SDSS J120602.09+514229.5 is a gravitational lens system formed by a group of galaxies at redshift z=0.422 lensing a bright background galaxy at redshift z=2.001. The main peculiarity of this system is the presence of a luminous satellite near the Einstein radius, that slightly deforms the giant arc. This makes SDSS J120602.09+514229.5 the ideal system to test our grid-based Bayesian lens modelling method, designed to detect galactic satellites independently from their mass-to-light ratio, and to measure the mass of this dwarf galaxy despite its high redshift. Thanks to the pixelized source and potential reconstruction technique of Vegetti and Koopmans 2009a we are able to detect the luminous satellite as a local positive surface density correction to the overall smooth potential. Assuming a truncated Pseudo-Jaffe density profile, the satellite has a mass M=(2.75+-0.04)10^10 M_sun inside its tidal radius of r_t=0.68". We determine for the satellite a luminosity of L_B=(1.6+-0.8)10^9 L_sun, leading to a total mass-to-light ratio within the tidal radius of (M/L)_B=(17.2+-8.5) M_sun/L_sun. The central galaxy has a sub-isothermal density profile as in general is expected for group members. From the SDSS spectrum we derive for the central galaxy a velocity dispersion of sigma_kinem=380+-60 km/s within the SDSS aperture of diameter 3". The logarithmic density slope of gamma=1.7+0.25-0.30 (68% CL), derived from this measurement, is consistent within 1-sigma with the density slope of the dominant lens galaxy gamma~1.6, determined from the lens model. This paper shows how powerful pixelized lensing techniques are in detecting and constraining the properties of dwarf satellites at high redshift.
Spatial and luminosity distributions of galactic satellites
我们研究了不同光度的孤立主星周围星系卫星的光度函数和投影数密度分布。我们测量这些数量的模型卫星放置到千年和千年II暗物质模拟的GALFORM半解析星系形成模型的不同箱的主要星系的大小,我们调查他们对卫星光度的依赖。我们将我们的模型预测与Guo等人的数据进行了比较。斯隆数字巡天数据发布8(SDSS DR8)。首先,我们使用一个模拟光锥星表来验证我们在SDSS DR 8中用于计数卫星的方法是无偏的。我们发现,模型卫星的径向分布类似于周围可比的主要星系在SDSS DR8,只有轻微的差异,在低光度和小的投影半径。然而,当按颜色划分卫星时,模型和SDSS卫星系统不再彼此相似,许多红色模型卫星,与SDSS中类似光度的主要蓝色部分形成对比。与SDSS对应物相比,少数蓝色卫星模型也明显不集中在其堆叠的主要晕圈中。这一结果的GALFORM模型的影响进行了讨论。
