ALMAで迫るmm波帯系外銀河背景放射の起源
ALMA Census of Faint 1.2 mm Sources down to 0.01 mJy:
Extragalactic Background Light and Dust-poor high-z Galaxies
arXiv:1505.03523 (Submitted to ApJ)
Seiji Fujimoto (Univ. Tokyo)
Masami Ouchi (Univ. Tokyo, IPMU)
Yoshiaki Ono (Univ. Tokyo)
Takatoshi Shibuya (Univ. Tokyo)
Masafumi Ishigaki (Univ. Tokyo)
Rieko Momose (NAOJ)
(c) NAOJ
研究背景
データ/解
EBL寄与
個数密度
クラスタリング
対応天体
今後
系外銀河背景光 (EBL)
Dole+2006
Planck (Seljak+12)
サブミリ銀河(SMGs)
~1.0 − 10mJy
~10% (e.g., Scott+12)
暗いALMA天体
ALMA
(Carniani+15)
~0.1 − 1.0 mJy
~60% (Hatsukade+13,
Ono+14, Carniani+15)
背景光に寄与する全ての成分はいまだ明らかになっていない ..
現状可能な限りのALMAデータ(Field+Cluster)を集
め、0.1 mJy以下含めた背景光放射起源に迫る
研究背景
データ
個数密度
EBL寄与
データ選択
データ : ALMA Band 6 & 7
我々が所有する世界的に最深データ
+
全公開アーカイブデータ
(2011/12 - 2015/3)
• 深さ < 0.1 mJy
• 明るすぎる天体を含まない
クラスタリング
対応天体
Our Data
z=6.5
LAE
Himiko
z=5.7
LAE
z=7.3
LAE
今後
Archival Data
・・・
* Mass model made with
GLAFIC (see Ishigaki+15)
4.5σ
計51maps (~100視野相当)
r.m.s ~ 8.5 - 100 uJy
天体数 : 89
←FWHM of PB
0.6 × 0.8 “
5.9σ
検出例
研究背景
データ/解析
個数密度
EBL寄与
クラスタリング
対応天体
データ解析
背景光への寄与 -> 個数密度を正しく求める.
Neff =
1 - RS(S/N)
C(S/N)
Rs (S/N): 偽天体確率
C (S/N): コンプリートネス
Survey Area
Positive & Negative Peaks Completeness
MC Simulations
今後
研究背景
データ
個数密度
EBL寄与
クラスタリング
対応天体
個数密度 @ 1.2 mm
This work
Recent ALMA
Single-dish
重力レンズ補正も含め、0.0180.68 mJyまで個数密度を求めた.
Fujimoto et al. 2015
今後
研究背景
データ
EBL寄与
個数密度
クラスタリング
対応天体
Resolve the EBL
• Almost fully
(104±30%)
resolve the
EBL
• < 0.01 mJy
sources might
be negligible
-> 1) Flattening
2) Truncation
below 0.01 mJy
~100% !
α>-1.67 ?
①
②
Not
Revealed
This work
α~-2.1
40%
Recent ALMA
~60%
Faint ALMA
0.01-1.0mJy
~ 60-90%
SMGs
<1mJy
~10%
What are the faint ALMA sources ?
今後
研究背景
データ
EBL寄与
個数密度
クラスタリング
今後
対応天体
1. Statistical Approach: Clustering Analysis
Examples
1
0
1
0
1
3
1
0
2
0
2
3
2
0
1
1
3
3
4
1
0
0
1
1
1
0
0
1
・・・
Field-to-Field Scatter -=Poisson
Galaxy error
Bias
Galaxy error
Bias +=Poisson
Counts-in-Cells
(e.g., Robertson+10)
bg: galaxy bias σV: matter variance
σN: dispersion of source counts
N: mean source counts
Faint ALMA Sources
bg < 4.1
(ΛCDM->) MDH < 8 × 1012 Msun 研究背景
データ
個数密度
EBL寄与
クラスタリング
対応天体
今後
1. Statistical Approach: Cluster Analysis
• Faint ALMA Sources
bg < 4.1 • SMGs / DRGs / pBzK
bg ~ 5 - 7 • sBzK / LBGs / LAEs
bg ~ 2 - 3 Faint ALMA Sources = sBzK, LBGs, LAEs?
研究背景
データ
個数密度
EBL寄与
クラスタリング
対応天体
今後
2. Individual-basis Approach: Optical Counterparts
• Optical counterparts in SXDS, A1689 with rich multi-
wavelength data
• 14/26 Sources (~54%) have optical counterparts
×50
lines
3.6μm
3.6μm
H
zspec = 2.6
SFRIR ~15Msun/yr
研究背景
データ
個数密度
EBL寄与
クラスタリング
対応天体
今後
Photometric Properties
Bzk & LBG Selection
AGN or SB ?
Star burst
-> sBzK
AGN
-> BX/BM
LBG
Faint ALMA Sources = sBzK / LBG(BX/BM)
←
• Clustering (Statistical)
• Opt. Counterparts (Individual)
Faint ALMA
Sources (~50%)
!
Optically
Selected SFGs
Summary
Clustering
Number Counts
Opt. Counterparts
• Largest ALMA Dataset (89 sources: down to ~ 0.01 mJy)
• Number Counts -> Resolve ~ 100% of EBL -> Flat/Trunc ?
What are Faint ALMA Sources ?
50% -> Opt. Selected SFGs (Clustering & Opt. Counterparts)
ALMAの位置測定精度 (PAA)
0.1’’ < PAA = Calibrator + Dish Distance < beam size
(~1.0’’)
x
3.6um
V
15’’x15’’
10’’x10’’
1’’
UV/dust領域の位置オフセット
Chen et al. 2014: ALESS天体(SMG)をHSTで観測
-> 典型的に0”.4のscatter
0”.4
x50
ソースプレーン上でdust検出位置から0”.4の
scatterを置き、イメージプレーン上に投影
A1689領域で見つかった暗いALMA天体の例
x50
Mass Model
Multiple image: Diego+14
Optical Catalog: Diego+10
Software: GLAFIC (Oguri 10)
A1689
Mass model uncertainty
is reported ~ 20-30%.
*Ishigaki won the first prize in this
challenge.
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