大木平 (文教大学)
榎基宏 (東京経済大学)
石山智明 (千葉大学)
小林正和 (愛媛大学)
真喜屋龍 (東京大学)
長島雅裕 (文教大学)	 
第二回銀河進化研究会
2015.6.3 – 5
名古屋大学



QSO/AGN の空間相関から何が分かるか◦ 2体相関関数 → QSO バイアス
◦ QSO バイアスとハローバイアスとの比較により、QSO/AGN のホストハロー質量を推定

ξQ (r)bQ =ξDM (r)ξh (M,r)bh (M) =ξDM (r)◦ (ホストハロー質量に ‘characteristic mass’ があることを暗に仮定)
QSO/AGN のホストハロー質量◦ SMBH 形成過程に依存€€ ◦ QSO/AGN 放射過程, light curve model に依存

QSO バイアス, ホストハロー質量の観測結果を理論モデルと比較することで、SMBH 形成過程, QSO/AGN 放射過程を明らかにすることができる！	 

SDSS DR5 QSOs (Shen et al. 2009)	 

1.6×1013	 
8×1012	 
4×1012	 
2×1012	 
1×1012	 
5×1011 [Msun/h]	 

ハローバイアス (Sheth et al. 2001)	 

 QSOバイアスは赤方偏移とともに増加
 ホストハロー質量は赤方偏移によらないor 赤方偏移とともに増加 (Shen+2009)

SDSS photo-z QSOs (Myers et al. 2007)	 
z=1.92	 

z=1.44	 z=0.85	  QSOバイアスに QSO luminosity 依存性は見られない (see also da Angela et al. 2008, Shen et al. 2009
and references therein)	 

Hopkins et al. 2008	 

 QSO/AGNクラスタリングを用いて、’合体仮説’を検証する	  我々の銀河・AGN 形成モデル

Numerical Galaxy Catalog (νGC) を用
いて、QSO クラスタリングを調べる◦ QSO host halo の質量分布◦ QSO バイアス
 QSO luminosity 依存性 赤方偏移依存性	  QSO バイアスについて、現状の観測結果とモデルからの結果を比較する

Boxsize(Mpc/h)	 

N	 560.0	 40963	 

m

Mmin(Msun/h)	 

Cosmology(Msun/h)	 

ε(kpc/h)	 

2.20×108	 

4.27	 

8.79×109	 

Planck	 Ishiyama et al. 2015

halo	 

Hot gas	 
CoolingStarformation	 

disk	 
Disk stars	 

MajormergerBulge stars	 
bulge	 

Cooling cutoff
SN feedback

Cold gas	 Starburst
during major
merger

Gas accretion
during major
mergerSupermassive
black hole	 

Nagashima et al. 2005, Enoki et al. 2003, 2014	 0.4MB-5log(h) < -24.5-24.5 < MB-5log(h) < -23.0-23.0 < MB-5log(h) < -21.0

0.35
0.3

z=1	 P

0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
010

10.5

110.4
0.35

11.5
12
12.5
13
13.5-1log(MhaloMsun) < -24.5MB/h-5log(h)-24.5 < MB-5log(h) < -23.0-23.0 < MB-5log(h) < -21.0

140.3

z=2.5	 

P

0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
010

10.5

110.4
0.35

11.5
1212.51313.5log(Mhalo/h-1Msun) < -24.5MB-5log(h)-24.5 < MB-5log(h) < -23.0-23.0 < MB-5log(h) < -21.0

140.3

z=4	 P

0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
01010.5

1111.51212.5log(Mhalo/h-1Msun)

1313.5

14: Bright	 : Intermediate	 
: Faint ホストハロー質量はQSO luminosity にほとん
ど依存しない z=4 から	 z=1 にかけて、ホストハロー質量は ~ afew 1011→~ a few 1012
Msun/h に増加◦ low-z では観測と一致◦ zとともに、ホストハロー質量が増加する傾向を示
唆する	 Shen et al. 2009 の観測結果とは不一致ξQ (r)ξQG (r)bQ ==ξDM (r)ξG (r)ξDM (r)Myers+07, z=0.85
z=1.44z=1.92
2i GC, z=1.01
z=1.49z=1.97

4

€

3.5

bias

32.5
2
1.5
10.5
-26-25-24-23MB-5log(h)-22-21

 モデルは QSOバイアスがQSO luminosityに依存しないことを自然に再現	 	 1013.0 log( M h h −1 M sun )MB-5log(h) < -24.5-24.5 < MB-5log(h) < -23.0-23.0 < MB-5log(h) < -21.08

Porciani et al. 2004
Croom et al. 2005
Myers et al. 2007
Padmanabhan et al. 2009
Ross et al. 2009
Shen et al. 2009bias

612.04€2€012.5€€11.5€

Sheth et al. 2001
0.511.522.533.54z•••

QSOバイアスは赤方偏移とともに増加
QSOバイアスは、ハロー質量の median に	 Sheth et al. 2001 を適用して得られるバイアスの値とほぼ一致• QSOバイアスはホストハロー質量で決まっている
low-z では観測と一致するものの、z>~2.5 では不一致が見られる

1013.0 log( M h h −1 M sun )MB-5log(h) < -24.5-24.5 < MB-5log(h) < -23.0-23.0 < MB-5log(h) < -21.08

Porciani et al. 2004
Croom et al. 2005
Myers et al. 2007
Padmanabhan et al. 2009
Ross et al. 2009
Shen et al. 2009bias612.5€€

12.0

411.5€2€log(Mhalo/h-1Msun) > 12.00€

Sheth et al. 2001
0.5

11.522.533.54z

ハロー質量が1012 Msun/h 以上の	 QSOs のみを用いてバイアスを求めると、z~2.5 の観測を再現できる
 high-z の QSOバイアスを説明するには、大質量のハローで選択的に QSOが形成される物理過程が必要？	 
10MB-5log(h) < -24.5-24.5 < MB-5log(h) < -23.0-23.0 < MB-5log(h) < -21.08

bias

6Allevato et al. 2014
Allevato et al. 2011

X-ray AGN	 

42

 high-z X-rayAGN は (比較的) 合うセンス z~3 で QSO バL ~ 10 erg s 	 イアスのluminosity 依存L ~ 10 erg s 	 性が示唆
 HSC での低光度クェーサー探査が必要	 
45bol

0

10Sheth et al. 2001

0.51.522.53bol

3.5447-1

Porciani et al. 2004
Croom et al. 2005
Myers et al. 2007
Padmanabhan et al. 2009
Ross et al. 2009
Shen et al. 2009

6bias

1z
MB-5log(h) < -24.5-24.5 < MB-5log(h) < -23.0-23.0 < MB-5log(h) < -21.0

84-1QSO	 

20

Sheth et al. 2001
0.5

1

1.5

22.5z33.54

 Numerical Galaxy Catalog (νGC) を用いて、QSOのクラスタリングを調べた
 ホストハロー質量◦ QSO luminosity にほとんど依存しない◦ z=4 から	 z=1 にかけて、~ a few 1011→~ a few 1012 Msunに増加
 QSOバイアス◦ モデルは、QSOバイアスが QSO luminosity に依存しないという観測結果を自然に再現◦ low-z では観測と一致するものの、z>~2.5 では不一致が見られる
 high-z (z>~2.5) QSOs について、新たな形成過程を考える必要があるかもしれない 今後は、さらに X-ray AGN, 低光度クェーサーまで含めた統一的理解を試みる