[論文レビュー] 2dFGRS and SDSS Galaxy Group Density Profiles

Eugenia Díaz-Giménez, Ariel Zandivarez+2 more|Apr 20, 2005

Impact of Light on Environment and Health被引用数 16

ひとこと要約

本研究では、2dFGRSおよびSDSSサーベイから得られたグループの予測されたおよび3次元の銀河密度プロファイルを、選択バイアスを最小限に抑えるために重み付き合成サンプルを用いて分析した。観測された2次元および3次元の銀河密度プロファイル全体に、一般化されたキングプロファイルが最良の適合を示し、3次元での形態的分離度が2次元よりも強いことが判明した。一方、NFWプロファイルは明るい物質が示す内核領域を記述できないことが判明した。

ABSTRACT

We have analysed the distribution of galaxies in groups identified in the largest redshift surveys at the present: the final release of the 2dF Galaxy Redshift Survey and the first release of the Sloan Digital Sky Survey. Our work comprises the study of the galaxy density profiles and the fraction of galaxies per spectral type as a function of the group-centric distance. We have calculated the projected galaxy density profiles of galaxy groups using composite samples in order to increase the statistical significance of the results. Special cares have been taken in order to avoid possible biases in the group identification and the construction of the projected galaxy density profile estimator. The results show that the projected galaxy density profiles obtained for both redshift surveys are in agreement with a projected Navarro, Frenk & White predictions in the range $0.15< r/r_{200} < 1$, whereas a good fit for the measured profiles in the whole range of $r/r_{200}$ is given by a projected King profile. We have adopted a generalized King profile to fit the measured projected density profiles per spectral type. In order to infer the 3-D galaxy density profiles, we deproject the 2-D density profiles using a deprojection method similar to the developed by Allen & Fabian. From 2-D and 3-D galaxy density profiles we have estimated the corresponding galaxy fractions per spectral type. The 2-D fraction of galaxies computed using the projected profiles show a similar segregation of galaxy spectral types as the obtained by Dom\'ınguez et al. for groups in the early data release of the 2dF Galaxy Redshift Survey. As expected, the trends obtained for the 3-D galaxy fractions show steeper slopes than the observed in the 2-D fractions.

研究の動機と目的

• 大スケール赤方偏移サーベイを用いて、異なるスペクトル型のための銀河グループの投影および3次元の密度プロファイルを特定すること。
• 特にNFWおよびキングプロファイルの解析的モデルが、2dFGRSおよびSDSSからの観測データに対してどれほど妥当であるかを評価すること。
• 2次元密度プロファイルを再投影することで、観測された2次元銀河割合から内在する3次元の形態的分離（MS）を推定すること。
• 正確な密度および割合プロファイルを通じて、半アナリティカル銀河形成モデルのための校正済み観測的制約を提供すること。
• 絶対等級限界、完全性補正付きの合成サンプルを用いることで、グループ同定および密度プロファイル推定におけるバイアスを最小限に抑えること。

提案手法

• 2dFGRSおよびSDSSから、統計的有意性を高めるために $r_{200}$ を正規化スケールとして用いた合成銀河グループサンプルを構築した。
• 絶対等級限界および赤方偏移完全性を補正する重み付き銀河カウント推定器を適用し、N体モックカタログで妥当性を検証した。
• スペクトル型依存の分布をモデル化するために、一般化されたキングプロファイルを用いて投影銀河密度プロファイルをフィットした。
• 2次元密度プロファイルを3次元に再構成する際に、アレン＆ファビアン（1997）に類似した手法を用い、銀河数密度に適応した。
• 再構成された3次元プロファイルおよび投影された2次元プロファイルから、それぞれスペクトル型ごとの2次元および3次元の銀河割合を計算した。
• 代替スケール（例えば、準動的半径、rms距離）で再正規化することで結果の頑健性をテストし、一貫した $\beta_{\text{new}}$ および $c_{\text{new}}$ パrameterが得られることを確認した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 NFWプロファイルは、2dFGRSおよびSDSSにおける銀河グループの投影銀河密度プロファイルを正確に記述できるか？
• RQ2 銀河密度プロファイルはスペクトル型によってどのように変化するのか？ 2次元および3次元における形態的分離度はどの程度か？
• RQ3 銀河グループの内核部がNFWプロファイルからどの程度ずれるのか？ これは観測バイアスによるものか、それとも内在的構造によるものか？
• RQ4 再投影技術を用いて、2次元投影プロファイルから3次元銀河密度プロファイルを信頼性高く推定できるか？
• RQ5 スペクトル型ごとの2次元および3次元銀河割合はどのように比較されるのか？ これは内在的形態的分離度に何を示唆するか？

主な発見

• 2dFGRSおよびSDSSの両方の投影銀河密度プロファイルは、$0.03 < r/r_{200} < 1$ の全範囲で一般化されたキングプロファイルに最もよく適合し、コア構造を示している。
• NFWプロファイルは内側領域（$r/r_{200} < 0.15$）ではデータを記述できないことが判明し、グループコア部における明るい物質の分布がダークマター分布に従わないことを示している。
• 3次元銀河割合は2次元割合よりも急勾配を示し、形態的分離度が3次元でより顕著であることが確認された。
• 再構成されたプロファイルから直接計算された2次元および3次元の銀河割合は、一般化されたキングプロファイルのフィットから解析的に導かれた値とよく一致した。
• 代替スケール（例えば、準動的半径）で再正規化しても結果が一貫しており、$r/r_{200} > 0.03$ の範囲で $\beta_{\text{new}}$ および $c_{\text{new}}$ パrameterが安定していることから、プロファイルの信頼性が裏付けられた。
• 投影密度プロファイルに観察されたコア構造は、測定バイアスの結果ではなく、銀河グループの内在的性質であることが、最小距離および平均銀河サイズの制約によって確認された。