[論文レビュー] ESO Imaging Survey. Deep Public Survey: Multi-Color Optical Data for the Chandra Deep Field South

S. Arnouts, B. Vandame+11 more|SPIRE - Sciences Po Institutional REpository|Mar 5, 2001

Astronomy and Astrophysical Research参考文献 16被引用数 113

ひとこと要約

本論文は、ESO/MPG 2.2m望遠鏡とワイドフィールドイメージャを用いて、Chandra Deep Field South (CDF-S) の深さのあるマルチカラー光学的イメージングを提示する。6つのフィルタで5σの限界等級がU′_AB=26.0からI_AB=24.7に達しており、自動化されたマルチスケールパイプライン技術を用いて、0.1弧秒未塔のアストロメトリック精度で処理されたデータは、校正済みピクセルマップおよび源リストとして公開されており、マルチウェーブレングスコスモロジー研究の重要なリソースを形成する。

ABSTRACT

This paper presents multi-passband optical data obtained from observations of the Chandra Deep Field South (CDF-S), located at alpha ~ 3h 32m, delta ~ -27d 48m. The observations were conducted at the ESO/MPG 2.2m telescope at La Silla using the 8kx8k Wide-Field Imager (WFI). This data set, taken over a period of one year, represents the first field to be completed by the ongoing Deep Public Survey (DPS) being carried out by the ESO Imaging Survey (EIS) project. This paper describes the optical observations, the techniques employed for un-supervised pipeline processing and the general characteristics of the final data set. The paper includes data taken in six different filters U'UBVRI. The data cover an area of about 0.25 square degrees reaching 5 sigma limiting magnitudes of U'_AB=26.0, U_AB=25.7, B_AB=26.4$, V_AB=25.4, R_AB=25.5 and I_AB= 24.7 mag, as measured within a 2xFWHM aperture. The optical data covers the area of ~ 0.1

研究の動機と目的

• Chandra Deep Field South (CDF-S) の深さのあるマルチバンド光学的サーベイを実施し、高赤方偏移銀河の研究を支援すること。
• 大規模サーベイデータに適した自動化・自己学習型の画像処理パイプラインを開発・検証すること。
• マルチウェーブレングス科学のため、高精度なアストロメトリックおよび光度的精度を備えた完全に校正済みの公開可能な光学的データを提供すること。
• CDF-S領域における既存のX線および近赤外データを補完し、包括的なコスモロジー的分析を可能にすること。
• 深さのあるマルチバンド光度測定を用いて、光度赤方偏移の研究および高赤方偏移銀河候補の事前選別を可能にすること。

提案手法

• 1年間にわたるESO/MPG 2.2m望遠鏡および8k×8kワイドフィールドイメージャ（WFI）を用いた観測。
• 宇宙線や欠陥の効率的除去のため、パイプラインにマルチスケール画像分解技術を適用。
• バイアス補正、フラットフィールド補正、人工衛星の軌跡除去、デフレージング、スカイ差し引き、画像スタックを含む自動処理。
• ピクセルベースのアストロメトリを画像スタックに用い、0.1弧秒未塔の精度を達成し、ダイナミックレンジを向上。
• 最終的なアストロメトリは、Guide Star Catalog II の事前リリースを用いて校正され、約0.10弧秒の精度を達成。
• 6つのフィルタ（U′, U, B, V, R, I）で光度校正を実施し、5σ限界のAB等級を報告。

Figure 1: Transmission curves of the filters (dashed line) and the total throughput of the system (solid line).

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 CDF-S領域におけるこの深さのある光学的サーベイの光度的深さとダイナミックレンジはどの程度か？
• RQ2 処理済みの光学的画像において、全フィルタにわたるアストロメトリック解の正確さはどの程度か？
• RQ3 自動化・自己学習型の画像処理技術は、宇宙線や人工衛星の軌跡のような複雑なアーティファクトを効果的に処理できるか？
• RQ4 このサーベイの限界等級は、同領域における以前のサーベイと比較してどの程度か？
• RQ5 この光学的データは、CDF-S領域における既存のX線および近赤外データセットをどの程度補完できるか？

主な発見

• サーベイはCDF-S領域のおよそ0.25平方度をカバーし、2×FWHMの開口部内での5σ限界等級は、U′_AB=26.0、U_AB=25.7、B_AB=26.4、V_AB=25.4、R_AB=25.5、I_AB=24.7である。
• 最終的なアストロメトリック解は、推定された固有の精度が約0.10弧秒であり、全フィルタで同一の解を共有している。
• ピクセルベースのアストロメトリを用いた画像スタックは、宇宙線や画像欠陥を効果的に除去し、極めてクリアな最終画像を生成した。
• 光学的データは、深さのあるChandra X線観測の領域を完全にカバーしており、マルチウェーブレングス分析を可能にしている。
• データはESO EISポータルを通じて、校正済みピクセルマップ、ウェイトマップ、および源リストとして公開されている。
• このサーベイの限界等級は、以前のEIS-DEEPサーベイと同等またはそれ以上であり、高赤方偏移のライマンブレイク銀河候補の検出を支援している。

Figure 2: Schematic view of the dithering pattern used in the observations. Large filled circles mark the coordinates of each OB relative to the nominal center of the field (OB #1 in Table LABEL:tab:mainpos ). (Inset) : The crosses mark the offset, in arcsec, of each single exposure within an OB, wi