[论文解读] Clustering of red-sequence galaxies in the fourth data release ofthe Kilo-Degree Survey

Mohammadjavad Vakili, Henk Hoekstra+14 more|arXiv (Cornell University)|Aug 30, 2020

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 7被引用 4

一句话总结

本研究利用多波段测光（光学+近红外）和来自SDSS、GAMA、2dFLenS及G10-COSMOS的光谱红移数据，基于数据驱动方法在KiDS-DR4中选出了明亮红序列星系。研究测量了角两两点相关函数，并发现两个星等阈值样本的线性偏置值一致，验证了被动演化模型，为未来的宇宙学3×2pt分析奠定了基础。

ABSTRACT

We present a sample of luminous red-sequence galaxies to study the large-scale structure in the fourth data release of the Kilo-Degree Survey. The selected galaxies are defined by a red-sequence template, in the form of a data-driven model of the colour-magnitude relation conditioned on redshift. In this work, the red-sequence template is built using the broad-band optical+near infrared photometry of KiDS-VIKING and the overlapping spectroscopic data sets. The selection process involves estimating the red-sequence redshifts, assessing the purity of the sample, and estimating the underlying redshift distributions of redshift bins. After performing the selection, we mitigate the impact of survey properties on the observed number density of galaxies by assigning photometric weights to the galaxies. We measure the angular two-point correlation function of the red galaxies in four redshift bins, and constrain the large scale bias of our red-sequence sample assuming a fixed $Λ$CDM cosmology. We find consistent linear biases for two luminosity-threshold samples (dense and luminous). We find that our constraints are well characterized by the passive evolution model.

研究动机与目标

• 利用测光和光谱数据，在KiDS-DR4中构建一个稳健、数据驱动的红序列星系样本。
• 在四个红红移区间内测量红序列星系的角两两点相关函数。
• 在固定ΛCDM宇宙学模型下约束样本的大尺度线性偏置。
• 通过测光加权和红红移分布估计，确保样本纯净性并减轻调查系统误差。
• 为未来与宇宙弱引力透镜效应联合分析提供支持，以获得更紧的宇宙学约束。

提出的方法

• 基于KiDS-DR4和VIKING测光数据，利用红移条件下的颜色-星等关系，构建数据驱动的红序列模板。
• 利用SDSS DR13、GAMA、2dFLenS及G10-COSMOS的光谱红红移数据校准红序列模型。
• 采用颜色-星等关系的多变量高斯模型进行星系选择，结合星等比值截断和恒定共动密度阈值。
• 分配测光权重以校正调查几何和深度对星系数密度的影响。
• 在四个红红移区间内测量角两两点相关函数，以评估聚类强度。
• 在固定ΛCDM宇宙学模型下约束线性偏置，并通过“密集”和“明亮”样本变体测试其一致性。

实验结果

研究问题

• RQ1 在不同红红移区间内，KiDS-DR4调查中红序列星系的聚类幅度如何？
• RQ2 两个星等阈值样本（密集与明亮）的线性偏置测量结果在多大程度上一致？
• RQ3 观测到的聚类在多大程度上支持红序列星系的被动演化模型？
• RQ4 测光加权方案在减轻调查系统误差对星系数密度影响方面的有效性如何？
• RQ5 所选红序列样本是否可被可靠地用于未来3×2pt宇宙学分析？

主要发现

• 成功利用KiDS-DR4数据在四个红红移区间内测量了红序列星系的角两两点相关函数。
• “密集”和“明亮”红序列样本的线性偏置在各红红移区间内保持一致，支持模型稳健性。
• 观测到的聚类可被红序列星系的被动演化模型良好描述。
• 引入VIKING Z-和Ks波段测光显著提升了红序列模板的准确性，并增强了污染评估能力。
• 样本纯净性得到验证，来自类恒星天体的污染较低，尤其在使用Ks波段信息时更为明显。
• 最终样本适用于未来结合KiDS-DR4中星系聚类与宇宙弱引力透镜效应的3×2pt分析。