The alignment of satellite systems with cosmic filaments in the SDSS DR12
星系和它们的卫星都是在宇宙网中形成的:宇宙中物质的大规模多尺度分布。已知周围的大尺度结构(LSS)能够影响星系的形成,例如晕或星系的自旋和形状与LSS相关,并且这种相关性取决于晕的质量或星系的形态。在这项工作中,我们使用SDSS DR 12构建的组和细丝目录来研究卫星系统和它们所在的大尺度细丝之间的相关性。我们发现,卫星的分布是显着相关的细丝,即卫星系统的主轴优先与最近的细丝的脊柱对齐。对于系统远离细丝脊柱的情况,发现更强的对准信号,而靠近细丝脊柱的系统显示出明显更弱的对准。我们的研究结果表明,卫星是沿着纤维吸积,这与以前的工作。这种远离暗条脊的情况有助于我们理解暗条的形成以及本宇宙中特殊的卫星分布。
The shape alignment of satellite galaxies in galaxy pairs in SDSS
无论是在模拟还是观测中,都已经表明,一个大星系的潮汐场可以扭转它的卫星星系,使得卫星星系的主轴指向它们的宿主。这种所谓的“形状排列”在孤立的银河系中被观察到,但在“本星系群”中却没有。在这项研究中,我们调查的星系对的卫星星系的形状排列类似于斯隆数字巡天数据发布13(SDSS DR 13)中确定的本星系群。通过在主星系对周围堆叠数万个卫星星系,我们发现了两个统计上很强的对齐信号。(1)卫星星系的主轴位于两原色之间的(投影)面积({ \it面向}区域)倾向于垂直于连接卫星和其主机的线(切向对准),而(2)卫星星系的主轴位于远离另一个主星系的区域({ \it远离}区域)倾向于与连接卫星到其主机的线对准(径向对准)。这些比对在$\sim5σ$水平得到证实。对准信号随着主亮度的增加、对间隔的减小和卫星距离的减小而增加。对准信号也被发现在非常规环境中更强。这些发现将有助于理解潮汐场对星系对中卫星星系的影响机制,并有助于在弱引力透镜分析中研究星系的内在排列。
Orbital Dependence of Galaxy Properties in Satellite Systems of Galaxies
我们利用SDSS数据研究了卫星星系的性质与宿主星系的距离和轨道运动的关系。从SDSS DR 7中,我们发现了3515个z<0.03的孤立卫星星系系统,其中包含8904个卫星星系。使用这个样本,我们构建了一个目录的635颗卫星与215个宿主星系的自旋方向确定我们的检查的SDSS彩色图像和/或文献中的光谱观测。根据卫星星系相对于宿主星系自旋方向的轨道运动,我们将卫星星系分为逆轨道和逆轨道子样本。我们发现,在反轨道上的星系的数量几乎等于逆行轨道星系的数量:在反轨道上的卫星星系的比例为50+/-2%。发现卫星相对于其宿主的速度分布几乎是对称的:卫星的中值整体旋转为-1+/-8 km/s。研究发现,在逆轨道上,早型卫星的径向分布强烈地集中在宿主星上,而逆行卫星的径向分布则不那么集中。我们还发现,在逆轨道的晚型卫星的轨道速度增加的投影到主机的距离(R)的减少,而那些在逆行轨道的速度减少。当R小于宿主维里半径的0.1倍时,顺向轨道和逆行轨道的轨道速度都减小。无论是早期还是晚期形态类型,顺行卫星平均比逆行卫星更暗。对于逆行和逆行轨道晚型卫星,随着R的减小,u-r颜色变得更红。逆行轨道卫星和逆行轨道卫星之间的差异可能归因于它们的不同起源或它们通过与宿主星系的流体动力学相互作用所经历的物理过程的不同强度。
Alignment between satellite and central galaxies in the SDSS DR7: dependence on large-scale environment
卫星星系和中央星系之间的排列已经在观测和理论工作中得到了详细的研究。普遍接受的事实是,卫星优先居住在其中央星系的主轴上。然而,这种对齐的起源和大规模环境依赖性仍然是未知的。为了找出这些问题,我们使用SDSS DR 7构建的数据来研究这种对齐的大规模环境依赖性,重点是检查对齐对中央星系颜色的依赖性。我们发现一个非常强大的大规模的环境依赖的卫星中心对准组与蓝色的中心。结中蓝心的排列方向优先垂直于心的长轴,排列角度随环境变化而减小,即从结到空洞。对齐角度强烈依赖于中心的${}^{0.1}(g-r)$颜色。我们认为,卫星中心排列是大尺度结构内卫星吸积与宿主晕内星系演化竞争的结果。对于包含红色中心星系的星系团,星心排列主要由演化效应决定,而对于蓝色中心星系团,大尺度结构的作用更为重要,特别是在星系结中。我们的研究结果提供了一个解释如何在不同的大尺度环境中的卫星中心对准的形式。垂直的情况下,在集团和结与蓝色的中心也可能提供深入了解类似的极性安排,如银河系和半人马座A的卫星系统的形成。
