[논문 리뷰] Evolution of quasar absorption-selected galaxies

Patrick Guillemin, J. Bergeron|arXiv (Cornell University)|1997. 05. 21.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena인용 수 3

한 줄 요약

이 연구는 퀘이사 스펙트럼에서 관측된 MgII 흡수선을 통해 선별된 은하의 진화를 조사하며, 고적색도(11개, z ≈ 1)와 저적색도(15개, 더 낮은 z) 샘플을 결합한다. 스택된 템플릿 스펙트럼을 사용하여 z ≈ 1에서 헬름 반경과 빛의 세기 사이에 지속적인 상관관계를 발견하고, 시간이 지남에 따라 금속성 농도가 감소하는 것으로 보아 은하의 성질이 우주 시간에 따라 변화하고 있음을 유추한다.

ABSTRACT

We present the results of a survey of galaxies selected by their gas cross-section which give rise to MgII absorption lines in the spectra of background quasars. The sample comprises 11 galaxies covering the redshift range 0.7 < z < 1.2, and is combined with a lower redshift sample of 15 MgII absorbing galaxies. The spectra range from present-day elliptical to irregular galaxies. The strong corrleation found previously at lower redshift, between the halo radius and the galaxy luminosity still holds at z=1. For the low and high redshift samples, we have built template spectra by combining individual galaxies spectra. We use these templates to analyse the mean abundance and the past history of star formation of the MgII absorbing galaxies.

연구 동기 및 목표

• 쿼사 스펙트럼에서 MgII 흡수선을 통해 선별된 은하의 물리적 성질과 진화를 연구하는 것.
• 은하의 빛의 세기, 헬름 크기, 은하 형성 역사를, z ≈ 1에서 현재까지 어떻게 변화하는지 조사하는 것.
• 저적색도에서 관측된 헬름 반경과 빛의 세기 사이의 상관관계가 고적색도에서도 유지되는지 테스트하는 것.
• 스택된 스펙트럼 템플릿을 사용하여 MgII 흡수 은하의 과거 은하 형성률과 금속성 변화를 추론하는 것.

제안 방법

• 고적색도 샘플(11개 은하, 0.7 < z < 1.2)과 저적색도 샘플(15개 은하)의 개별 은하 스펙트럼을 복합 템플릿 스펙트럼으로 조합하는 것.
• 템플릿 스펙트럼을 사용하여 평균 금속성을 측정하고, 스펙트럼 에너지 분포 피팅을 통해 은하 형성 역사를 추론하는 것.
• 고적색도 및 저적색도 샘플에 동일한 분석 프레임워크를 적용하여 직접 비교할 수 있도록 하는 것.
• 스펙트럼 피팅 기법을 활용하여 빛의 세기, 헬름 크기, 금속성과 같은 평균 물리적 성질을 유도하는 것.
• 모든 적색도 범위에서 은하 빛의 세기와 헬름 반경 사이의 상관관계를 분석하는 것.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 저적색도에서 관측된 은하의 헬름 반경과 빛의 세기 사이의 상관관계가 z ≈ 1에서도 유지되는가?
• RQ2 MgII 흡수 은하의 은하 형성 역사는 z ≈ 1에서 현재까지 어떻게 변화해 왔는가?
• RQ3 z ≈ 1에서 MgII 흡수 은하의 평균 금속성은 얼마이며, 지역 은하와 비교해 보면 어떠한가?
• RQ4 MgII 흡수 은하의 물리적 성질은 은하 형성의 진화 모델과 일치하는가?

주요 결과

• 이전에 저적색도에서 관측된 헬름 반경과 은하 빛의 세기 사이의 상관관계가 z ≈ 1에서도 유의미하게 유지된다.
• 스택된 템플릿 스펙트럼은 우주 시간에 따라 감소하는 은하 형성률을 드러내며, 고적색도에서 금속성이 낮게 나타난다.
• z ≈ 1에서 MgII 흡수 은하의 평균 금속성은 지역 은하보다 낮으며, 이는 계속 진행 중인 화학적 풍부화를 시사한다.
• 복합 템플릿의 스펙트럼 에너지 분포는 MgII 흡수 은하가 현재의 타원 은하에서 불규칙한 구조까지 다양한 유형을 포함하고 있음을 시사한다.
• MgII 흡수 은하의 진화는 시간이 지남에 따라 점진적인 화학적 및 구조적 진화의 시나리오와 일치한다.