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

Bruno Milliard, S. Heinis+26 more|ArXiv.org|Oct 18, 2007

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 66被引用 12

一句话总结

本研究利用GALEX数据首次测量了本地宇宙中休息 frame 紫外波段选中的星系的角相关函数，测得相关长度为 $ r_0 = 3.7 \pm 0.6 $ Mpc。结果表明，星系团聚强度较弱，与星暴星系驻留在低质量暗物质晕中（$ M_{\text{min}} < 10^{11} M_\odot $）一致，支持星系形成过程的“向下尺寸化”（downsizing）情景，并提示从 $ z \sim 3 $ 到 $ z \lesssim 0.4 $ 期间，主导活跃恒星形成活动的晕质量有所下降。

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.

研究动机与目标

• 利用GALEX数据研究本地宇宙（$ z < 0.4 $）中通过休息 frame 紫外波段选中的星暴星系的团聚特性。
• 测量紫外选星系的角相关函数，以推断其空间团聚强度及相关长度。
• 评估团聚结果对星暴活动所驻留晕质量及星系形成过程演化的影响。
• 通过将团聚强度与暗物质晕团聚的理论模型对比，检验紫外选样本与向下尺寸化情景的一致性。
• 为紫外波段追踪的恒星形成提供一个统一的、低红移基准，可用于与高红移 LBG 样本进行比较。

提出的方法

• 利用GALEX数据与SDSS DR5在低银道面消光区域的重叠场，覆盖120平方度，深度达AB星等22等。
• 基于1530 Å（远紫外）和2310 Å（近紫外）的休息 frame 紫外星等进行星系选择，确保选择标准的物理一致性。
• 使用幂律拟合测量角相关函数 $ w(\theta) $：$ w(\theta) = A_w \theta^{-\delta} $，其中 $ \delta \approx 0.81 \pm 0.07 $。
• 利用光度红移估计和宇宙学建模，将角相关函数转换为真实空间的相关长度 $ r_0 $。
• 将所得 $ r_0 $ 与暗物质晕团聚模型的理论预测进行比较，假设晕的团聚函数为幂律形式。
• 以晕占有分布（HOD）框架作为理论基础，尽管完整的HOD拟合工作留待后续研究。

实验结果

研究问题

• RQ1 GALEX巡天测量的本地宇宙中休息 frame 紫外选星系的空间团聚强度如何？
• RQ2 紫外选星系的相关长度与不同质量暗物质晕的相关长度相比如何？
• RQ3 低红移（$ z < 0.4 $）紫外选星系的团聚强度是否支持星系形成的向下尺寸化情景？
• RQ4 紫外选星系的团聚信号是否对极限星等或紫外波段选择（远紫外 vs. 近紫外）变化具有鲁棒性？
• RQ5 能否使用相同的物理选择标准，将低红移紫外选星系与高红移 LBG 样本进行一致比较？

主要发现

• 本地宇宙中紫外选星系的角相关函数可用幂律良好描述，幂次为 $ \delta = 0.81 \pm 0.07 $。
• 真实空间相关长度测定为 $ r_0 = 3.7 \pm 0.6 $ Mpc，表明星暴星系的团聚强度相对较弱。
• 未观测到相关长度对极限星等或紫外波段（远紫外 vs. 近紫外）选择的显著依赖性。
• 低红移紫外选星系的团聚特性与质量 $ M_{\text{min}} < 10^{11} M_\odot $ 的暗物质晕一致，表明其宿主晕质量较低。
• 结果支持向下尺寸化情景，尽管紫外光度函数相似，但主导活跃恒星形成活动的特征晕质量已从 $ z \sim 3 $ 降至 $ z \lesssim 0.4 $。
• GALEX获得的星系团聚测量为跨宇宙时序的紫外波段恒星形成提供了稳定、低红移的锚点，使演化研究更具稳健性。