νGCthe NUmerical Galaxy Catalog
矢作 日出樹(東京大学天文学教室)

長島 雅裕(長崎大学教育学部)

榎 基宏(国立天文台天文データセンター)

郷田 直輝(国立天文台ジャスミン検討室)

吉井 讓(東京大学天文学教育研究センター)

νGC = N-body + SA
• Dark matter carries most of mass in theUniverse– Galaxies are baryonic components accumulated
at the bottom of the potential well generated bydark matter– We can treat the evolution of dark matter
distribution (by N-body method) and evolution ofgalaxies (by Semi-analytic model; SA) separately• Spatial distribution →N-body• Other observable quantities →SA• Kauffmann et al. (1999)

Parameters of N-bodysimulation• Computer: VPP-5000 (@ ADAC/NAOJ)• Number of particles: 5123
• Cosmological parameters:
Ω=0.3, λ=0.7, σ8=1.0• Box size: 70h-1 Mpc

Cluster Finding Algorithm• Friends-of-Friends
method– A pair of particles
separated within thelinking length belongs tothe same group– Percolation of spheres
whose radius is thelinking length

Mass Function of Dark Halos• Effective mass resolution
is several 1010M(L = 70h-1Mpc)• Well-fitted by ShethTormen type massfunction

Yahagi, Nagashima, and Yoshii (2003)

Merger Trees of Dark HalostimeνGC• ループがあった場合、強制的にくっつけて一つのハローと看倣す

ループの無いツリーループの有るツリー– ループができる原因• オフセット衝突で侵入ハローが標的ハローの外側を掠める– では、マージャーツリー中にループはどのくらいあるのか?
• 218856(ループ消去前)→ 114428(後)ループ統計• ループ消去で消されたハローの質量関数

ループ統計• 9割近くは1010M~以下の小さなハローループ統計• ループハローの質量とツリーハローの質量比分布

ループ統計• Major Merger– (Mloop/Mtree>0.5)– ~1.6%• Minor Merger– (Mloop/Mtree<0.1)– ~96%

まとめ• ループハローは全体の約半数を占める– 更にその9割以上は１０１０M~(N<30)以下の小さなハローが占めている• ループハローとツリーハローの比の分布を調べた– 10-4近辺にピークを持つ分布– 殆どが Minor Merger によってできたループであるSemi-Analytic Model• Nagashima et al. (2001)

Semi-Analytic ModelSemi-Analytic ModelSemi-Analytic ModelSemi-Analytic ModelDistribution of Dark Matter andGalaxies• z=0Distribution and Colors ofGalaxies in the Cluster• Cluster at z=0

Distribution and Colors of
Galaxies in the Cluster• Cluster @z=0.5

Distribution and Colors ofGalaxies in the Cluster• Cluster at z=1

Applications of νGC• Angular correlation function of galaxies– Yahagi, Nagashima, Miyazaki, Gouda, & Yoshii• Extragalactic background fluctuation– Nagashima, Yahagi, & Yoshii• Cosmic string search– Japanese Virtual Observatory groups

Angular Correlation Function• Wedge diagram

40x40 arcmin2
RC<2222<RC<2424<RC<2626<RCAngular Correlation Function• Field-to-field variation（DD-2DR+RR)/RR (Landy & Szalay 1993)

Angular Correlation Function• Integral Constraints

1+wtrue=<1+wtrue> =<1+wobs><(n/<n>)2 >~1+<wobs>+σ2

Angular Correlation Function• Limiting magnitude

Angular Correlation Function• Subaru Suprime-Cam–GTO 2.2 deg2 field• S. Miyazaki (Subaru telescope, NAOJ) et al.

Subaru Telescope

Suprime-Cam(National Astronomical Observatory of Japan)(National Astronomical Observatory)

Angular Correlation Function• Comparison with observational dataCosmic Background Radiation

Hauser & Dwek (2002)

Cosmic Microwave Background• WMAP

Benett et al. (2003)

Cosmic far-IR Background• ISO

Matsuhara et al. (2000)

Cosmic near-IR Background• ISO

Extragalactic Background
Fluctuation• Two-body correlation function of galaxies– Correlation function of galaxies brighter thanthe limiting magnitude• Edxtra-galactic background fluctuation– Correlation function of galaxies dimmer thanthe limiting magnitude

Extragalactic Background
Fluctuation• Diffuse extra-galactic background light(EBL)– Superposition of unresolved galaxies ?(NIR)• Expected outcome from EBL anisotropy– Source of EBL– Number of unresolved galaxies• IR Satellite projects– SIRTF– Astro-F, SPICA

Extragalactic Background
Fluctuation

Extragalactic Background
Fluctuation

Extragalactic Background
Fluctuation• Kashlinsky et al. (2002)

PISCES projectCL0016+1609• Suprime-CAM/Subaru

RX J0152.7-1357

• 左:可視光の銀河
分布• 右:X線

• 左:銀河団周辺の全銀河の分布• 中央:赤い銀河の分布• 右:同じ赤方偏移にあるνGC
銀河団周辺の銀河分布

• C=L２/(4πS)• 左:実際の銀河団

右:νGC銀河団

• A=i/n-θi/360

LBG銀河の角度相関関数(ACF)• SDFとνGCの比較

光度関数の比較• COLサンプル(実線)– SDFデータと同じ条件で選別• SFサンプル(点線)– SDF銀河の赤方偏移と等級が一致するように乱数を振って選別

空間分布

ACF
• 実線:IC入り冪関数フィット• 点線:Ouchi et al. (2004)

ACFの光度依存性

νGCのACF• ●COL、○SF

COL-ACFの光度依存性

νGC-ACFの質量依存性

Multiplicity

冪関数フィットの質量依存性

Summary• N-body + SAM = νGC– High mass resolution• Parallelized AMR N-body simulation code

• Comparison with observation– Angular correlation function• Our catalog realizes the observational data

– Extragalactic background light• Our catalog fits the 2MASS results quite well
• What is the origin of the excess at 10mins< ?