[論文レビュー] Deep Optical Imaging of the COSMOS Field with Hyper Suprime-Cam Using Data from the Subaru Strategic Program and the University of Hawaii

Masayuki Tanaka, G. Hasinger+19 more|arXiv (Cornell University)|Jun 2, 2017

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 8被引用数 9

ひとこと要約

本論文は、COSMOS領域におけるこれまでで最も深い光学画像を提示している。HSC Subaru戦略プログラムとハワイ大学のHEROES調査のデータを統合し、点源に対して5σの深さがそれぞれg=27.8、r=27.7、i=27.6、z=26.8、y=26.2マグニチュードに達する重ね合わせ画像を生成した。視覚は1秒未塔で、光度測定精度が2%、天体測位精度が30マスと高く、HSCデータポータルを通じて公開されている。

ABSTRACT

We present the deepest optical images of the COSMOS field based on a joint dataset taken with Hyper Suprime-Cam (HSC) by the HSC Subaru Strategic Program (SSP) team and the University of Hawaii (UH). The COSMOS field is one of the key extragalactic fields with a wealth of deep, multi-wavelength data. However, the current optical data are not sufficiently deep to match with, e.g., the UltraVista data in the near-infrared. The SSP team and UH have joined forces to produce very deep optical images of the COSMOS field by combining data from both teams. The coadd images reach depths of g=27.8, r=27.7, i=27.6, z=26.8, and y=26.2 mag at 5 sigma for point sources based on flux uncertainties quoted by the pipeline and they cover essentially the entire COSMOS 2 square degree field. The seeing is between 0.6 and 0.9 arcsec on the coadds. We perform several quality checks and confirm that the data are of science quality; ~2% photometry and 30 mas astrometry. This accuracy is identical to the Public Data Release 1 from HSC-SSP. We make the joint dataset including fully calibrated catalogs of detected objects available to the community at https://hsc-release.mtk.nao.ac.jp/.

研究の動機と目的

• COSMOS領域は、広範な多波長データを持つ重要な銀河赤方偏移調査領域であるため、この領域における可能な限り深い光学画像を生成すること。
• 従来の光学データでは、UltraVistaなどの深紫外赤外調査に匹敵する深さに達していなかったという限界を克服すること。
• HSC Subaru戦略プログラムとハワイ大学のHEROES調査のデータを統合し、深さとカバー範囲を向上させること。
• 科学的に信頼性が高く、公開可能なデータセットを提供し、高い光度測定精度（2%）および天体測位精度（30 mas）を実現すること。
• 将来的な銀河進化、ブラックホール成長、および高赤方偏移（z ~ 6）における大規模構造の研究を可能にすること。

提案手法

• COSMOS 2平方度領域にわたるHSC Subaru戦略プログラム（SSP）とハワイ大学のHEROES調査の重ね合わせ画像データを統合する。
• 均一で高品質な画像を生成するための重ね合わせパイプラインを適用し、光度ゼロポイントを27.0マグニチュード/ADUに統一する。
• 現地でのデータ還元および品質保証システムを用いて、領域全体にわたるPSFおよび光度測定精度の一貫性を確保する。
• 隣接する画像パッチの重複領域における重複検出および測定失敗を、フラグベースの選別により除去する。
• 科学的利用に適したデータ製品（重ね合わせ画像、分散マップ、マスク画像）をFITS形式で生成し、別々のHDUを備える。
• HSC-SSPデータリリースポータルを通じて公開し、データベースクエリ、画像カットアウト、カタログおよび画像の直接ダウンロードを可能にする。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 HSC-SSPおよびUHデータを統合することで、COSMOS領域の光学画像で達成可能な最大の深さは何か？
• RQ2 統合された重ね合わせ画像の光度測定精度および天体測位精度は、既存のHSC-SSPデータリリースと比較してどの程度か？
• RQ3 SSPおよびUHデータの統合によって、COSMOS領域における光学カバー範囲の深さと一貫性はどの程度向上するか？
• RQ4 得られたデータセットは、高赤方偏移銀河およびAGNの研究をどの程度支援できるか。特に、赤外調査と比較して。
• RQ5 科学コミュニティがこの統合データセットを効果的に活用するための最適なデータアクセスおよび処理ワークフローは何か？

主な発見

• 統合された重ね合わせ画像は、COSMOS領域全体の2平方度にわたって、点源の5σ深さがそれぞれg=27.8、r=27.7、i=27.6、z=26.8、y=26.2マグニチュードに達する。
• 画像は0.6–0.9アングストロームの見かけの全幅半最大（FWHM）を達成しており、高い空間分解能を確保している。
• 点源の光度測定精度は2%、天体測位精度は30マスであり、HSC-SSP Public Data Release 1と同等の精度を達成している。
• 完全に校正された源カタログが含まれており、https://hsc-release.mtk.nao.ac.jp で公開されており、データベースクエリ、画像カットアウト、直接ダウンロードのツールが利用可能である。
• 重ね合わせ画像はFITS形式で提供され、科学用、分散用、マスク用の平面が別々のHDUとして格納されており、アパーチャ補正を伴う正確なフラックス測定が可能である。
• 重複および測定精度が低い源を除去するための推奨フラグカットがデータリリースに含まれている。