クランピー銀河の割合の環境依存性村田勝寛（名古屋大学）クランピー銀河の割合は環境に依存するか? （答）ほぼ依存しない（※星形成銀河サンプル）クランピー銀河クランピー銀河とは、複数のクランプ(巨大星団)を持つ銀河クランピー銀河の例（ハッブル宇宙望遠鏡）クランプが卓越クランピー銀河円盤＋クランプクランピー銀河 Elmegreen+09 遠方宇宙で多く存在　→　近傍銀河の祖先クランピー銀河の割合 f clumpy = N clumpy / N clumpy + non-clumpy f clumpyはクランプ形成過程を反映しているはず各時代ごとのf clumpy や、f clumpyと物理量との関係を調べることは重要我々のこれまでの研究ｚ＜１のクランピー銀河ハッブル宇宙望遠鏡 F814W（rest optical @z<1） COSMOS 天域⾚赤⽅方偏移 z~0.9 0.5 銀河の割合 0.3 9.5 < log M < 10.0 10.0 < log M < 10.5 10.5 < log M < 11.0 0.4 ~35％ fclumpy ークランピ星形成銀河 star−forming 0.2 0.1 fclumpy ~5％ 0.0 0.2 クランピー銀河：3つ以上のクランプ (クランプのflux⽐比 f2/f1 > 0.3 and f3/f2 > 0.3) 0.4 0.6 Redshift 0.8 1.0 ⾚赤⽅方偏移 z •  z<1で、クランピー銀河の割合は減少 (M > 10^9.5 M⦿) (Murata+14) 我々のこれまでの研究ｚ＜１のクランピー銀河 0.2 < z < 0.4 0.6 ⽐比星形成率率率＝SFR/Mstar 0.2 fclumpy 銀河の割合 9.5 < log M < 10.0 10.0 < log M < 10.5 10.5 < log M < 11.0 0.4 ークランピ 0.4 < z < 0.6 fclumpy 0.0 0.6 < z < 0.8 0.8 < z < 1.0 0.6 0.4 0.2 0.0 −3 −2 −1 0 1 2 −3 −2 −1 0 1 2 −1 log SSFR [Gyr ] ⽐比星形成率率率 log SSFR（Gyr -1） •  比星形成率が増加すると、クランピー銀河の割合が増加 •  比星形成率 ∝ ガス質量比　（= Mgas/Mstar）　•  クランピー形態の発生（クランプ形成）には、ガス質量比が重要クランピー銀河の割合 f clumpy = N clumpy / N clumpy + non-clumpy ☑ time (redshift) ☑ mass ☑ SSFR □ 環境本研究クランピー銀河の割合は環境に依存するか? もし、環境によって、クランピー銀河の割合が異異なるのであれば、クランプ形成過程が環境によって異異なるのかもしれない。データ 30 Dec (arcmin) サンプル COSMOS天域の星形成銀河 0.2 < z < 1.0 F814W < 22.5 log (M/M⦿) > 9.5 クランピー形態判定 Hubble望遠鏡 15 0 −15 −30 環境指標銀河の個数密度分布 (Scoville+14の公開データ) 30 15 0 −15 −30 R.A. (arcmin) Center: R.A. 10 00 23.87 Dec +02 11 59.7 結果：クランピー銀河の空間分布 0.91 < z < 0.94 1.0 銀河数密度分布 10 星形成銀河 0.5 緑◯印：クランピー銀河⻩黄☓印：ノンクランピー銀河 5 1.0 ⾼高密度度環境 10 0 Dec (arcmin) −5 0.00.5 5 log Σ (Mpc-2) 0 0.0 −0.5 −5 −0.5 10 −10 −1.0 −1.0 10 5 0 −5 −10 低密度度環境結果：環境とクランピー銀河の割合星形成銀河 0.2 < z < 0.4 0.4 < z < 0.6 0.6 < z < 0.8 0.8 < z < 1.0 0.6 0.5 0.4 ー f clumpy クランピ銀河の割合 0.3 0.2 0.1 fclumpy 0.0 −1.5 −1.0 −0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 −2 log (Mpc 銀河の個数密度度 log Σ) (Mpc-2) f clumpyは環境にほぼ依存しない考察：なぜ f clumpy は環境に依存しないか？比星形成率とクランピー銀河の割合 f clumpyに正の相関（Murata+14） 1.  この相関関係が環境に依存しない 2.  比星形成率分布が環境に依存しないこのふたつの条件が成立すれば f clumpy が環境に依存しないことを説明可能以降のスライドでこの条件が成立しているか確認考察：なぜ f clumpy は環境に依存しないか？比星形成率と f clumpyの関係ー fclumpy クランピ銀河の割合 0.6 0.2 < z < 0.4 0.5 0.4 0.3 0.4 < z < 0.6 0.6 < z < 0.8 0.8 < z < 1.0 log < −0.7 −0.7 < log < 0.0 0.0 < log < 0.7 log > 0.7 0.2 0.1 0 fclumpy −3 −2 −1 0 1 2 3 −3 −2 −1 0 1 2 3 −3 −2 −1 0 1 2 3 −3 −2 −1 0 1 2 −1 log SSFR (Gyr ) -1) ⽐比星形成率率率 log SSFR (Gyr •  全ての環境で、比星形成率とf clumpyに正の相関 •  相関関係は環境に依存しない 3 考察：なぜ f clumpy は環境に依存しないか？ 