[論文レビュー] VIPERS: An Unprecedented View of Galaxies and Large-Scale Structure Halfway Back in the Life of the Universe

L. Guzzo, U. Abbas+49 more|arXiv (Cornell University)|Mar 16, 2013

Astronomy and Astrophysical Research参考文献 1被引用数 8

ひとこと要約

VIPERSは、VLTのVIMOSスペクトログラフを用いて、0.5 < z < 1.2の赤方偏移領域に約55,000個の銀河を対象とした深さと高密度の赤方偏移調査を実施し、大規模構造をマッピングし、銀河クラスタリングを測定した。この調査は、これらの赤方偏移領域でESOが運用する望遠鏡を用いた最大の赤方偏移サンプルを提供し、宇宙の加速の制約と、宇宙の年齢の半分の時点における銀河の進化に関する前例のない制約を可能にした。

ABSTRACT

The VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey (VIPERS) is an ongoing ESO Large Programme to map in detail the large-scale distribution of galaxies at 0.5 &lt; z &lt;1.2. With a combination of volume and sampling density that is unique for these redshifts, it focuses on measuring galaxy clustering and related cosmological quantities as part of the grand challenge of understanding the origin of cosmic acceleration. VIPERS has also been designed to guarantee a broader legacy, allowing detailed investigations of the properties and evolutionary trends of z~1 galaxies. The survey strategy exploits the specific advantages of the VIMOS spectrograph at the VLT, aiming at a final sample of nearly 100,000 galaxy redshifts to iAB = 22.5 mag, which represents the largest redshift survey ever performed with ESO telescopes. In this introductory article we describe the survey construction, together with early results based on a first sample of ~55,000 galaxies.

研究の動機と目的

• 0.5 < z < 1.2の赤方偏移領域における銀河の大規模分布を、高密度の体積と高いサンプリング密度でマッピングすること。
• 銀河クラスタリングと関連する宇宙論的パラメータを測定し、宇宙の加速の起源を解明すること。
• z~1における銀河の性質と進化傾向の詳細な研究のためのレガシーデータセットを提供すること。
• ESO望遠鏡を用いて実施された中で、最大の赤方偏移調査を達成すること。対象はiAB = 22.5 magである。

提案手法

• VLTのVIMOSスペクトログラフを用いて、選択された領域の銀河の赤方偏移を取得すること。
• 調査領域全体にわたる高い完全性と均一な深さを確保するためのマルチティアード調査戦略を実装すること。
• 最終的に、iAB ≤ 22.5 magの銀河赤方偏移数がほぼ100,000個に達するようにすること。
• 赤方偏移範囲0.5 < z < 1.2に位置する銀河を特定するために、光度的およびスペクトロスコピック選択を適用すること。
• 調査の高密度と大規模な体積を活かして、銀河クラスタリングパワー スペクトルとバイアスを測定すること。
• 観測系の系統誤差を補正し、信頼性の高い宇宙論的推論を実現するための統計的手法を適用すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 z ~ 1における宇宙の大規模構造はどのようなものであり、どのように進化するか？
• RQ2 0.5 < z < 1.2の範囲で銀河クラスタリングの性質とバイアスはどのように赤方偏移とともに変化するか？
• RQ3 これらの赤方偏移領域における銀河クラスタリングを用いて、宇宙の加速の性質にどのような制約を課すことができるか？
• RQ4 z ~ 1における銀河の性質、たとえば形態、色、星形成率はどのように進化するか？
• RQ5 z ~ 1における宇宙の網状構造をマッピングする際、VIPERS調査の忠実度と完全性はどの程度か？

主な発見

• VIPERS調査は、0.5 < z < 1.2の範囲で約55,000個の銀河の赤方偏移サンプルを達成し、ESO望遠鏡を用いた同領域で最大の調査となった。
• 調査は高い完全性と均一な深さを示しており、z ~ 1における銀河クラスタリングパワー スペクトルの信頼性の高い測定を可能にした。
• VIPERS銀河が示す大規模構造は顕著なクラスタリング振幅を示しており、ΛCDM予測と整合的である。
• z ~ 1における色-等級関係や星形成歴の詳細な分析が可能な、ユニークなデータセットを提供した。
• 高赤方偏移密度のおかげで、中間赤方偏移における銀河バイアスと構造成長率の精密な制約が可能になった。
• 調査のレガシーバリューは、深さ、体積、スペクトロスコピック忠実度の組み合わせにより確立され、多様なフォローアップ研究を支援した。