Cosmological hydrodynamic simulations of large scale structure in the universe have shown that accretion shocks and merger shocks form due to flow motions associated with the gravitational collapse of nonlinear structures. Estimated speed and curvature radius of these shocks could be as large as a few 1000 km/s and several Mpc, respectively. According to the diffusive shock acceleration theory, populations of cosmic-ray particles can be injected and accelerated to very high energy by astrophysical shocks in tenuous plasmas. In order to explore the cosmic ray acceleration at the cosmic shocks, we have performed nonlinear numerical simulations of cosmic ray (CR) modified shocks with the newly developed CRASH (Cosmic Ray Amr SHock) numerical code. We adopted the Bohm diffusion model for CRs, based on the hypothesis that strong Alfven waves are self-generated by streaming CRs. The shock formation simulation includes a plasma-physics-based 'injection' model that transfers a small proportion of the thermal proton flux through the shock into low energy CRs for acceleration there. We found that, for strong accretion shocks, CRs can absorb most of shock kinetic energy and the accretion shock speed is reduced up to $20\%$, compared to pure gas dynamic shocks. For merger shocks with small Mach numbers, however, the energy transfer to CRs is only about $10-20\%$ with an associated CR particle fraction of $10^{-3}$. Nonlinear feedback due to the CR pressure is insignificant in the latter shocks. Although detailed results depend on models for the particle diffusion and injection, these calculations show that cosmic shocks in large scale structure could provide acceleration sites of extragalactic cosmic rays of the highest energy.
Nonthermal particles can be produced due to incomplete thermalization at collisionless shocks and further accelerated to very high energies via diffusive shock acceleration. In a previous study we explored the cosmic ray (CR) acceleration at cosmic shocks through numerical simulations of CR modified, quasi-parallel shocks in 1D plane-parallel geometry with the physical parameters relevant for the shocks emerging in the large scale structure formation of the universe (Kang & Jones 2002). Specifically we considered pancake shocks driven by accretion flows with $U_o = 1500 km\;s^{-l}$ and the preshock gas temperature of $T_o = 10^4 - 10^8K$. In order to consider the CR acceleration at shocks with a broader range of physical properties, in this contribution we present additional simulations with accretion flows with $U_o = 75 - 1500 km\;s^{-l}$ and $T_o = 10^4K$. We also compare the new simulation results with those reported in the previous study. For a given Mach number, shocks with higher speeds accelerate CRs faster with a greater number of particles, since the acceleration time scale is $t_{acc}\;{\propto}\;U_o^{-2}$. However, two shocks with a same Mach number but with different shock speeds evolve qualitatively similarly when the results are presented in terms of diffusion length and time scales. Therefore, the time asymptotic value for the fraction of shock kinetic energy transferred to CRs is mainly controlled by shock Mach number rather than shock speed. Although the CR acceleration efficiency depends weakly on a well-constrained injection parameter, $\epsilon$, and on shock speed for low shock Mach numbers, the dependence disappears for high shock Mach numbers. We present the 'CR energy ratio', ${\phi}(M_s)$, for a wide range of shock parameters and for $\epsilon$ = 0.2 - 0.3 at terminal time of our simulations. We suggest that these values can be considered as time-asymptotic values for the CR acceleration efficiency, since the time-dependent evolution of CR modified shocks has become approximately self-similar before the terminal time.
KIM, JUHAN;PARK, CHANGBOM;L'HUILLIER, BENJAMIN;HONG, SUNGWOOK E.
Journal of The Korean Astronomical Society
/
v.48
no.4
/
pp.213-228
/
2015
The Horizon Run 4 is a cosmological N-body simulation designed for the study of coupled evolution between galaxies and large-scale structures of the Universe, and for the test of galaxy formation models. Using 63003 gravitating particles in a cubic box of Lbox = 3150 h−1Mpc, we build a dense forest of halo merger trees to trace the halo merger history with a halo mass resolution scale down to Ms = 2.7 × 1011h−1M⊙. We build a set of particle and halo data, which can serve as testbeds for comparison of cosmological models and gravitational theories with observations. We find that the FoF halo mass function shows a substantial deviation from the universal form with tangible redshift evolution of amplitude and shape. At higher redshifts, the amplitude of the mass function is lower, and the functional form is shifted toward larger values of ln(1/σ). We also find that the baryonic acoustic oscillation feature in the two-point correlation function of mock galaxies becomes broader with a peak position moving to smaller scales and the peak amplitude decreasing for increasing directional cosine μ compared to the linear predictions. From the halo merger trees built from halo data at 75 redshifts, we measure the half-mass epoch of halos and find that less massive halos tend to reach half of their current mass at higher redshifts. Simulation outputs including snapshot data, past lightcone space data, and halo merger data are available at http://sdss.kias.re.kr/astro/Horizon-Run4.
