8 = 0.47 +/- 0.08. This is completely consistent with the predictions of standard cosmological models based on Einstein gravity, although this measurement alone does not discriminate between different gravity models.

研究の動機と目的

• z ≈ 0.8 における銀河クラスタリングおよび赤方偏移空間歪みを、これまでにない精度で測定すること。
• VIPERS調査における赤方偏移空間歪みを用いて、宇宙構造の成長率 fσ₈ を特定すること。
• 高赤方偏移における重力モデルの観測との整合性を検証すること、特にアインシュタインの重力理論を対象とすること。
• ハロー占有分布（HOD）モデリングおよび合成的モック銀河サンプル作成のための堅牢なデータセットを提供すること。
• 今後、VIPERSの全データセットを用いて、z ≈ 1 までにおける fσ₈ の進化を高精度で制約する基盤を築くこと。

提案手法

• VIPERS調査の最初のデータリリースを用い、赤方偏移が 0.5 < z < 1.2 の範囲にある約54,000個の銀河を対象とした。
• 実空間における銀河クラスタリングの高精度な評価を目的として、投影二点相関関数を測定した。
• クラスタリングパターンから構造の成長率 fσ₈ を抽出するために、赤方偏移空間歪み解析を適用した。
• 観測系統的誤差および調査の完全性効果を定量化・補正するために、広範なモック銀河シミュレーションを用いた。
• 特徴的なハロー質量を推定するために、Bバンドの等級選択銀河サンプルに対してハロー占有分布（HOD）モデリングを実施した。
• 統計的補正および誤差推定をアンサンブルシミュレーションを用いて行い、クラスタリング測定の信頼性を確保した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 VIPERS調査における赤方偏移空間歪みから測定された z ≈ 0.8 における構造の成長率 fσ₈ はどの程度か？
• RQ2 z ≈ 0.8 における観測された銀河クラスタリングは、アインシュタインの重力理論に基づく標準的宇宙論モデルの予測とどのように一致するか？
• RQ3 VIPERSの測定結果は、高赤方偏移における代替重力モデルをどの程度まで制約するか？
• RQ4 0.5 < z < 1.0 の赤方偏移範囲における銀河占有に関連する特徴的なハロー質量は何か？
• RQ5 VIPERSの最初のデータリリースは、現実的なクラスタリング特性を持つ合成的モック銀河サンプル作成の信頼できる基盤を提供できるか？

主な発見

• z ≈ 0.8 における構造の成長率は fσ₈ = 0.47 ± 0.08 として測定され、宇宙構造成長に対する重要な制約を提供する。
• この測定結果は、アインシュタインの重力理論に基づく標準的宇宙論モデルの予測と統計的に整合的である。
• VIPERSサンプルにより、z ≈ 0.8 において、これまでで最も正確な実空間クラスタリング測定が、投影二点相関関数を用いて達成された。
• Bバンド選択銀河のハロー占有分布モデリングにより、赤方偏移範囲 0.5 < z < 1.0 における特徴的なハロー質量が明らかになった。
• このデータセットは、現実的なクラスタリング特性を持つ合成的モック銀河サンプル作成の堅牢な基盤を提供する。
• WiggleZが示唆した z > 0.5 における fσ₈ の低下傾向は、この z ≈ 0.8 の測定結果では強く支持されていないことが示唆された。