[論文レビュー] JADES Initial Data Release for the Hubble Ultra Deep Field: Revealing the Faint Infrared Sky with Deep JWST NIRCam Imaging

Marcia Rieke, Robertson, Brant E.+57 more|arXiv (Cornell University)|Jun 4, 2023

Astronomy and Astrophysical Research被引用数 16

ひとこと要約

本論は、HUDF周囲の約25平方アーク分をカバーする初のJADES NIRCam画像データリリースを提示する。9つのJWSTバンド、深いモザイク、JEMSの追加、約47,500源に対するフォトメトリック赤方偏移を含む23バンドの光度カタログとフォトメトリック赤方偏移を提供する。

ABSTRACT

JWST has revolutionized the field of extragalactic astronomy with its sensitive and high-resolution infrared view of the distant universe. Adding to the new legacy of JWST observations, we present the first NIRCam imaging data release from the JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) providing 9 filters of infrared imaging of $\sim$25 arcmin$^2$ covering the Hubble Ultra Deep Field and portions of Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS) South. Utilizing 87 on-sky dual-filter hours of exposure time, these images reveal the deepest ever near-infrared view of this iconic field. We supply carefully constructed 9-band mosaics of the JADES bands, as well as matching reductions of 5 additional bands from the JWST Extragalactic Medium-band Survey (JEMS). Combining with existing HST imaging, we provide 23-band space-based photometric catalogs and photometric redshifts for $\approx47,500$ sources. To promote broad engagement with the JADES survey, we have created an interactive { t FitsMap} website to provide an interface for professional researchers and the public to experience these JWST datasets. Combined with the first JADES NIRSpec data release, these public JADES imaging and spectroscopic datasets provide a new foundation for discoveries of the infrared universe by the worldwide scientific community.

研究の動機と目的

• HUDFと周辺のGOODS-Sの深部天文観測の遺産を拡張するための深いJWST/NIRCam画像を提供する。
• 慎重に処理された多波長モザイクと付随するフォトメトリックカタログを提供する。
• JADESデータとJEMS画像を組み合わせてスペクトルカバレージと発光線感度を向上させる。
• JWSTとHSTの光度測定を用いて大規模源サンプルのフォトメトリック赤方偏移を作成する。
• アクセスしやすい公開インターフェースとドキュメントを通じてデータへの広範な活用を促進する。

提案手法

• CRDS pmap 1084を使用して、JWST Calibration Pipeline (v1.9.6)でNIRCam画像を処理する。
• カスタム手順を適用する：LWバンド用のスーパー・スカイフラット、1/fノイズと wisps の減算、パ persistenceとアーティファクトのマスキング。
• フィルターごとにサブモザイクを構築し、続いて0.03 arcsec/pixelのモザイクを Gaia参照のHST位置に天文測地学的整列させて作成する。
• LW SNRベースの画像と、 watershed分解と明るい恒星/ persistenceをマスキングする NoiseChisel風のパイプラインを用いて源を検出する。
• 複数の円形および Kronアパーチャで強制フォトメトリを実行し、パイプライン ERR拡張とランダムアパーチャノイズ推定によってフラックス不確かさを定量化する。

Figure 1: Field layout of the first JADES data release images relative to other surveys in the GOODS-S region. The coverage of the JADES F277W imaging in this first data release is shown as a grayscale image, and is representative of the coverage in each JADES filter. This portion of the JADES surve

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 JADESによるHUDFの深部NIRCam観測で到達可能な深さと撮像品質はどの程度か？
• RQ2 JADES NIRCamモザイクとJEMSデータは、既存のHSTデータをどのように補完し、SED（スペクトルエネルギー分布）と発光線測定を改善するか？
• RQ3 HUDF上でJWSTとHSTデータを組み合わせたフォトメトリックカタログの構築とフォトメトリック赤方偏移推定の有効性はどの程度か？
• RQ4 JADESデータリリースにおける天文測地整列の精度と背景/フラットフィールド補正の精度はどの程度か？
• RQ5 このフィールドで23バンド光度カタログを用いてどのくらいの数の源が、どのような種類で、赤方偏移分布はどうかが回収されるか？

主な発見

• 約25 arcmin^2にわたる深い9フィルターNIRCam画像は、これまでで最も深い近赤外観測でHUDFを提供する。
• モザイクセットには、9フィルターのデュアルフィルター露出時間として87時間、さらにスペクトルサンプリングを強化するための5つのJEMSバンドが含まれる。
• 約47,500源を含むフォトメトリック赤方偏移付きカタログは、14 JWSTバンドと5 HST ACSバンドを組み合わせて提供される。
• HUDF源の23バンド光度計測を提供し、高赤方偏移での rest-frame opticalにおける堅牢なSEDフィッティングと発光線研究をサポートする。
• チームは独自のフラットフィールド処理、1/fノイズ除去、wisps/claws/persistenceのマスキング、Gaia/HST参照フレームへの精緻な天文測地整列を実装し、バンド間でサブピクセル整列精度を達成した。
• データに伴う対話的FitsMapウェブサイトが、コミュニティのアクセスと探索を促進する。

Figure 2: False color image of the JADES NIRCam mosaic. Shown are logarithmic scalings of F444W (red), F277W (green), and F115W (blue) filter images on a 0.3” pixel scale. The scale bar indicates one arcminute. The white regions are areas with incomplete short wavelength coverage.