[논문 리뷰] Groups of galaxies in the SDSS Data Release 5. A group-finder and a catalogue

E. Tago, J. Einasto외 5명|ArXiv.org|2007. 06. 12.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 47인용 수 52

한 줄 요약

이 논문은 SDSS 데이터 릴리스 5를 사용하여 거리에 따라 변하는 연결 길이를 갖는 수정된 친구의 친구(FoF) 방법을 적용하여, 등각성 기준 17,143개 및 북반구 기준 33,219개의 은하군을 포함하는 종합적인 군 찾기 알고리즘과 그 목록을 제시한다. 이는 밝기 제한 설문의 선택 효과를 완화하기 위한 것이다. 주요 기여는 적색이동 z ≈ 0.12까지 느리게 증가하는 校정된 연결 길이 스케일링 법칙을 제안하는 것으로, 그 이후에는 좁은 SDSS 밝기 창 때문에 확장된 은하군의 구조는 탐지되지 않으며, 뿐만 아니라 대규모 밝기 밀도장의 신뢰성 있는 추적을 가능하게 한다.

ABSTRACT

We extract groups of galaxies from the SDSS Data Release 5 with the purpose of studying the supercluster-void network and environmental properties of groups therein. We use a modified friends-of-friends (FoF) method with adopted variable linking length in transverse and radial direction to eliminate selection effects and to find reliably as many groups as possible to track the supercluster network. We take into account various selection effects due to the use of a magnitude limited sample. To determine linking length scaling we study the luminosity-density relation in observed groups. We follow the changes in group sizes and mean galaxy number densities within groups when shifting nearby groups to larger distances. As a result we show that the linking length should be a slowly growing function with distance. Our final sample contains 17143 groups in the equatorial, and 33219 groups in the northern part of the DR5 survey with membership N_g >= 2. The group catalogue is available at our web-site http://www.obs.ee/~erik/index.html. Due to a narrow magnitude window in the SDSS the group catalogue based on this survey has been obtained by moderately growing linking length scaling law up to redshift z = 0.12. Above this redshift the scaling law turns down. In the redshift range z=0.12 - 0.2 only the cores are detected. Along with applying weights when calculating luminosities it is possible to use groups for determination of the large-scale luminosity-density field.

연구 동기 및 목표

• SDSS DR5 설문에서 선택 효과가 최소화된 대표적이고 완전한 은하군 목록을 만들기 위해.
• 친구의 친구(FoF) 알고리즘의 연결 길이 스케일링을 校정하여 적색이동에 따라 일관된 군 탐지가 유지되도록 하기 위해.
• 은하군의 환경적 성질과 초별성-공허 네트워크를 빛 밀도장에 기반해 정확하게 추적할 수 있도록 하기 위해.
• 우주론적 대규모 구조 연구를 위한 공개 가능하고 경험적으로 검증된 은하군 목록을 제공하기 위해.

제안 방법

• 등각성(투영) 및 천체적(속도) 방향에 별도로 연결 길이를 적용한 수정된 친구의 친구(FoF) 알고리즘을 사용하여, 밝기 제한 설문에서의 선택 편향을 줄이기 위해.
• 관측된 군을 더 높은 적색이동으로 이동시키고 군의 크기와 평균 은하 밀도 변화를 측정함으로써 연결 길이 스케일링을 경험적으로 결정한다.
• 군의 밝기-밀도 관계에서 유도된 스케일링 법칙은 군의 성질이 적색이동에 따라 일관되게 유지되도록 보장한다.
• 연결 길이는 z = 0.12까지 느리게 증가하는 함수(아크탄 함수에 가까운 형태)로 모델링되며, 그 이후에는 좁은 SDSS 밝기 창으로 인해 급격히 감소한다.
• 거리에 따라 변하는 연결 길이를 적용하여 적색이동이 증가함에 따라 어두운 은하의 가시성이 감소하는 것을 상쇄한다.
• 최종 목록은 최소 두 개 이상의 은하(N_g ≥ 2)를 포함하는 모든 군을 포함하며, http://www.obs.ee/~erik/index.html 에서 공개 가능하다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 SDSS DR5와 같은 밝기 제한 설문에서 친구의 친구(FoF) 알고리즘을 어떻게 수정하여 선택 효과를 최소화할 수 있는가?
• RQ2 SDSS DR5에서 적색이동에 따라 일관된 군 탐지가 유지되도록 하기 위해 FoF 군 찾기의 최적 연결 길이 스케일링 법칙은 무엇인가?
• RQ3 밝기 제한 설문로 인해 군이 더 높은 적색이동으로 이동할 때 군의 크기나 은하 밀도는 어느 정도 변화하는가?
• RQ4 왜 SDSS DR5 설문에서 z ≈ 0.12를 초과하면 확장된 군의 구조 탐지가 제한되는가?
• RQ5 결과로 도출된 군 목록을 사용하여 초별성-공허 네트워크의 대규모 밝기 밀도장을 신뢰성 있게 맵핑할 수 있는가?

주요 결과

• 연결 길이 스케일링 법칙은 적색이동에 따라 느리게 증가하며 아크탄 함수 유사한 형태를 따르며, z ≈ 0.12까지 효과적으로 유지되며, 그 이후에는 좁은 SDSS 밝기 창으로 인해 급격히 감소한다.
• z = 0.12를 초과하면 어두운 은하가 설문의 밝기 한계 이하에 빠지므로, 군의 밀도 높은 중심부만 탐지 가능하다.
• 관측된 군 목록은 SDSS DR5 설문의 등각성 영역에 17,143개, 북반구 영역에 33,219개의 군을 포함하며, N_g ≥ 2이다.
• 군에서 관측된 밝기-밀도 관계는 거리가 멀어질수록 군의 크기가 커지는 것이 어두운 은하의 손실로 상쇄되어 핵심 구조가 유지됨을 확인한다.
• 교정된 연결 길이 스케일링은 적색이동 범위 z = 0에서 z = 0.12까지 군의 다중도 함수, 크기, 속도 분산 등의 성질이 일관되게 유지됨을 보장한다.
• 최종 군 목록은 공개 가능하며 설문 부피에 대해 대표적이고 완전하도록 설계되어 있어 대규모 밝기 밀도장 연구에 있어 신뢰할 수 있는 기초 자료가 된다.