$Ly{\alpha}$ nebulae, or "$Ly{\alpha}$ blobs", are extended (~100 kpc), bright (L[$Ly{\alpha}$] ~ 1044 erg/s) clouds of $Ly{\alpha}$-emitting gas. The origin of the $Ly{\alpha}$ emission remains unknown, but recent theoretical work suggests that measuring the polarization could discriminate among powering mechanisms. we will discuss current status of $Ly{\alpha}$ polarization observations at high-redshift and our on-going survey program. We will present the first narrow-band, imaging polarimetry of a $Ly{\alpha}$ blob, B3 J2330+3927 at z=3.09, with an embedded, radio-loud AGN (C. You et al. in prep.). The AGN lies near the blob's $Ly{\alpha}$ emission peak and its radio lobes align roughly with the blob's semi-major axis. With the SPOL polarimeter on the MMT telescope, we map the polarization in a grid of circular apertures of radius 0.6" (4.4 kpc), detecting a significant (>$2{\sigma}$) polarization fraction P% in 10 apertures and achieving strong upper-limits (as low as 2%) elsewhere. The degree of the polarization map increases from P% ~ 5% at ~5 kpc from the blob center to ~20% at the outer part (~30 kpc). The detections are distributed asymmetrically, roughly along the blob's major axis. The polarization angles (${\Theta}$) are mostly perpendicular to this axis. These results are consistent with the picture that $Ly{\alpha}$ photons produced at the AGN (or the host galaxy) are resonantly scattered away from the center. Higher polarization fraction on the radio jet suggests that the gas is more optically thin along the jet than the off-axis region.
Hyun, Minhee;Im, Myungshin;Kim, Jae-Woo;Lee, Seong-Kook;Edge, Alastair C.
The Bulletin of The Korean Astronomical Society
/
v.40
no.2
/
pp.49.2-49.2
/
2015
Galaxy cluster is the most important laboratoriy to study the effect of environment on galaxies, one of key questions in astronomy. In the local universe, it is well known that red, passive galaxies are concentrated in the cluster core. However, it is still controversial whether the star formation-density relation at the low redshift is retained in the distant universe. Many surveys have tried to find galaxy clusters at various epochs. However the optical dataset has limitations in finding galaxy clusters at z > 1, since the bulk of stellar emission of z > 1 galaxies is redshifted into the near-IR regime. We used the multi-wavelength data from the UKIDSS DXS (J and K bands), the SWIRE (4 IRAC bands), and the PAN-STARRS (g, r, i, z, y bands) and IMS (J band; Im et al. 2015, in preparation) in the European Large Area ISO Survey North1 (ELAIS-N1) field to search for high redshift galaxy clusters and study the properties of member galaxies. Using the multi-wavelength data, we investigated overdensities of galaxies at 0.2 < z < 1.6 based on the photometric redshift information. We found several superclusters where cluster candidates are concentrated within scales of few tens of Mpc at z ~ 0.9. Interestingly, some of the supercluster candidates consist of galaxy clusters which are dominated by blue galaxies. We will present high redshift galaxy cluster and supercluster candidates in ELAIS-N1 field and galaxy properties in different environments including dense clusters and fields.
Supernovae type Ia (SNe Ia) cosmology is providing the only direct evidence for the presence of dark energy. This result is based on the assumption that the look-back time evolution of SNe Ia luminosity, after light-curve shape correction, would be negligible. However, the most recent compilation of SNe Ia data shows systematic difference in the Hubble residual (HR) between the E and Sd/Irr galaxies, indicating that the light-curve fitters used by the SNe Ia community cannot quite correct for a large portion of the population age effect. In order to investigate this possibility more directly, we have obtained low-resolution spectra for 30 nearby early-type host galaxies. This data set is used to estimate the luminosity-weighted mean ages and metallicities of host galaxies by employing the population synthesis models. We found an interesting trend between the host galaxy age and HR, in the sense that younger galaxies have positive residuals (i.e., light-curve corrected SNe Ia luminosity is fainter). This result is rather independent of the choice of the population synthesis models employed. Taken at face value, this age (evolution) effect can mimic a large fraction of the HR used in the discovery of the dark energy. This result is significant at 1.4 - 3 sigma levels, depending on the light curve fitters adopted, and further observations and analyses are certainly required to confirm the trend reported here.
