[論文レビュー] The Calibration and Data Products of the Galaxy Evolution Explorer

Patrick Morrissey, T. Conrow+21 more|arXiv (Cornell University)|Jun 6, 2007

Photocathodes and Microchannel Plates参考文献 1被引用数 5

ひとこと要約

本論文は、ギャラクシー進化探査機（GALEX）ミッションのGR2およびGR3データリリースのキャリブレーションとデータ製品を提示しており、FUVで0.05 mAB、NUVで0.03 mABの改善された光度精度、0.5′′ RMSのアストロメトリック精度、および光子カウンティング検出器向けに強化されたパイプライン処理を詳述している。長期的な光度漂移（FUVで1%、NUVで6%）と、標準でないFUV回復データおよび飽和した白色矮星キャリブレータに起因するキャリブレーション不確実性を特定しているが、機器の安定した性能と継続的なキャリブレーション改善の可能性を確認している。

ABSTRACT

We describe the calibration status and data products pertaining to the GR2 and GR3 data releases of the Galaxy Evolution Explorer (GALEX). These releases have identical pipeline calibrations that are significantly improved over the GR1 data release. GALEX continues to survey the sky in the Far Ultraviolet (FUV, ~154 nm) and Near Ultraviolet (NUV, ~232 nm) bands, providing simultaneous imaging with a pair of photon counting, microchannel plate, delay line readout detectors. These 1.25 degree field-of-view detectors are well-suited to ultraviolet observations because of their excellent red rejection and negligible background. A dithered mode of observing and photon list output pose complex requirements on the data processing pipeline, entangling detector calibrations and aspect reconstruction algorithms. Recent improvements have achieved photometric repeatability of 0.05 and 0.03 mAB in the FUV and NUV, respectively. We have detected a long term drift of order 1% FUV and 6% NUV over the mission. Astrometric precision is of order 0.5" RMS in both bands. In this paper we provide the GALEX user with a broad overview of the calibration issues likely to be confronted in the current release. Improvements are likely as the GALEX mission continues into an extended phase with a healthy instrument, no consumables, and increased opportunities for guest investigations.

研究の動機と目的

• GALEX GR2およびGR3データリリースのキャリブレーション状況とデータ製品について包括的な概要を提供すること。
• FUVおよびNUV帯域におけるデータ品質と信頼性に影響を与える光度およびアストロメトリック性能上の問題に対処すること。
• FUVおよびNUVチャネルにおける長期的キャリブレーション漂移および系誤差を特定および定量すること。
• パイプライン処理、データ製品、および既知のデータ特異性を詳細に提示することで、天文学者がGALEXデータを効果的に使用できるように支援すること。
• ミッションが延長フェーズに移行し、機器の健全性が継続的に監視され、新たなゲストオブザーバーの機会が得られる中で、今後のキャリブレーション改善の基盤を築くこと。

提案手法

• 検出器の非均一性およびMCPの疲労を軽減するため、1′パターンのジッタード観測モードを活用すること。
• 検出器キャリブレーション、アスペクト再構築、背景差し引き、および源抽出を統合した複雑なデータパイプラインの実装。
• 分光データに対して波長依存応答補正およびPSFに基づく最適抽出を適用すること。
• 観測された空間的およびグリズム角度の変動にもかかわらず、バンドごとに1つの波長依存キャリブレーションを採用すること。
• NUVゼロポイントを白色矮星キャリブレータで定義しており、より明るさが低いCALSPEC基準を用いた検証作業が進行中であること。
• アストロメトリーに影響を与える検出器の「ブリーティング」効果を検出・補正するため、パルサーシステムを活用すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 GALEX GR2およびGR3データリリースのFUVおよびNUV帯域における現在の光度精度はどの程度か？
• RQ2 ミッションの最初の4年間で、長期的な光度漂移がFUVおよびNUVのフラックス測定にどのように影響するか？
• RQ3 FUVおよびNUVの光度キャリブレーションにおける主な系統的誤差の原因は何か。また、それらはデータの信頼性にどのように影響するか？
• RQ4 検出器の非均一性、飽和、およびグリズム位置角度が分光キャリブレーションおよび抽出にどの程度影響を及えるか？
• RQ5 機内パルサーデータを用いて検出器の「ブリーティング」効果をモデル化することで、アストロメトリック精度をさらに向上させられるか？

主な発見

• GR2およびGR3データリリースの光度精度は、FUVで0.05 mAB、NUVで0.03 mABであり、GR1リリースに比べ顕著な向上を示している。
• ミッションの最初の4年間で、FUVで約1%、NUVで6%の長期的光度漂移が検出され、光源が時間とともにやや暗くなる傾向が示された。
• FUVキャリブレーションは、2005年の回復時に得られた標準でないモードデータに依存しており、同じ対象物に対して標準モード測定値に比べ約5%明るく見える。
• NUVゼロポイントは、少なくとも部分的に飽和している白色矮星によって定義されており、スペクトルオーダーボディーで最大3%、縁付近で最大10%のキャリブレーション不確実性が生じる可能性がある。
• アストロメトリック精度は0.5′′ RMSまで向上しており、機内パルサーデータを用いて検出器の「ブリーティング」効果をモデル化することで、さらなる改善が可能である証拠がある。
• 分光データ製品には、主成分、補助成分、最適抽出アレイが含まれ、利用可能な波長範囲はFUV（2次モード）で1300–1820 Å、NUV（1次モード）で1820–3000 Åであり、平均分解能はそれぞれ約200（8 Å）および約118（20 Å）である。