[논문 리뷰] The VIMOS VLT Deep Survey: Public release of 1599 redshifts to IAB<=24 across the Chandra Deep Field South

O. Le Fèvre, G. Vettolani외 6명|ArXiv.org|2004. 03. 26.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 12인용 수 187

한 줄 요약

이 논문은 VLT의 VIMOS를 사용한 다중 목적 스펙트로스코피를 통해 천체망원경 깊은 필드 남쪽에서 $I_{AB} \leq 24$인 은하, 별, QSO에 대해 공개적으로 배포된 1,599개의 적색편이를 제시한다. 이 조사에서는 적색편이 측정에서 88%의 완전성을 달성하여 중앙 적색편이 $z = 0.73$를 보이며, $z \approx 0.667$와 $z \approx 0.735$에 강한 고밀도 피크를 발견하였고, 약 $\sim 16$ Mpc의 횡방향 척도에서 큰 구조가 뚜렷하게 나타난다.

ABSTRACT

{This paper presents the VIMOS VLT Deep Survey around the Chandra Deep Field South (CDFS). We have measured 1599 new redshifts with VIMOS on the European Observatory Very Large Telescope - UT3, in an area 21x21.6 arcmin^2, including 784 redshifts in the Hubble Space Telescope - Advanced Camera for Surveys GOODS area. 30% of all objects with I_AB=24 have been observed independently of magnitude, indicating that the sample is purely magnitude limited. We have reached an unprecedented completeness level of 88% in terms of the ratio of secure measurements vs. observed objects, while 95% of all objects have a redshift measurement. A total of 1452 galaxies, 139 stars, 8 QSOs have a redshift identification, 141 of these being unsecure measurements. The redshift distribution down to I_AB=24 is peaked at a median redshift z=0.73, with a significant high redshift tail extending up to ~4. Several high density peaks in the distribution of galaxies are identified. In particular, the strong peak at z=0.735 contains more than 130 galaxies in a velocity range +/-2000 km/s distributed all across the transverse ~20 h^-1 Mpc of the survey. We are releasing all redshifts to the community, along with the cross identification with HST-ACS GOODS sources on the CENCOS database environment http://cencosw.oamp.fr.

연구 동기 및 목표

• 천체망원경 깊은 필드 남쪽에서 $I_{AB} \leq 24$인 1,599개의 대상에 대해 적색편이를 측정하여 은하 진화와 대규모 구조를 연구한다.
• 다중 포인팅 설계를 통해 선택 효과와 천체역학적 변동을 최소화하고 적색편이 측정의 높은 완전성을 달성한다.
• VVDS 적색편이를 허블 우주 망원경-고해상도 카메라를 위한 표준 조사(HST-ACS GOODS) 자료와 교차 식별하여 다파장 분석을 수행한다.
• 우주론적 및 은하 진화 연구를 지원하기 위해 고품질의 공개 가능 적색편이 목록과 관련된 광도 및 스펙트럼 데이터를 배포한다.

제안 방법

• VLT-UT3 망원경에 장착된 VIMOS 기구를 사용하여 저해상도 적색 그라스미터(LRRED)를 활용한 다중 목적 스펙트로스코피를 수행하여 5500–9500 Å 범위에서 스펙트럼 분 giải도 $R \sim 220$를 확보한다.
• 5개의 VIMOS 포인팅을 통해 약 $453$ 제곱arcmin²를 커버하며, 전체 HST-ACS GOODS 영역을 포함한다. 슬릿 너비는 1arcsec, 길이는 10arcsec이다.
• 은하 템플릿과 ESO 이미징 서베이 및 HST-ACS 목록과의 교차 식별을 통해 자동화된 적색편이 측정 및 품질 제어를 수행한다.
• 특징 신뢰도 기반으로 0–4의 품질 플래그 체계를 사용하여 적색편이 신뢰도를 분류한다: 0 = 측정 없음, 4 = 강한 고신호대비비율 특징이 있는 100% 신뢰도.
• EIS 및 GOODS 조사의 밴드광도 데이터에 기반한 휴대형 은하 템플릿을 피팅하여 $k$보정 및 절대 등급을 계산한다.
• 전체 목록을 CENCOS 데이터베이스를 통해 배포하여 좌표, 적색편이, ID 또는 품질 플래그로 상호작용 가능한 질의를 가능하게 하며, 스펙트럼과 이미지에 통합 액세스를 제공한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 천체망원경 깊은 필드 남쪽에서 $I_{AB} \leq 24$인 은하의 적색편이 분포는 어떻게 되며, 이 분포에서 지배적인 구조는 무엇인가?
• RQ2 적색편이 조사의 안정적인 측정에서 완전성은 어느 정도이며, magnitude 선택이 표본 순도에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ3 대규모 구조, 예를 들어 $z \approx 0.735$ 피크의 공간적 확장성과 형태는 어떻게 되는가?
• RQ4 이 magnitude 제한 표본에서 은하의 절대 등급과 $B-I$ 색깔은 적색편이에 따라 어떻게 진화하는가?
• RQ5 VVDS 적색편이 목록이 HST-ACS GOODS 자료와 얼마나 잘 교차 식별될 수 있으며, 다파장 연구에 어떤 기여를 할 수 있는가?

주요 결과

• 관측 대상 중 안정적인 적색편이 측정(플래그 3 또는 4)에 대해 88%의 사전에 비례하는 완전성을 확보하였으며, 전체 대상의 95%가 적색편이 측정을 보유하였다.
• 적색편이 분포는 중앙 적색편이 $z = 0.73$에서 피크를 이루며, $z \sim 4$까지 이르는 뚜렷한 고적색편이 尾을 보였다.
• 두 개의 주요 고밀도 피크가 확인되었으며, 하나는 $z \approx 0.667$에 위치해 149개의 은하를 포함하고, 다른 하나는 $z \approx 0.735$에 위치해 116개의 은하를 포함하며, 횡방향 척도 약 $\sim 16$ Mpc의 벽 형태의 구조를 형성하였다.
• 표본은 1,452개의 은하, 139개의 별, 8개의 QSO로 구성되어 있으며, 141개의 적색편이가 불확실(플래그 0–2)로 분류되었다.
• 절대 magnitude $M_B$ 분포는 적색편이에 따라 명확한 진화 경향을 보였고, $B-I$ 색깔 분포는 수동 진화 또는 별 형성 역사에 부합하는 체계적인 변화를 보였다.
• HST-ACS GOODS 자료와의 교차 식별이 포함된 전체 목록의 공개 배포를 통해 초기 우주에서 은하 진화와 대규모 구조에 대한 세밀한 다파장 연구가 가능해졌다.