Crawling the Cosmic Network: Identifying and Quantifying Filamentary Structure
We present the Smoothed Hessian Major Axis Filament Finder (SHMAFF), an algorithm that uses the eigenvectors of the Hessian matrix of the smoothed galaxy distribution to identify individual filamentary structures. Filaments are traced along the Hessian eigenvector corresponding to the largest eigenvalue, and are stopped when the axis orientation changes more rapidly than a preset threshold. In both N-body simulations and the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) main galaxy redshift survey data, the resulting filament length distributions are approximately exponential. In the SDSS galaxy distributio…
Quantifying Environmental Effects on Galaxy Properties using Non-spherical Voids Identified from SDSS DR7
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
The impact of galactic properties and environment on the quenching of central and satellite galaxies: A comparison between SDSS, Illustris and L-Galaxies
我们量化的影响,各种银河系和环境的属性淬火的恒星形成。我们整理了斯隆数字巡天数据第7版(SDSS DR 7)中的$\sim$ 40万个中央星系和$\sim$ 10万个卫星星系的样本。具体地说,我们考虑了中心速度色散($σ_{c}$),恒星,晕,球和盘质量,局部密度,球对总的比率,集团中心距离和星系晕质量比。我们开发和应用一种新的统计技术来量化的淬火分数($f_{\rm Quench}$)的变化的一个参数的影响,而保持其余的参数固定。对于中心,我们发现,$f_{\rm Quench} - σ_{c}$的关系是紧密和陡峭的比任何其他变量考虑。我们比较的Illustris流体动力学模拟和慕尼黑半解析模型(L-Galerkin),发现我们的结果中心是定性一致的淬火通过无线电模式活动星系核反馈的预测,暗示在这个过程中的可行性,解释我们的观测趋势。然而,我们也发现的证据表明,淬火在L-半乳糖苷是太有效,淬火在插图不够有效,相比观察。对于卫星,我们发现强有力的证据表明,环境影响其淬火分数在固定的中心速度分散,特别是在较低的质量。在更高的质量,卫星的行为完全相同的中心,在他们的淬火。在考虑的环境参数中,在固定的中心速度色散下,局部密度对卫星猝灭分数的影响最大。
Mass and Environment as Drivers of Galaxy Evolution II: The quenching of satellite galaxies as the origin of environmental effects
