[論文レビュー] SPIRE Point Source Catalog Explanatory Supplement

Bernhard Schulz, G. Marton+16 more|arXiv (Cornell University)|Jun 1, 2017

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 12被引用数 13

ひとこと要約

本論文は、6,878枚の変更のない Herschel-SPIRE スキャンマップから、250、350、500 µm バンドにおける1,693,718個の点源を系統的に抽出した高信頼性の点源カタログ、SPIRE 点源カタログを提示する。一貫したソース抽出パイプラインと厳密な品質管理を用い、完全性よりも信頼性を重視しており、特に将来的な ALMA や FIR 施設研究の基盤的リソースとして機能する。

ABSTRACT

The Spectral and Photometric Imaging Receiver (SPIRE) was launched as one of the scientific instruments on board of the space observatory Herschel. The SPIRE photometer opened up an entirely new window in the Submillimeter domain for large scale mapping, that up to then was very difficult to observe. There are already several catalogs that were produced by individual Herschel science projects. Yet, we estimate that the objects of only a fraction of these maps will ever be systematically extracted and published by the science teams that originally proposed the observations. The SPIRE instrument performed its standard photometric observations in an optically very stable configuration, only moving the telescope across the sky, with variations in its configuration parameters limited to scan speed and sampling rate. This and the scarcity of features in the data that require special processing steps made this dataset very attractive for producing an expert reduced catalog of point sources that is being described in this document. The Catalog was extracted from a total of 6878 unmodified SPIRE scan map observations. The photometry was obtained by a systematic and homogeneous source extraction procedure, followed by a rigorous quality check that emphasized reliability over completeness. Having to exclude regions affected by strong Galactic emission, that pushed the limits of the four source extraction methods that were used, this catalog is aimed primarily at the extragalactic community. The result can serve as a pathfinder for ALMA and other Submillimeter and Far-Infrared facilities. 1,693,718 sources are included in the final catalog, splitting into 950688, 524734, 218296 objects for the 250μm, 350μm, and 500μm bands, respectively. The catalog comes with well characterized environments, reliability, completeness, and accuracies, that single programs typically cannot provide.

研究の動機と目的

• Herschel-SPIRE 観測からの準ミリ波長領域における信頼性が高く、均一な点源カタログの構築を目的とする。
• Herschel の大規模マップから、公開可能で体系的に処理された点源カタログの不足を解消することを目的とする。
• 個々の科学チームが通常達成する水準を上回る、信頼性、完全性、光度測定の正確性が明確に特徴づけられたカタログの作成を目的とする。
• 将来的な準ミリ波長および遠赤外施設（例：ALMA）の基準リソースを提供することを目的とする。
• 源の信頼性を確保するため、強力な銀河系放射を示す領域を除外し、主に銀河系外源の検出に焦点を当てる。

提案手法

• 6,878枚の変更のない SPIRE スキャンマップ観測に対して、4種類の異なるソース抽出手法を用いてソース抽出を実施した。
• すべてのマップにわたって一貫した光度校正とソース検出を確保するため、体系的かつ均一なパイプラインを適用した。
• 信頼性の向上と誤検出の低減を目的として、複数の手法を組み合わせた光度測定を実施した。
• 信頼性を完全性よりも優先する方針で、厳密な品質チェックを実施した。
• 誤検出や混同を低減するため、強力な銀河系放射を示す領域を最終カタログから除外した。
• ソース環境、信頼性、完全性、光度測定の正確性の特徴づけを通じて、カタログの妥当性を検証した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 大規模で変更のない SPIRE スキャンマップから、人為的バイアスを最小限に抑えて点源を抽出する最適な手法は何か？
• RQ2 銀河系の混同が検出を制限する状況下で、準ミリ波長源カタログの信頼性を最大化するにはどうすればよいか？
• RQ3 均一で専門家が精査したカタログにおいて、250、350、500 µm バンドで達成可能な完全性と光度測定の正確性の水準はどの程度か？
• RQ4 個々の科学チームが作成するカタログと比較して、一貫したパイプラインから得られるカタログは、信頼性と一貫性においてどの程度優れているか？
• RQ5 高銀河系放射領域を除外することで、公開可能で詳細に特徴づけられたカタログをどの程度まで作成できるか？

主な発見

• 最終カタログには1,693,718個の点源が含まれており、250 µm で950,688個、350 µm で524,734個、500 µm で218,296個である。
• カタログは完全性よりも信頼性を重視しており、誤検出を低減するため強力な銀河系放射領域が除外されている。
• 光度測定は、6,878枚の変更のないすべての SPIRE スキャンマップに一貫したパイプラインを適用することで得られた。
• カタログは、通常の個別科学プログラムの出力よりも優れた、明確に特徴づけられた信頼性、完全性、光度測定の正確性を提供している。
• 高銀河系放射領域の除外により、主に銀河系外コミュニティを対象としている。
• カタログは、将来的な準ミリ波長および遠赤外線サーベイ、特に ALMA での研究のためのパイオニアリティを示している。