[논문 리뷰] The 3-D clustering of radio galaxies in the TONS survey

Kate Brand, Steve Rawlings외 2명|CERN Bulletin|2004. 12. 09.

Scientific Research and Discoveries인용 수 11

한 줄 요약

이 연구는 165 deg²에 걸쳐 268개의 분광적 적색편이를 포함하는 완전하고 통계적 한계가 있는 TONS 설문조사를 통해 저광도(주로 FRI) 전파은하에 대한 처음으로 직접적인 3차원 공간 집합 측정을 수행한다. 상관 길이는 r₀(z) = 8.7 ± 1.6 Mpc (h = 0.7)로 측정되었으며, z = 0에서 r₀(0) = 11.0 ± 2.0 Mpc로 진화한다. 이는 그들의 기초가 되는 은하(약 2.5L⋆ 타원은하)의 집합과 일치하며, 은하의 성질에서 기대되는 것 외에 추가적인 편향이 없음을 시사한다.

ABSTRACT

We present a clustering analysis of the Texas-Oxford NVSS Structure (TONS) radio galaxy redshift survey. This complete flux-limited survey consists of 268 radio galaxies with spectroscopic redshifts in three separate regions of the sky covering a total of 165 deg^2. By going to faint radio flux densities (s_1.4>3 mJy) but imposing relatively bright optical limits (E R 19.5), the TONS sample is optimised for looking at the clustering properties of low luminosity radio galaxies in a region of moderate (0 < z < 0.5) redshifts. We use the two point correlation function to determine the clustering strength of the combined TONS08 and TONS12 sub-samples and find a clustering strength of r_0(z)=8.7+/-1.6 Mpc (h=0.7). If we assume growth of structure by linear theory and that the median redshift is 0.3, this corresponds to r_0(0)=11.0+/-2.0 Mpc which is consistent with the clustering strength of the underlying host galaxies (~ 2.5 Lstar ellipticals) of the TONS radio galaxy population.

연구 동기 및 목표

• TONS 설문조사 내 저광도 전파은하의 3차원 공간 집합을 측정하여 어둠센 물질에 비해 그들의 편향을 평가한다.
• FRI 유형 전파은하의 저·고전력 밀도 하위표본 간의 집합 강도가 다를지 여부를 규명한다.
• 대규모 구조(초구조)가 전파은하 설문조사의 두 점 상관 함수 측정에 미치는 영향을 조사한다.
• 기대되는 적색편이 분포를 모델링하여 과밀도(예: 적색편이 피크)로 인한 설문편향을 보정한다.
• 지역 우주와 더 높은 적색편이에서 유사한 인구의 집합 진폭과 TONS 전파은하의 집합 진폭을 비교한다.

제안 방법

• 두 점 상관 함수는 TONS08 및 TONS12 하위표본을 통합하여 Landy & Szalay 추정식을 사용해 계산된다.
• 광학 magnitude와 전파 밀도 한계를 바탕으로 모델 적색편이 분포를 구성하여 대규모 구조 과밀도의 영향을 보정한다.
• 선형 이론을 적용하여 측정된 집합 길이 r₀(z)를 z = 0으로 진화시키며, h = 0.7을 가정하고 선형 변동 이론에 따라 구조 성장 모델을 적용한다.
• 집합 신호는 전반적 및 초구조 영역 내에서 분석되어 힘의 법칙 피팅의 타당성을 검증한다.
• 적색편이 피크(초구조 과밀도의 징후)를 식별하고, 그들이 집합 측정에 미치는 영향을 정량화한다.
• 관측된 r₀(0)를 2.5L⋆ 타원은하에 대한 이론적 기대치와 비교하여 전파은하 인구의 편향을 추정한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 z ≈ 0.3에서 TONS 설문조사 내 저광도 전파은하의 진정한 3차원 집합 강도는 무엇인가?
• RQ2 FRI 유형 전파은하의 집합은 그들의 주요 은하(약 2.5L⋆ 타원은하)의 집합과 어떻게 비교되는가?
• RQ3 대규모 구조(예: 초군집)는 전파은하 설문조사의 두 점 상관 함수에 얼마나 큰 영향을 미치는가?
• RQ4 초구조 과밀도 영향을 받지 않는 영역에서는 두 점 상관 함수가 힘의 법칙으로 잘 근사되는가?
• RQ5 저광도 전파은하의 집합 진폭은 저·고전력 밀도 하위표본 간에 유의미하게 다를까?

주요 결과

• 통합 TONS08 및 TONS12 하위표본의 측정된 상관 길이는 중간 적색편이 z ≈ 0.3에서 r₀(z) = 8.7 ± 1.6 Mpc (h = 0.7)이다.
• 선형 성장 보정 후 z = 0에서의 집합 길이는 r₀(0) = 11.0 ± 2.0 Mpc로, 2.5L⋆ 타원은하의 집합과 일치한다.
• 저·고전력 밀도 하위표본 간의 집합 강도는 유의미하게 다르지 않으며, 이는 유사한 대규모 편향을 의미한다.
• 적색편이 피크—초구조 과밀도의 징후—는 z ≈ 0.3에서 전파은하 적색편이 설문조사에서 흔한 특징이며, 보정되지 않은 채로 존재하면 집합 측정을 왜곡할 수 있다.
• 두 점 상관 함수의 힘의 법칙 근사가 초구조 영역 외부에서만 유효하며, 과밀도가 지배하는 대규모 설문조사에서는 실패한다.
• 관측된 집합 진폭은 b = 1.3 ± 0.3의 편향을 암시하며, 이는 2.5L⋆ 타원은하 주요 은하의 기대 편향과 일치하여 전파 유도 메커니즘이 추가적인 편향을 유도하지 않는다는 것을 시사한다.