我们将Peng等人(2010)对演化星系群的唯象研究扩展到Yang等人的SDSS群中的中心/卫星二分法。我们发现,卫星星系是负责所有的环境影响,在我们的早期工作。红色的中心部分并不取决于它们的环境,而只取决于它们的恒星质量,而卫星部分则取决于两者。我们定义了一个相对的卫星淬火效率,这是蓝色的中心,淬火后成为另一个星系的卫星的分数。这被证明是独立的恒星质量,但强烈依赖于当地的超密度。卫星的红色部分与局部过密度(一种测量群内位置的方法)的相关性要比与群的丰富度(即暗物质晕质量)的相关性好得多。这一点,以及卫星猝灭取决于局部密度而不是星系的恒星质量或晕质量的事实,为卫星猝灭过程的性质提供了线索。我们还表明,卫星星系的质量猝灭的行动也是独立的母晕DM质量。然后,我们应用Peng等人(2010)的方法来预测中心星系和卫星星系的质量函数,分裂为被动星系和主动星系,并表明这些与SDSS观测到的质量函数非常匹配,进一步加强了这种唯象方法的有效性。我们强调了这样一个事实,即恒星形成中心和卫星的观测M* 是相同的,恒星形成卫星的观测M* 与10^12 M \odot以上的晕质量无关,这强调了我们在Peng等人(2010)中确定的质量猝灭过程的普遍性。猝灭后的合并改变了中心星系的质量函数,但只能使典型中心星系的质量增加约25%。
The clustering of galaxies in the SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: modeling of the luminosity and colour dependence in the Data Release 10
我们在斯隆数字巡天-III重子振荡光谱巡天第十次数据发布中研究了CMASS星系团的亮度和颜色依赖性。采用晕占据分布框架来模拟小尺度和中尺度(从$0.02$到$60\,h^{-1}{\rm {Mpc}}$)的投影两点关联函数测量,并解释观测趋势和推断星系与暗物质晕的联系。我们发现,明亮的红色星系居住在质量$M{\sim}10^{13}$ -$10^{14}\,h^{-1}{\rm M_\odot}$的大质量晕和更明亮的星系更集群和更大质量的晕托管。强烈的小规模集群需要这些星系中的一小部分是大质量晕中的卫星,比例在5%-8%的水平上,并随着光度的增加而减少。平均有一个卫星星系的晕的特征质量高于光度阈值,大约是一个中心星系的特征质量的$8.7$倍。在固定的光度下,逐渐变红的星系在小尺度上更强烈地聚集在一起,这可以解释为这些星系中有更大部分以卫星的形式存在于大质量晕中。我们的聚类测量尺度低于$0.4\,h^{-1}{\rm {Mpc}}$,使我们能够研究小规模的空间分布的卫星晕内。虽然亮度阈值样本的聚集可以通过Navarro-Frenk-White(NFW)轮廓很好地描述,但最红的星系更喜欢更陡或更集中的轮廓。最后,我们还利用不同红移下的常数密度星系样本研究了亮星系的演化,发现在$0.5 \lesssim z \lesssim 0.6$的红移范围内,星系成团与被动演化是一致的。
Statistics of Satellite Galaxies Around Milky Way-Like Hosts
计算了标准宇宙学模型中类银河晕具有观测到的麦哲伦云数的概率。在LCDM模型中的MC的数量的统计是在一个大样本的SDSS星系的观测符合得很好。在星系r-波段光度和晕内速度v_max之间存在小散射关系的子晕丰度匹配假设下,我们与Liu等人(2010)使用SDSS DR 7数据进行的类似测量进行了详细比较。模型和观测数据给出了非常相似的概率,有零个,一个和两个MC样卫星。在这两种情况下,银河系光度宿主只有\sim 10%的机会拥有两颗类似于麦哲伦云的卫星。此外,我们提出了一个预测的概率为一个主机星系Nsats卫星星系作为一个函数的大小的主机和卫星。这种概率及其与宿主属性的比例与质量选择物体的概率有很大不同,因为质量-光度关系中的散射以及恒星形成效率随晕质量的变化。
Intrinsic alignments of SDSS-III BOSS LOWZ sample galaxies
星系的内禀排列(IA),即星系形状彼此之间或与密度场的相关性,是弱透镜巡天的主要天体物理污染源。本文介绍了在0.16<z<0.36的红移范围内,利用SDSS-III BOSS LOWZ样品对星系进行0.1- 200 Mpc/h尺度的IA测量的结果。我们扩展了现有的IA测量光谱LRGs较低的光度,并表明,大规模IA的光度依赖性可以很好地描述了一个幂律。在有限的红移和颜色范围内,我们观察到没有显着的红移或颜色依赖的IA。我们使用星系-星系透镜测量了LOWZ星系的晕质量,并表明大尺度IA的质量依赖性也很好地描述了幂律。我们检测IA与质量和光度的尺度依赖性的变化,这强调了需要使用灵活的模板,以消除IA信号。我们还研究了IA的环境依赖性分裂成场星系和群星系,这是进一步分裂成卫星星系和中央星系的样本。我们发现,集团中央星系对准他们的晕在小尺度上,也对准了大尺度的潮汐场。我们还检测到的径向排列的卫星星系内的群体,这导致在一个零检测大规模的内在对准的卫星。这些结果可以用来构建更好的本征对准模型,以去除这种污染物的弱透镜信号。