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-clumpyf  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~0.90.5

銀河の割合0.39.5 < log M < 10.0
10.0 < log M < 10.510.5 < log M < 11.00.4~35％

fclumpy

ークラン
ピ

星形成銀河
star−forming

0.20.1

fclumpy~5％0.00.2

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
Redshift0.8

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 < 0.40.6

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 < 11.00.4ークラン
ピ0.4 < z < 0.6fclumpy

0.00.6 < z < 0.80.8 < z < 1.00.60.40.2
0.0−3 −2 −101

2 −3 −2 −1012−1log SSFR [Gyr ]⽐比星形成率率率      logSSFR（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
306 Dec (arcmin)

サンプル
COSMOS天域の星形成銀河 150.2 < z < 1.00F814W < 22.5log (M/M⦿) > 9.5
クランピー形態判定  Hubble望遠鏡

−15

環境指標
−30 銀河の個数密度分布  (Scoville+14の公開データ)
30

150−15−30
6 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  <  0.941.0
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

51.0

⾼高密度度環境

1006 Dec (arcmin)−50.00.55log  Σ  (Mpc-2)00.0−0.5−5−0.5

10−10−1.0−1.0

1050−5−10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 < 0.40.4 < z < 0.60.6 < z < 0.80.8 < z < 1.00.6
0.50.4ーf clumpy

クラン
ピ銀
河の割
合

0.3
0.2
0.1

fclumpy0.0−1.5−1.0−0.5

0.0

0.5

1.0

1.5−2logY(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 0.6 0.2 < z < 0.4ン 0.5log Y < −0.7
ピ−0.7 < log Y < 0.00.40.6 < z < 0.80.8 < z < 1.00.0 < log Y < 0.7log Y > 0.7

銀 0.3
河 0.2の割 0.1
合 0 −3 −2 −1 0fclumpy

0.4 < z < 0.6123 −3 −2 −1 01

23 −3 −2 −1 0

123 −3 −2 −1 0

12−1log SSFR(Gyr) -1)
⽐比星形成率率率    logSSFR(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 < 0.40.4 < z < 0.60.6 < z < 0.80.8 < z < 1.0log Y < −0.7

200
150
100
50
0−3 −2 −1 0

2

3 −3 −2 −1 0

12

3 −3 −2 −1 0123 −3 −2 −1 0123123123123−1

14000.2 < z < 0.41200

Number

10.4 < z < 0.6log SSFR (Gyr )0.6 < z < 0.80.8 < z < 1.0−0.7 < log Y < 0.01000
8006004002000

比星形成率分布は−3 −2 −1 0

123 −3 −2 −1 0

123 −3 −2 −1 0

1

23 −3 −2 −1 0−10.2 < z < 0.4

Number1200

0.4 < z < 0.60.6 < z < 0.80.8 < z < 1.00.0 < log Y < 0.71000
800
600
400
2000−3 −2 −1 0

123 −3 −2 −1 0

12

3 −3 −2 −1 0

123 −3 −2 −1 0−1150 0.2 < z < 0.4

Number

環境にほぼ依存しない  log SSFR (Gyr )1400

0.4 < z < 0.6log SSFR (Gyr )0.6 < z < 0.80.8 < z < 1.0log Y > 0.7

100500−3 −2 −1 0

1

23 −3 −2 −1 0

1

23 −3 −2 −1 0−1

log SSFR (Gyr )1

23 −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？

100.91  <  z  <  0.941.0
銀河数密度分布13Mpc  x  13Mpc

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
1.0

⾼高密度度環境

1006 Dec (arcmin)−50.00.55log  Σ  (Mpc-2)

00.0

−0.5
−5−0.510−10−1.0−1.01050−5−10低密度度環境結果：クランピー銀河はどこにいるのか？

100.91  <  z  <  0.941.0
銀河数密度分布13Mpc  x  13Mpc

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

⾼高密度度環境の10 クランピー銀河

1.0

⾼高密度度環境

06 Dec (arcmin)−50.00.550−5log  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

1050−5−10低密度度環境

結果：クランピー銀河はどこにいるのか？

100.91  <  z  <  0.941.0
銀河数密度分布13Mpc  x  13Mpc

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

10−50.00.5

⾼高密度度環境で5ノンクランピー多い
6 Dec (arcmin)0log  Σ  (Mpc-2)00.0−0.5−5−0.5

10−10−1.0−1.0

1050−5−10低密度度環境

結果：クランピー銀河はどこにいるのか？

100.91  <  z  <  0.941.0
銀河数密度分布13Mpc  x  13Mpc

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
1.0

⾼高密度度環境

1006 Dec (arcmin)−50.00.55log  Σ  (Mpc-2)00.0−0.5

1. クランピー銀河はどこにでもいる（低〜高密度）−5−0.5102. 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−10−1.0−1.01050−5−10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 < 0.40.4 < z < 0.60.6 < z < 0.80.8 < z < 1.05015

銀河の割合0.4 < z < 0.6105015

0.6 < z < 0.8100.45015ーf clumpy

0.5

0.2 < z < 0.410

Number0.6

クラン
ピ15

0.8 < z < 1.0

10

0.3

50−0.50.0

0.5

1.00.22.0

銀河群はlog Σ(Mpc-2) > 0.25

0.1

fclumpy0.0−1.5

1.5

log Y (Mpc−2)−1.0−0.5

0.00.51.0

1.5−2logY(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