観測的宇宙論ゼミ 08/7/4 担当：澁谷銀河形態分類に最近の新しいアプローチを適用し、銀河の合体を同定する。 Abstract ・z~4の静止系FUV(far-ultraviolet)LBGs(Lyman Break Galaxies)と z~1.5の輝線銀河に対して、銀河形態分類に最近の新しいアプローチ(Abraham et al 2003など)を適用し、銀河合体を同定する。 (銀河合体は星形成・銀河進化に重要な役割を果たしている) ・各種パラメータを両赤方偏移で比較する。・階層モデルが予想するmajor-merger rate, minor-mergerが誘発する爆発的星形成とはおおむね一致する。・両赤方偏移の各種パラメータに対するFUV-NUV,FUV-Bからは両赤方偏移の形態に強い相関は見られない。 1 観測データ・HST(Hubble Space Telescope)のACS(Advanced Camera for Survey)を使って観測。・GOODS(Great Observatories Origins Deep Survey)とUDF(Ultra Deep Field) survey で観測したz~4でのLBGs:82個・GOODSで観測したz~1.5での55個の銀河 [良い所]：両者で被っている天域ではS/Nを決められる z~4ではACS imageの一番長い波長のz-band(λc=8500Å)でも静止系FUVで光っている。 →これらの銀河のうちFUVで輝いている星形成銀河に限定する。 Morphology研究に使うパラメータ Petrosian半径での表面輝度を使ってmapを作成する全輝度の2次のモーメント f_i:各pixelのフラックス x_i:各pixelの位置これが最小になるところを銀河中心(x_c,y_c)とする。この決め方は小さいS/Nのときに有効 Gini coefficient n:pixelの数 X_i:rank次のpixel flux value 銀河のpixel fluxの偏り具合(0≦G≦1) Gが大きい程、偏りが大きい銀河の形に依らない値 2 Morphology研究に使うパラメータ銀河pixelの明るい20%の2次のモーメント M_20が大きい程中心から離れたところに明るい部分が沢山ある Central concentration r_80:全fluxの80%が含まれる円の半径 Cが大きい程、中心への偏りが大きい銀河の形(中心がどこであるか)に依る値 pixel当たりの平均S/N比 σ_sky:空のpixelの分散 F_A:分散reduction factor <S/N>が大きい程、よく見えるデータの選択効果とバイアス1(GOODS vs UDF) GOODSとUDFはほぼ同じ天域→形態の信頼性が上がる Petrosian radius Concentration Gini coefficient 2nd-order moment <S/N>≧3.0 r_p≧0“.3 Morphology code failed with UDF →571 galaxies (V+i images) 各パラメータの GOODS-UDF vs <S/N>GOODS →<S/N>(GOODS)≧2.5 とする 3 データの選択効果とバイアス2(Buldge and Disk) 小さく暗い銀河の形態を決めるためにBludge and Disk simulationする half light radius 偏りが大きい True buldge ○:exponential disks □:de Vaucouleurs buldges 灰色→黒色:25→22mag True disk 小さい作った銀河を実際の観測と同じ方法で検出する r_pet≧0.3で Gはbuldgeとdiskにきれいに別れている 0.“3 データの選択効果とバイアス3(z~1.5→4 GOODS) GOODS(z~1.5)の銀河を人工的にz~4へ赤方偏移させる r_p 以上から選んだ銀河の mag vs r_p mag vs r_pの物理サイズは GOODS,UDFで同じ →両者の形態分布に違いが出てきそうだ以上から <S/N>≧2.5,r_p≧0“.3 4 Symbolと領域の説明 +:銀河 ◇:LBGs Buldge成分が多い銀河 ○ Opticalの条件を FUVに当てはめられない △ 近傍銀河 □ buldge(simulated) ＊数個の核がある合体銀河 major-merger disk(simulated) transition(minor merger, disk) 結果1(FUV形態分類G and C-M_20) G 偏りが大きいしっかり3つに分類できる C あまりできない核がある G-M_20とC-M_20を比較すると、Gの方がしっかり分類されている (Cは小さいサイズでうまくいっていない,substructureを見極められにくい) 5 結果2(各銀河形態の割合) 明・z~4のうち 10~25%がmajor-merger銀河 30%がBuldge-likeな銀河 50%がminor-merger・post merger・SF disk ・z~1.5のうちほとんどの銀河はtransition major-mergerの銀河はz~4と似ている。結果3(FUV-B, UV slope) 静止系で z~1.5 強い相関なし z~4 B FUV-B FUVNUV 青い銀河がなくなっている→dustの増加赤青 z~4のLBGは青く若い星が多い 4000Åbreak 6 Summary 1.GOODSとUDFのz~4LBGsの間に静止系遠紫外の形態分類の大きな違いは見られない。Major-mergerの割合とminor-mergerの数はモデルとおおむね一致する。 2.major-mergerの割合がz~1.5の星形成銀河とUDFのz~4銀河で殆ど違いは見られない。ただ、少し違いがあり、低赤方偏移では広がっていて、表面輝度の低いdisklikeな星形成銀河が増える。 3.FUV-Bの二つのLBGは強い4000Åbreakで、500Myr以上の星種族はBuldge-likeな形態をしている。z~1.5でdust減光が重要になるであろう。 7