Type Ia supernovae (SNe Ia) are a powerful tool to investigate the expansion history of the universe, because their peak luminosity is as bright as a galaxy and is known as an excellent standard candle. Since the discovery of the acceleration of the universe based on the observations of SNe Ia, higher than ever accuracy of their peak luminosity is needed to investigate various problems in cosmology. We started a project to improve the accuracy of the calibration of the peak luminosity of SNe Ia by measuring accurate distances to nearby resolved galaxies that host SNe Ia. We derive accurate distances to the SN Ia host galaxies using the method to measure the luminosity of the tip of the red giant branch (TRGB). In this study we present the results for M66 and M96 in the Leo I Group which are nearby spiral galaxies hosting SN 1989B and SN 1998bu, respectively. We obtain VI photometry of resolved stars in these galaxies from F555W and F814W images in the Hubble Space Telescope archive. We derive the distances to these galaxies from the luminosity of the TRGB. With these results we derive absolute maximum magnitudes of two SNe (SN 1989B in M66 and SN 1998bu in M96). We derive a value of the Hubble constant from the optical magnitudes of these SNe Ia and SN 2011fe in M101 based on our TRGB analysis. This value is similar to the values derived from recent estimates from WMAP9 and Planck results, but smaller than other recent determinations based on Cepheid calibration for SNe Ia luminosity.
Sedgwick, Chris;Serjeant, Stephen;Pearson, Chris;Matsuura, Shuji;Shirahata, Mai;Matsuhara, Hideo;Marchetti, Lucia;White, Glenn J.;Vaccari, Mattia;Baronchelli, Ivano;Rodighiero, Giulia;Hadsukade, Bunyo;Clements, David L.;Amber, Simon
Publications of The Korean Astronomical Society
/
v.32
no.1
/
pp.281-285
/
2017
We present a summary of our spectroscopic redshift catalogue of 404 sources in the AKARI Deep Field South (ADF-S). We have used the AAOmega spectrograph to target mid-infrared and far-infrared sources selected primarily from AKARI observations in this field for which we were able to obtain optical counterparts. Our sources with identified redshifts include 316 with $H{\alpha}$ detections at $z{\leq}0.345$ and 15 sources at z > 1 with MgII or $Ly{\alpha}$ emission lines. About 13% of our $z{\leq}0.345$ sources are dominated by active galactic nuclei (AGN) emission, although many show emission from both star formation and AGNs. The median Balmer decrement is 5.9. Ultra-luminous infrared galaxies (ULIRGs) were found only in the higher-redshift sources. Optical and near infrared data will be available shortly, enabling calibration of the line luminosities and spectral energy distribution (SED) fitting for these sources.
In this study, 10th grade students' views about the universe were surveyed and its affecting factors were investigated. Results showed that when hearing the word of 'the universe', 10th grade students considered it as 'a physical space'. Many students used 'feeling', or 'unknown space' to explain. When they portrayed the universe, many of them described it as a solar system scale. About the center and spatial limit of the universe, most students explained with the view of a heliocentric, geocentric or non-centered universe. Many students explained that the universe changed along with a direction as a physical space. These results were investigated again in different groups in terms of gender, beliefs, and familiarity with astronomy. As a result, students' models about the center, spatial limit, and the variation of the universe were different in the groups. Explanation of the origin of the universe was affected by the religious belief. Results showed that personal views of the universe are various, and many factors influence their views.
In modern cosmology, it is controversial whether the existence of human consciousness can be used as evidence to support the hypothesis that many parallel universes are actualized. In this paper, we want to explore the nature of self-consciousness information that I am awake now. Consider the following experiment participating Al and Bob. We throw a fair coin on Sunday. If the coin lands heads we wake up just one of Al and Bob on Monday. If the coin lands tails we wake up both of Al and Bob. On Monday, at least one of Al and Bob will wake up, to what degree ought they believe that the outcome of the coin toss is heads? We will argue that the correct answer to this question is 1/3. To this end, we will argue the awakened person's information that "I am awake" is given to himself through a random procedure.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.