[논문 리뷰] 2dFGRS and SDSS Galaxy Group Density Profiles

Eugenia Díaz-Giménez, Ariel Zandivarez외 2명|2005. 04. 20.

Impact of Light on Environment and Health인용 수 16

한 줄 요약

이 연구는 2dFGRS 및 SDSS 설문에서 얻은 군집의 예측된 2차원 및 3차원 은하 밀도 프로파일을 분석하며, 선택 편향을 최소화하기 위해 가중치를 적용한 복합 샘플을 사용한다. 관측된 2차원 및 3차원 은하 밀도 프로파일 전반에 걸쳐 일반화된 킹 프로파일이 가장 잘 맞는 것으로 나타났으며, 3차원에서는 2차원보다 더 강한 형태학적 분리가 관측되었고, NFW 프로파일은 빛을 발하는 물질이 따라가는 내부 코어 영역을 설명하지 못한다.

ABSTRACT

We have analysed the distribution of galaxies in groups identified in the largest redshift surveys at the present: the final release of the 2dF Galaxy Redshift Survey and the first release of the Sloan Digital Sky Survey. Our work comprises the study of the galaxy density profiles and the fraction of galaxies per spectral type as a function of the group-centric distance. We have calculated the projected galaxy density profiles of galaxy groups using composite samples in order to increase the statistical significance of the results. Special cares have been taken in order to avoid possible biases in the group identification and the construction of the projected galaxy density profile estimator. The results show that the projected galaxy density profiles obtained for both redshift surveys are in agreement with a projected Navarro, Frenk & White predictions in the range $0.15< r/r_{200} < 1$, whereas a good fit for the measured profiles in the whole range of $r/r_{200}$ is given by a projected King profile. We have adopted a generalized King profile to fit the measured projected density profiles per spectral type. In order to infer the 3-D galaxy density profiles, we deproject the 2-D density profiles using a deprojection method similar to the developed by Allen & Fabian. From 2-D and 3-D galaxy density profiles we have estimated the corresponding galaxy fractions per spectral type. The 2-D fraction of galaxies computed using the projected profiles show a similar segregation of galaxy spectral types as the obtained by Dom\'ınguez et al. for groups in the early data release of the 2dF Galaxy Redshift Survey. As expected, the trends obtained for the 3-D galaxy fractions show steeper slopes than the observed in the 2-D fractions.

연구 동기 및 목표

• 큰 적색편이 설문을 이용하여 다양한 스펙트럼 유형의 투영 및 3차원 은하 군집 밀도 프로파일을 결정하기 위해.
• 특히 NFW 및 킹 프로파일을 포함한 분석 모델의 타당성을 2dFGRS 및 SDSS의 관측 데이터와 비교하기 위해.
• 2차원 밀도 프로파일을 역추출하여 관측된 2차원 은하 비율에서 내재된 3차원 형태학적 분리(МS)를 추론하기 위해.
• 정확한 밀도 및 비율 프로파일을 통해 반사적 분석 은하 형성 모델에 보정된 관측 제약 조건을 제공하기 위해.
• 매개변수 기반, 완전성 보정된 복합 샘플을 사용하여 군집 식별 및 밀도 프로파일 추정에서의 편향을 최소화하기 위해.

제안 방법

• 통계적 유의성을 높이기 위해 $r_{200}$ 을 정규화 척도로 사용하여 2dFGRS 및 SDSS 로부터 복합 은하 군집 샘플을 구성함.
• 매개변수 기반의 은하 수 계수 추정기법을 적용하여 등급 한계 및 적색편이 완전성 보정을 수행하였으며, N-body 몽키 캐탈로그에서 검증됨.
• 스펙트럼 유형에 따라 달라지는 분포를 모델링하기 위해 일반화된 킹 프로파일을 사용하여 투영된 은하 밀도 프로파일을 적합함.
• 앨런 및 파비안(1997)의 방법에 유사한 방식을 사용하여 2차원 밀도 프로파일을 3차원으로 역추출함. 이는 은하 수 밀도에 맞게 수정됨.
• 각 스펙트럼 유형의 2차원 및 3차원 은하 비율을 각각 역추출된 프로파일 및 투영된 프로파일에서 계산함.
• 다른 척도(예: 비르랄 반경, 평균 제곱 거리)로 재정규화하여 결과의 강인성을 테스트하였으며, 일관된 $\beta_{\text{new}}$ 및 $c_{\text{new}}$ 매개변수를 확보함.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 NFW 프로파일은 2dFGRS 및 SDSS 군집의 투영된 은하 밀도 프로파일을 정확히 기술하는가?
• RQ2 은하 밀도 프로파일은 스펙트럼 유형에 따라 어떻게 변화하는가? 2차원 및 3차원에서 형태학적 분리는 어느 정도인가?
• RQ3 은하 군집의 내부 코어 영역은 NFW 프로파일에서 얼마나 벗어나며, 이는 관측 편향 때문인가, 내재된 구조 때문인가?
• RQ4 역추출 기법을 사용하여 2차원 투영 프로파일로부터 3차원 은하 밀도 프로파일을 신뢰성 있게 유추할 수 있는가?
• RQ5 각 스펙트럼 유형의 2차원 및 3차원 은하 비율은 어떻게 비교되며, 이는 내재된 형태학적 분리에 대해 어떤 의미를 갖는가?

주요 결과

• 2dFGRS 및 SDSS 양측에서 투영된 은하 밀도 프로파일은 전체 범위 $0.03 < r/r_{200} < 1$ 에서 일반화된 킹 프로파일에 의해 가장 잘 맞으며, 코어 유사한 구조를 포함함.
• NFW 프로파일은 내부 영역($r/r_{200} < 0.15$)에서 데이터를 설명하지 못하며, 이는 군집 코어 영역에서 빛을 발하는 물질 분포가 어두운 물질 프로파일을 따르지 않는다는 것을 시사함.
• 3차원 은하 비율은 2차원 비율보다 더 급격한 기울기를 보이며, 이는 형태학적 분리가 3차원에서 더 두드러진다는 것을 확인함.
• 역추출된 프로파일에서 직접 계산된 2차원 및 3차원 은하 비율은 일반화된 킹 프로파일 적합에서 분석적으로 유도된 값과 잘 일치함.
• 다른 척도(예: 비르랄 반경)로 재정규화하더라도 결과는 강인하며, 일관된 $\beta_{\text{new}}$ 및 $c_{\text{new}}$ 매개변수를 제공함으로써 $r/r_{200} > 0.03$ 범위에서 프로파일의 신뢰성을 확인함.
• 관측된 투영 밀도 프로파일의 코어는 측정 편향의 결과가 아니라 은하 군집의 내재된 특성임이 확인되었으며, 최소 간격 및 평균 은하 크기 제약 조건을 통해 이를 검증함.