[논문 리뷰] Clustering Properties of restframe UV selected galaxies II: Migration of Star Formation sites with cosmic time from GALEX and CFHTLS

S. Heinis, Bruno Milliard외 25명|ArXiv.org|2007. 06. 07.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 67인용 수 22

한 줄 요약

이 연구는 GALEX (z < 0.6)와 CFHTLS u′-대역 데이터 (z ~ 1)를 사용하여 휴먼 우주에서 별 형성 영역의 진화를 분석함으로써, 우주 시간에 따른 휴먼 UV로 선택된 은하의 군집 성질을 조사한다. 연구 결과, 고적색에서 높은 질량의 어둠소재질 헬로우 (10¹²–10¹³ M☉)에서 별 형성이 시작되어 저적색에서 낮은 질량의 헬로우 (≤10¹² M☉)로 이동하는 경향이 드러났으며, 이는 '다운사이징' 개념을 어둠소재질 분포로 확장한 것으로, z ~ 3에서 b₈ ≳ 2로 측정된 선형 편향이 z ≈ 0에서 b₈ ≈ 0.79⁺⁰.¹⁻⁰.⁰⁸로 감소하는 것을 확인한다.

ABSTRACT

We analyze the clustering properties of ultraviolet selected galaxies by using GALEX-SDSS data at z&lt;0.6 and CFHTLS deep u' imaging at z=1. These datasets provide a unique basis at z&lt; 1 which can be directly compared with high redshift samples built with similar selection criteria. We discuss the dependence of the correlation function parameters (r0, delta) on the ultraviolet luminosity as well as the linear bias evolution. We find that the bias parameter shows a gradual decline from high (b &gt; 2) to low redshift (b ~ 0.79^{+0.1}_{-0.08}). When accounting for the fraction of the star formation activity enclosed in the different samples, our results suggest that the bulk of star formation migrated from high mass dark matter halos at z&gt;2 (10^12 &lt; M_min &lt; 10^13 M_sun, located in high density regions), to less massive halos at low redshift (M_min &lt; 10^12 M_sun, located in low density regions). This result extends the ``downsizing'' picture (shift of the star formation activity from high stellar mass systems at high z to low stellar mass at low z) to the dark matter distribution.

연구 동기 및 목표

• 우주의 시간에 따라 휴먼 UV로 선택된 은하의 공간 군집 성질을 조사하기 위해.
• UV로 선택된 은하의 선형 편향이 적색편이와 UV 빛의 세기에 따라 어떻게 변화하는지 규명하기 위해.
• 별 형성의 '다운사이징' 경향—즉, 고질량 체계에서 저질량 체계로의 별 형성 이동—이 주변 어둠소재질 헬로우 질량 함수로까지 확장되는지 테스트하기 위해.
• 고밀도 및 저밀도 영역에서의 군집 성질을 비교함으로써, 별 형성 영역의 환경 의존성을 평가하기 위해.

제안 방법

• GALEX (z < 0.6)에서의 UV로 선택된 은하와 CFHTLS의 깊은 u′-대역 이미징 자료를 결합하여, z ≤ 1 범위에서 균일한 샘플을 확보하기 위해.
• 두 적색편이 영역에서 UV로 선택된 은하의 각도 군집 함수(ACF)를 측정하여 공간 군집 강도를 정량화하기 위해.
• ACF에서 선형 편향 매개변수 b₈를 유도하고, 적색편이 및 UV 빛 세기 영역 간에 비교하기 위해.
• 편향의 진화를 바탕으로, 다양한 시점에서 별 형성 은하의 최소 주변 헬로우 질량(M_min)을 추론하기 위해.
• 선형 편향 가정을 적용하여 관측된 군집 성질을 기초 어둠소재질 분포와 연결하기 위해.
• 이론 모델(예: Mo & White 2002)과 이전의 라이만 브레이크 은하 및 발광선 샘플 연구 결과와 비교하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 z ~ 1에서 z ≈ 0으로의 전환 기간 동안, UV로 선택된 별 형성 은하의 선형 편향은 어떻게 변화하는가?
• RQ2 다운사이징 시나리오가 예측하는 것처럼, 별 형성 은하의 주변 어둠소재질 헬로우 질량이 우주의 시간에 따라 고질량에서 저질량으로 이동하는가?
• RQ3 저적색(z < 0.6)에서 UV 빛 세기에 따라 UV로 선택된 은하의 군집 강도는 어떻게 달라지는가?
• RQ4 저적색에서 가장 UV 빛이 강한 은하는 더 희미한 은하들보다 낮은 밀도 환경에 위치하는가?
• RQ5 별 형성의 공간 분포는 어둠소재질 헬로우 질량 함수의 진화를 어느 정도 반영하는가?

주요 결과

• UV로 선택된 은하의 선형 편향은 고적색(z ~ 3)에서 b₈ ≳ 2로 측정되었고, 저적색(z ≈ 0)에서는 b₈ ≈ 0.79⁺⁰.¹⁻⁰.⁰⁸로 감소하여, 주변 헬로우 질량이 고질량에서 저질량으로 이동하는 경향을 시사한다.
• 일정한 총 별 형성 빛 세기 밀도 비율을 유지하는 UV 빛 세기 한정 샘플에서 편향의 진화가 더 두드러지며, 이는 별 형성 영역의 체계적 이동을 확인한다.
• z ~ 1에서 UV로 선택된 은하의 상관 길이는 발광선 샘플과 유사하지만, 늦은 형성의 은하 및 불규칙 은하보다 略히 높아 중간 정도의 편향(⟨b₈⟩ = 1.26 ± 0.06)을 나타낸다.
• 저적색에서 편향과 FUV 빛 세기 사이에 강한 정적 상관관계는 발견되지 않았고, 오히려 약간의 반대 상관관계 또는 상관관계 없음을 관측하여 고적색의 경향과 대조된다.
• 관측된 편향 감소 폭은 M ≥ 10¹² M☉ 헬로우에 대해 Mo & White (2002) 모델가 예측한 것보다 略로 큼을 보여, 현재 별 형성 은하는 z ~ 3에 비해 더 낮은 질량의 헬로우에 자리 잡고 있음을 시사한다.
• 결과는 환경 이동을 지지한다: 고적색에서는 고밀도 영역(고질량 헬로우)에서 별 형성이 시작되어 저적색에서는 저밀도 영역(저질량 헬로우)으로 이동하며, 이는 냉각 모드 가속과 피드백 유도 헬로우 질량 진화와 일치한다.