300 比星形成率分布 Number 250 0.2 < z < 0.4 log 200 0.4 < z < 0.6 0.6 < z < 0.8 0.8 < z < 1.0 < −0.7 150 100 50 0 −3 −2 −1 0 2 3 −3 −2 −1 0 1 2 3 −3 −2 −1 0 1 2 3 −3 −2 −1 0 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 −1 1400 0.2 < z < 0.4 1200 Number 1 0.4 < z < 0.6 −0.7 < log 1000 log SSFR (Gyr ) 0.6 < z < 0.8 0.8 < z < 1.0 < 0.0 800 600 400 200 0 比星形成率分布は −3 −2 −1 0 1 2 3 −3 −2 −1 0 1 2 3 −3 −2 −1 0 1 2 3 −3 −2 −1 0 −1 0.2 < z < 0.4 Number 1200 0.0 < log 1000 0.4 < z < 0.6 0.6 < z < 0.8 0.8 < z < 1.0 < 0.7 800 600 400 200 0 −3 −2 −1 0 1 2 3 −3 −2 −1 0 1 2 3 −3 −2 −1 0 1 2 3 −3 −2 −1 0 −1 150 0.2 < z < 0.4 Number 環境にほぼ依存しない log SSFR (Gyr ) 1400 log 0.4 < z < 0.6 log SSFR (Gyr ) 0.6 < z < 0.8 0.8 < z < 1.0 > 0.7 100 50 0 −3 −2 −1 0 1 2 3 −3 −2 −1 0 1 2 3 −3 −2 −1 0 −1 log SSFR (Gyr ) 1 2 3 −3 −2 −1 0 まとめクランピー銀河の割合は環境に依存しない 1.  比星形成率とクランピー銀河の割合の相関が環境に依存しない 2.  比星形成率分布が環境に依存しないで説明できる。銀河の性質と環境色の違いはSED銀河種族の違い銀河の個数密度 log Σ (Mpc -2) 赤：E-Sa（早期型SED）緑：Sb-Sm（円盤銀河的SED）青：Irr – SB （不規則・スターバーストSED） Scoville+14 赤方偏移 •  z<1.5では、高密度環境ほど、早期型SED銀河が増加 •  銀河の性質は環境に依存している（場合もある）結果：クランピー銀河はどこにいるのか？ 0.91 < z < 0.94 1.0 銀河数密度分布 13Mpc x 13Mpc 10 星形成銀河 0.5 緑◯印：クランピー銀河⻩黄☓印：ノンクランピー銀河 5 1.0 ⾼高密度度環境 10 0 Dec (arcmin) −5 0.00.5 5 log Σ (Mpc-2) 0 0.0 −0.5 −5 −0.5 10 −10 −1.0 −1.0 10 5 0 −5 −10 低密度度環境結果：クランピー銀河はどこにいるのか？ 0.91 < z < 0.94 1.0 銀河数密度分布 13Mpc x 13Mpc 10 星形成銀河 0.5 緑◯印：クランピー銀河⻩黄☓印：ノンクランピー銀河 5 ⾼高密度度環境の 10 クランピー銀河 1.0 ⾼高密度度環境 0 Dec (arcmin) −5 0.00.5 5 0 −5 log Σ (Mpc-2) 0.0 中低密度度環境のクランピー銀河 −0.5 −0.5 10 −10 −1.0 −1.0 10 5 0 −5 −10 低密度度環境結果：クランピー銀河はどこにいるのか？ 0.91 < z < 0.94 1.0 銀河数密度分布 13Mpc x 13Mpc 10 5 星形成銀河 0.5 緑◯印：クランピー銀河⻩黄☓印：ノンクランピー銀河⾼高密度度環境でクランピー多い 1.0 ⾼高密度度環境 10 −5 0.00.5 ⾼高密度度環境で5 ノンクランピー多い Dec (arcmin) 0 log Σ (Mpc-2) 0 0.0 −0.5 −5 −0.5 10 −10 −1.0 −1.0 10 5 0 −5 −10 低密度度環境結果：クランピー銀河はどこにいるのか？ 0.91 < z < 0.94 1.0 銀河数密度分布 13Mpc x 13Mpc 10 星形成銀河 0.5 緑◯印：クランピー銀河⻩黄☓印：ノンクランピー銀河 5 1.0 ⾼高密度度環境 10 0 Dec (arcmin) −5 0.00.5 5 log Σ (Mpc-2) 0 0.0 −0.5 1.  クランピー銀河はどこにでもいる（低〜高密度） −5 −0.5 102.  ノンクランピー銀河との空間分布の大きな違いはなさそう −10 −1.0 −1.0 10 5 0 −5 −10 低密度度環境結果：環境とクランピー銀河の割合星形成銀河 0.2 < z < 0.4 0.4 < z < 0.6 0.6 < z < 0.8 0.8 < z < 1.0 5 0 15 銀河の割合 0.4 < z < 0.6 10 5 0 15 0.6 < z < 0.8 10 0.4 5 0 15 ー f clumpy 0.5 0.2 < z < 0.4 10 Number 0.6 クランピ 15 0.8 < z < 1.0 10 0.3 5 0 −0.5 0.0 0.5 log 0.2 1.0 1.5 銀河群はlog Σ(Mpc-2) > 0.25 0.1 fclumpy 0.0 −1.5 2.0 (Mpc−2) −1.0 −0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 −2 log (Mpc 銀河の個数密度度 log Σ) (Mpc-2) f clumpyは環境にほぼ依存しない