[論文レビュー] The VIMOS VLT Deep Survey: Public release of 1599 redshifts to IAB<=24 across the Chandra Deep Field South

O. Le Fèvre, G. Vettolani+6 more|ArXiv.org|Mar 26, 2004

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 12被引用数 187

ひとこと要約

本論文は、VLTのVIMOSを用いたマルチオブジェクトスペクトロスコピーにより、シャンダ・ディープフィールド・サウスにおける $I_{AB} \leq 24$ の銀河、恒星、QSOの1,599個の赤方偏移を公表する。調査は赤方偏移測定において88%の完全性を達成し、中央値赤方偏移 $z = 0.73$ を示し、$z \approx 0.667$ および $z \approx 0.735$ に顕著な高密度ピークが確認され、横方向スケールで約16 Mpcにわたる大規模構造が広がっている。

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.

研究の動機と目的

• シャンダ・ディープフィールド・サウスにおける $I_{AB} \leq 24$ の1,599個の対象の赤方偏移を測定し、銀河の進化と大規模構造を研究すること。
• マルチポイントイングの調査設計により、選択効果と宇宙のばらつきを最小限に抑えることによって、赤方偏移測定の高い完全性を達成すること。
• Hubble Space Telescope-Advanced Camera for Surveys (HST-ACS) GOODS源とVVDSの赤方偏移を照合して、多波長解析を実施すること。
• 宇宙論的および銀河進化研究を支援するため、高品質で公開可能な赤方偏移カタログ（付随する光度測定およびスペクトルデータを含む）を提供すること。

提案手法

• VLT-UT3望遠鏡のVIMOS機器を用いてマルチオブジェクトスぺクトロスコピーを実施し、低分解能赤色グリズム（LRRED）を用い、5500–9500 Å の波長域で $R \sim 220$ のスペクトル分解能を達成した。
• 5つのVIMOSポイントイングを用いて、約453 arcmin²をカバーし、HST-ACS GOODS領域を完全に含む。スリット幅は1角秒、長さは10角秒とした。
• ESO Imaging SurveyおよびHST-ACSカタログとの照合を用いて、銀河テンプレートと照合し、自動赤方偏移測定と品質管理を実施した。
• 特徴の信頼性に基づき、0–4の品質フラグシステムを用いて赤方偏移の信頼性を分類した。0 = 測定なし、4 = 強い、SN比の高い特徴を伴い100%の信頼性。
• EISおよびGOODS調査のバンド幅光度測定にフィットした静止系銀河テンプレートを用いて、k補正および絶対等級を計算した。
• CENCOSデータベースを通じてカタログを完全公開し、座標、赤方偏移、ID、品質フラグによるインタラクティブな照会が可能であり、スペクトルおよび画像への統合アクセスが可能となった。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 シャンダ・ディープフィールド・サウスにおける $I_{AB} \leq 24$ の銀河の赤方偏移分布は何か？ また、この分布における支配的構造は何か？
• RQ2 赤方偏移調査の完全性は、信頼できる測定においてどの程度か？ また、明るさの選択がサンプル純度に与える影響は？
• RQ3 大規模構造（例：$z \approx 0.735$ ピーク）の空間的スケールと形状は何か？
• RQ4 この明るさ制限サンプルにおける銀河の絶対等級と $B-I$ 色は、赤方偏移とともにどのように変化するか？
• RQ5 VVDS赤方偏移カタログは、HST-ACS GOODSデータとどの程度照合可能か？ 多波長研究にどのように寄与するか？

主な発見

• 観測対象において、信頼できる赤方偏移測定（フラグ3以上）の完全性は画期的な88%に達し、全対象の95%が赤方偏移測定を有していた。
• 赤方偏移分布の中央値は $z = 0.73$ であり、$z \sim 4$ まで広がる顕著な高赤方偏移尾を示した。
• 2つの主要な高密度ピークが特定された：$z \approx 0.667$ に149個の銀河、$z \approx 0.735$ に116個の銀河が存在し、横方向スケールで約16 Mpcにわたる壁状構造を形成していた。
• サンプルには1,452個の銀河、139個の恒星、8個のQSOが含まれており、141個の赤方偏移が不確実（フラグ0–2）と分類された。
• 絶対等級 $M_B$ の分布には明確な赤方偏移に伴う進化傾向が確認され、$B-I$ 色の分布からは、消光なし進化または星形成歴に一致する系統的な変化が示された。
• HST-ACS GOODS源との照合を含む、完全なカタログの公開により、初期宇宙における銀河進化および大規模構造の詳細な多波長研究が可能となった。