[논문 리뷰] The VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey (VIPERS). Galaxy clustering and redshift-space distortions at z=0.8 in the first data release

S. de la Torre, L. Guzzo외 48명|arXiv (Cornell University)|2013. 03. 11.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 79인용 수 202

한 줄 요약

이 논문은 약 54,000개의 은하로 구성된 첫 번째 데이터 릴리스를 사용하여 z ≈ 0.8에서 VIMOS 공공 외성계 적색편이 조사(VIPERS)에서 은하 군집과 적색편이 공간 왜곡을 처음으로 고정밀도로 측정한다. 이는 아인슈타인의 중력 이론과 표준 천체역학 모델이 이 시점에서 일관됨을 보여주는 성장률 fσ₈ = 0.47 ± 0.08을 보고한다.

ABSTRACT

We present in this paper the general real- and redshift-space clustering properties of galaxies as measured in the first data release of the VIPERS survey. VIPERS is a large redshift survey designed to probe the distant Universe and its large-scale structure at 0.5 < z < 1.2. We describe in this analysis the global properties of the sample and discuss the survey completeness and associated corrections. This sample allows us to measure the galaxy clustering with an unprecedented accuracy at these redshifts. From the redshift-space distortions observed in the galaxy clustering pattern we provide a first measurement of the growth rate of structure at z = 0.8: fσ_8 = 0.47 +/- 0.08. This is completely consistent with the predictions of standard cosmological models based on Einstein gravity, although this measurement alone does not discriminate between different gravity models.

연구 동기 및 목표

• z ≈ 0.8에서 은하 군집과 적색편이 공간 왜곡을 이전에 없던 정밀도로 측정하기 위해.
• VIPERS 조사에서 적색편이 공간 왜곡을 이용하여 천체 구조의 성장률 fσ₈를 결정하기 위해.
• 고적색편이에서 중력 모델의 관측과의 일관성을 테스트하기 위해, 특히 아인슈타인의 중력 이론을 중심으로 하기 위해.
• 헤일로 점유 분포(HOD) 모델링과 합성 모의 은하 샘플 생성을 위한 견고한 데이터 세트를 제공하기 위해.
• 전체 VIPERS 데이터셋을 사용하여 z ≈ 1까지 fσ₈의 진화에 대한 향후 고정밀 제약을 마련하기 위해.

제안 방법

• 0.5 < z < 1.2 범위의 적색편이를 가진 약 54,000개의 은하로 구성된 VIPERS 조사의 첫 번째 데이터 릴리스를 활용하였다.
• 실공간 은하 군집을 고정밀도로 평가하기 위해 투영된 두점 상관함수를 측정하였다.
• 군집 패턴에서 성장률 fσ₈를 추출하기 위해 적색편이 공간 왜곡 분석을 적용하였다.
• 관측 시스템적 오차와 조사 완전성 영향을 정량화하고 보정하기 위해 광범위한 모의 은하 시뮬레이션을 사용하였다.
• 특성 헤일로 질량을 추론하기 위해 B-대역 등급 선택 샘플에 대해 헤일로 점유 분포(HOD) 모델링을 수행하였다.
• 통계적 보정과 오차 추정을 앙상블 시뮬레이션을 사용하여 군집 측정의 신뢰성을 확보하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 VIPERS 조사에서 적색편이 공간 왜곡을 통해 측정된 z ≈ 0.8에서의 천체 구조 성장률 fσ₈는 얼마인가요?
• RQ2 z ≈ 0.8에서 관측된 은하 군집은 아인슈타인 중력 기반의 표준 천체역학 모델 예측과 어떻게 비교되나요?
• RQ3 VIPERS 측정치는 고적색편이에서의 대체 중력 모델을 어느 정도 제약하는가요?
• RQ4 0.5 < z < 1.0 범위에서 은하 점유와 관련된 특성 헤일로 질량은 무엇인가요?
• RQ5 VIPERS의 첫 번째 데이터 릴리스가 현실적인 합성 모의 은하 샘플 생성을 위한 신뢰할 수 있는 기초를 제공할 수 있는가요?

주요 결과

• z ≈ 0.8에서 천체 구조의 성장률은 fσ₈ = 0.47 ± 0.08로 측정되었으며, 이는 천체 구조 성장에 대한 핵심 제약 조건을 제공한다.
• 이 측정치는 아인슈타인 중력 이론에 기반한 표준 천체역학 모델의 예측과 통계적으로 일치한다.
• VIPERS 샘플은 z ≈ 0.8에서 투영된 두점 상관함수를 통한 실공간 군집 측정치 중 지금까지 가장 정밀한 측정을 가능하게 한다.
• B-대역 선택 은하에 대한 헤일로 점유 분포(HOD) 모델링은 0.5 < z < 1.0 범위에서 특성 헤일로 질량을 드러낸다.
• 이 데이터셋은 현실적인 군집 성질을 가진 합성 모의 은하 샘플 생성을 위한 견고한 기초를 제공한다.
• 결과는 WiggleZ에서 암시된 z > 0.5에서 fσ₈가 낮아지는 경향이 이 측정치에서 z ≈ 0.8에서 강하게 지지되지 않는다는 것을 시사한다.