[논문 리뷰] Clustering of red-sequence galaxies in the fourth data release ofthe Kilo-Degree Survey

Mohammadjavad Vakili, Henk Hoekstra외 14명|arXiv (Cornell University)|2020. 08. 30.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 7인용 수 4

한 줄 요약

이 연구는 KiDS-DR4에서 다중 대역 광도 측정(가시광선 + 적외선)과 SDSS, GAMA, 2dFLenS, G10-COSMOS의 분광적 적색편이 자료를 이용하여 빛나는 빨간색 연속성 은하의 데이터 기반 선택을 제시한다. 각도 이중상관 함수를 측정하고 두 광도 임계값 샘플 간 일관된 선형 편향 값이 도출되어 능동적 진화 모델을 검증하며, 향후 우주론적 3×2pt 분석을 가능하게 한다.

ABSTRACT

We present a sample of luminous red-sequence galaxies to study the large-scale structure in the fourth data release of the Kilo-Degree Survey. The selected galaxies are defined by a red-sequence template, in the form of a data-driven model of the colour-magnitude relation conditioned on redshift. In this work, the red-sequence template is built using the broad-band optical+near infrared photometry of KiDS-VIKING and the overlapping spectroscopic data sets. The selection process involves estimating the red-sequence redshifts, assessing the purity of the sample, and estimating the underlying redshift distributions of redshift bins. After performing the selection, we mitigate the impact of survey properties on the observed number density of galaxies by assigning photometric weights to the galaxies. We measure the angular two-point correlation function of the red galaxies in four redshift bins, and constrain the large scale bias of our red-sequence sample assuming a fixed $Λ$CDM cosmology. We find consistent linear biases for two luminosity-threshold samples (dense and luminous). We find that our constraints are well characterized by the passive evolution model.

연구 동기 및 목표

• KiDS-DR4에서 광도 및 분광 자료를 이용하여 신뢰할 수 있고 데이터 기반의 빨간색 연속성 은하 샘플을 구축한다.
• 네 개의 적색편이 밴드에 걸쳐 빨간색 연속성 은하의 각도 이중상관 함수를 측정한다.
• 고정된 ΛCDM 우주론 모델 하에서 샘플의 대규모 스케일 선형 편향을 제약한다.
• 광도 가중치와 적색편이 분포 추정을 통해 샘플 순도를 확보하고 설문 조작성을 완화한다.
• 향후 우주선 군집과의 공동 분석을 통해 더 강력한 우주론적 제약을 가능하게 한다.

제안 방법

• KiDS-DR4와 VIKING 광도 측정 자료에서 유도된 적색편이 조건부 색-등급 관계를 기반으로 데이터 기반의 빨간색 연속성 템플릿을 구축한다.
• SDSS DR13, GAMA, 2dFLenS, G10-COSMOS의 분광적 적색편이 자료를 사용하여 빨간색 연속성 모델을 校정한다.
• 색-등급 관계의 다변량 정규분포 모델을 사용하여 은하를 선택하며, 광도 비율 절단과 일정한 공변 밀도 임계값을 적용한다.
• 설문 기하학성과 깊이 영향을 보완하기 위해 광도 가중치를 할당한다.
• 은하 군집 강도를 평가하기 위해 네 개의 적색편이 밴드에서 각도 이중상관 함수를 측정한다.
• 고정된 ΛCDM 우주론 모델 하에서 선형 편향를 제약하며, '밀도 높음'과 '광도 높음' 샘플 변형 간 일관성을 검증한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 KiDS-DR4 설문에서 다양한 적색편이 밴드에 걸쳐 빨간색 연속성 은하의 군집 강도는 어떻게 되는가?
• RQ2 '밀도 높음'과 '광도 높음' 두 광도 임계값 샘플 간 선형 편향 측정치는 얼마나 일관되는가?
• RQ3 관측된 군집은 빨간색 연속성 은하의 능동적 진화 모델을 어느 정도 지지하는가?
• RQ4 광도 가중치 기법은 설문 조작성에 의한 은하 밀도 영향을 어느 정도 효과적으로 완화하는가?
• RQ5 선택된 빨간색 연속성 샘플은 향후 3×2pt 우주론적 분석에 신뢰성 있게 사용될 수 있는가?

주요 결과

• KiDS-DR4 자료를 이용하여 네 개의 적색편이 밴드에서 빨간색 연속성 은하의 각도 이중상관 함수가 성공적으로 측정되었다.
• '밀도 높음'과 '광도 높음' 빨간색 연속성 샘플의 선형 편향가 모든 적색편이 밴드에서 일관되며, 모델의 강건성을 지지한다.
• 관측된 군집은 빨간색 연속성 은하의 능동적 진화 모델에 잘 부합된다.
• VIKING Z- 및 Ks-대역 광도 측정 자료의 포함으로 빨간색 연속성 템플릿 정확도와 오염 평가가 향상되었다.
• 샘플의 순도가 검증되었으며, 특히 Ks-대역 정보를 사용할 경우 항성 유사 물체의 오염이 낮았다.
• 최종 샘플은 향후 KiDS-DR4에서 은하 군집과 우주선 군집을 결합한 3×2pt 분석에 적합하다.