[論文レビュー] Multi-wavelength extragalactic surveys and the role of MeerKAT and SALT

M. J. Jarvis|arXiv (Cornell University)|Jul 26, 2011

Astronomy and Astrophysical Research参考文献 9被引用数 3

ひとこと要約

本論文は、VISTA、Herschel、MeerKAT、SALT望遠鏡を統合して、再電離の時代から現在にかけての銀河の進化、星形成、降着活動を追跡する包括的で相乗効果のある多波長銀河赤外外縁調査戦略を提案する。VIDEOとUltra-VISTAの深紫外赤外画像と、MeerKATの電波連続スペクトルおよびH i調査、SALTの分光的赤方偏移測定を統合することで、正確な光度赤方偏移、源の同定、統計的スタッキングが可能となり、低H i質量銀河および遮蔽された活動を調査できる。

ABSTRACT

In these proceedings I discuss a range of surveys that are currently underway at optical, near-infrared and far-infrared wavelengths that have large components accessible to both the Southern African Large Telescope (SALT) and the Meer Karoo Array Telescope (MeerKAT). Particular attention is paid to the surveys currently underway with ESO's VISTA telescope, which will provide the ideal data from which to select targets for SALT spectroscopy whilst also providing the necessary depth and photometric redshift accuracy to trace the uJy radio population, found through the proposed MeerKAT surveys. Such surveys will lead to an accurate picture of evolution of star-formation and accretion activity traced at radio wavelengths. Furthermore, SALT spectroscopy could play a crucial role in following up Herschel surveys with its large collecting area and blue sensitivity which occupies a niche in instrumentation on 8- and 10-m class telescopes.

研究の動機と目的

• 既存および未来の施設を活用して南半球における深紫外赤外外縁調査を可能にする。
• VISTAの近赤外データと光学およびサブミリ波長データを統合することで、電波および遠赤外調査における光度赤方偏移の精度と源選択を向上させる。
• SALTによる標的的フォローアップ分光測定を通じて、MeerKAT調査（MIGHTEE、LADUMA、MESMER）の科学的成果を向上させる。
• 電波および遠赤外データの統計的スタッキングを可能にし、曇乱限界以下の領域を探索し、低H i質量銀河を調査する。
• SALTを、とりわけ高赤方偏移および電波が強い源を対象とした深紫外外縁調査のフォローアップの主要機器として位置づける。

提案手法

• VISTAのVIDEO調査が提供する深紫外赤外画像（Y, J, H, Ks）を活用し、L*楕円銀河をz ~ 5まで検出可能とするSERVSと併用することで、z ~ 4までの銀河を検出する。
• VIDEOおよびUltra-VISTAデータをHerschel-ATLASおよびHerMES遠赤外調査と統合し、遮蔽された星形成およびAGN活動を追跡する。
• SALTのマルチオブジェクト分光器を用いて、VIDEOおよびUltra-VISTA領域の銀河、特に電波源を標的として分光的赤方偏移を取得する。
• 既知の赤方偏移を持つ銀河の位置に、MeerKATの電波スペクトルラインデータをスタッキングし、低H i質量系を検出する。
• SALTの青波長感度を活用し、高赤方偏移銀河の発光線を検出し、z ~ 8.8でのLyα発光体を同定する。
• 多波長データを統合し、高赤方偏移電波源を同定し、LADUMAおよびMIGHTEE調査の最適なターゲット選択を最適化する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 VIDEOおよびUltra-VISTAのような深紫外赤外調査は、明るさが弱い電波およびサブミリ波長源の光度赤方偏移の精度をどのように向上させ得るか？
• RQ2 SALT分光測定は、MeerKATが検出した電波源の同定および赤方偏移測定をどの程度可能にするか？
• RQ3 曇乱限界以下の電波および遠赤外データのスタッキングは、低H i質量銀河および遮蔽された活動をどのように明らかにできるか？
• RQ4 SALTの青波長感度とマルチオブジェクト能力は、既存の機器と比較して、深紫外外縁調査のフォローアップをどの程度向上させ得るか？
• RQ5 VISTA、Herschel、MeerKAT、SALTのデータを統合することで、将来のSKA予備調査のターゲット選択をどの程度最適化できるか？

主な発見

• VIDEO調査は、3–4.5 deg²の領域で、5σの深さがY=24.6、J=24.5、H=24.0、Ks=23.5 ABマグニチュードに達し、z ~ 4までのL*銀河を検出可能である。
• SERVSはより深い深さを有するため、z ~ 5までのL*銀河を検出可能であり、近赤外調査の範囲を再電離時代にまで拡張する。
• SALTからの分光的赤方偏移は、VIDEOおよびUltra-VISTA領域の明るさが弱く表面密度の高いターゲットに対しても取得可能であり、源の同定を向上させる。
• 既知の赤方偏移を持つ銀河の位置にMeerKAT電波データをスタッキングすることで、機器のノイズフロア以下でさえもH i質量が低い銀河の検出が可能になる。
• Herschel、VISTA、SALTのデータの統合により、Herschelの曇乱限界以下のスタッキングが可能となり、より明るさの弱い遠赤外源を調査できる。
• SALTの青波長感度により、高赤方偏移銀河の発光線が独自に検出可能であり、特にz ~ 8.8でのLyα発光体の同定に有効である。