[논문 리뷰] Clustering Properties of restframe UV selected galaxies I: the correlation length derived from GALEX data in the local Universe

Bruno Milliard, S. Heinis외 26명|ArXiv.org|2007. 10. 18.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 66인용 수 12

한 줄 요약

이 연구는 GALEX 자료를 사용하여 국소 우주 내 휴식계 UV로 선택된 은하의 각도 상관 함수를 처음으로 측정하였으며, 상관 길이 $ r_0 = 3.7 \pm 0.6 $ Mpc를 발견하였다. 결과는 별 형성 은하가 저질량 다크 물질 홀로 감싸인 것으로 일관되며($ M_{\text{min}} < 10^{11} M_\odot $), 은하 형성의 다운사이징 시나리오를 지지하고 있으며, $ z \sim 3 $ 에서 $ z \lesssim 0.4 $ 로의 활성 별 형성과 관련된 홀로 질량의 감소를 시사한다.

ABSTRACT

We present the first measurements of the angular correlation function of galaxies selected in the far (1530 A) and near (2310 A) Ultraviolet from the GALEX survey fields overlapping SDSS DR5 in low galactic extinction regions. The area used covers 120 sqdeg (GALEX - MIS) down to magnitude AB = 22, yielding a total of 100,000 galaxies. The mean correlation length is ~ 3.7 \pm 0.6 Mpc and no significant trend is seen for this value as a function of the limiting apparent magnitude or between the GALEX bands. This estimate is close to that found from samples of blue galaxies in the local universe selected in the visible, and similar to that derived at z ~ 3 for LBGs with similar rest frame selection criteria. This result supports models that predict anti-biasing of star forming galaxies at low redshift, and brings an additional clue to the downsizing of star formation at z&lt;1.

연구 동기 및 목표

• 국소 우주($ z < 0.4 $)에서 GALEX 자료를 사용하여 휴식계 UV로 선택된 별 형성 은하의 군집 성질을 이해한다.
• UV로 선택된 은하의 각도 상관 함수를 측정하여 그들의 공간 군집 강도와 상관 길이를 추론한다.
• 군집 결과가 별 형성의 홀로 질량과 은하 형성 과정의 진화에 미치는 영향을 평가한다.
• 이론적 다크 물질 홀로 군집 모델과 비교하여 UV로 선택된 샘플이 다운사이징 시나리오와 일관된지 테스트한다.
• 고적색도에서 LBG 샘플과 비교할 수 있는 일관된, 저적색도 기준이 되는 기준점을 제공한다.

제안 방법

• 저은하성도 지역에서 SDSS DR5와 겹치는 영역의 GALEX 자료를 활용하여, 120 제곱도에 걸쳐 AB 등급 22까지의 감도를 확보하였다.
• 1530 Å(저에너지 UV)와 2310 Å(근접 UV)에서 휴식계 UV magnitude를 기반으로 은하를 선택하여 선택 기준의 물리적 동질성을 확보하였다.
• 파워 법칙 피팅을 통해 각도 상관 함수 $ w(\theta) $ 를 측정하였으며, $ w(\theta) = A_w \theta^{-\delta} $ 형태로 표현되었으며, $ \delta \approx 0.81 \pm 0.07 $ 였다.
• 광학적 적색편이 추정과 천체물리 모델링을 사용하여 각도 상관 함수를 실제 공간 상관 길이 $ r_0 $ 로 변환하였다.
• 유도된 $ r_0 $ 를 다크 물질 홀로 군집 모델의 이론적 예측과 비교하였으며, 홀로에 대한 파워 법칙 상관 함수를 가정하였다.
• 완전한 HOD 피팅은 향후 연구로 연기하였지만, 허브-오거스터 틀(HOD) 프레임워크를 이론적 기초로 사용하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 GALEX 조사로 측정된 국소 우주 내 휴식계 UV로 선택된 은하의 공간 군집 강도는 무엇인가?
• RQ2 다른 질량의 다크 물질 홀로와 비교할 때, UV로 선택된 은하의 상관 길이는 어떻게 되는가?
• RQ3 저적색도($ z < 0.4 $)에서 UV로 선택된 은하의 군집 강도는 은하 형성의 다운사이징 시나리오를 지지하는가?
• RQ4 한계 등급 또는 UV 대역(저에너지 UV 대비 근접 UV)의 변화에 대해 군집 신호가 민감한가?
• RQ5 낮은 적색도에서 UV로 선택된 은하는 동일한 물리적 선택 기준을 사용하여 고적색도 LBG와 일관되게 비교 가능한가?

주요 결과

• 국소 우주 내 UV로 선택된 은하의 각도 상관 함수는 기울기 $ \delta = 0.81 \pm 0.07 $ 를 가진 파워 법칙으로 잘 기술된다.
• 실제 공간 상관 길이는 $ r_0 = 3.7 \pm 0.6 $ Mpc로 측정되었으며, 이는 별 형성 은하에 대해 비교적 약한 군집을 나타낸다.
• 한계 등급 또는 UV 대역(저에너지 UV 대비 근접 UV)에 따른 상관 길이의 유의미한 의존성은 관측되지 않았다.
• 저적색도에서 UV로 선택된 은하는 질량 $ M_{\text{min}} < 10^{11} M_\odot $ 의 다크 물질 홀로와 군집 성질이 일치하며, 이는 저질량 주변 홀로를 의미한다.
• 결과는 다운사이징 시나리오를 지지하며, 유사한 UV 빛의 함수를 유지함에도 불구하고, 활성 별 형성과 관련된 특성 홀로 질량이 $ z \sim 3 $ 에서 $ z \lesssim 0.4 $ 로 감소했음을 시사한다.
• GALEX에서의 은하 군집 측정은 우주 시간에 걸쳐 UV로 추적된 별 형성과 비교할 수 있는 일관된 저적색도 기준을 제공하며, 안정적인 진화 연구를 가능하게 한다.