[論文レビュー] The LOFAR Two-metre Sky Survey (LoTSS) III. First Data Release: optical/IR identifications and value-added catalogue

W. L. Williams, M. J. Hardcastle+39 more|Open Research Online (The Open University)|Nov 19, 2018

Gamma-ray bursts and supernovae参考文献 3被引用数 52

ひとこと要約

本論文は LoTSS の最初のデータリリース付加価値カタログを提示し、光学/赤外識別と Likelihood Ratios を用いたクロスマッチ手法、および Pan-STARRS/WISE の対応付けを行う視覚分類について詳述する。

ABSTRACT

The LOFAR Two-metre Sky Survey (LoTSS) is an ongoing sensitive, high-resolution 120-168 MHz survey of the Northern sky with diverse and ambitious science goals. Many of the scientific objectives of LoTSS rely upon, or are enhanced by, the association or separation of the sometimes incorrectly catalogued radio components into distinct radio sources, and the identification and characterisation of the optical counterparts to these sources. Here we present the source associations and optical and/or IR identifications for sources in the first data release, which are made using a combination of statistical techniques and visual association and identification. We document in detail the colour- and magnitude-dependent likelihood ratio method used for statistical identification as well as the Zooniverse project, called LOFAR Galaxy Zoo, used for the visual classification. We describe the process used to select which of these two different methods is most appropriate for each LoTSS source. The final LoTSS-DR1-IDs value-added catalogue presented contains 318,520 radio sources, of which 231,716 (73%) have optical and/or IR identifications in Pan-STARRS and WISE. The value-added catalogue is available online at https://lofar-surveys.org/, as part of this data release.

研究の動機と目的

• LoTSS の電波源に対する光学/IR 対応を特定し、フォトメトリック/スペクトroscopic 赤方偏移推定を可能にする。
• 誤分類されたりブレンドされた成分と正しく関連付けられた無線成分を区別する。
• 統計的 LR 手法と人の視覚的分類を組み合わせた頑健なクロスマッチの作業フローを開発・適用する。
• 大規模な無線源サンプルに対して同定された対応を含む付加価値カタログ（LoTSS-DR1-IDs）を作成する。

提案手法

• マグニチュードとカラー (m, c) を取り込んだ LR アプローチを用い、LoTSS ソースを Pan-STARRS–AllWISE カタログと結合してクロスマッチする。
• f(r) をオフセット分布としてモデル化し、主要/副軸方向の無線位置不確かさおよび位置天文誤差を考慮する。n(m) と q(m) または n(m,c) と q(m,c) とを組み合わせて LR を計算する。
• ホスト銀河同定における集団化とカラー偏りを考慮して、q(m,c) と Q0 を反復的に推定する。
• LR マッチングに適したソースを選択するデシジョンツリーを適用（≤30 arcsec）し、複雑で大きなソースには LOFAR Galaxy Zoo (LGZ) の視覚分類を用いる。
• 同定の完結性と信頼性のバランスを取るため LR 閾値を採用する（L_thr を C および R とともに評価）。
• 堅牢な同定のため Pan-STARRS i-band と WISE W1 データを組み合わせた色・大きさ依存の LR 分析を作成する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 LR 法による識別と視覚分類による識別を組み合わせた場合、どのくらいの LoTSS-DR1 ソースを信頼性高く optical/IR 対応として同定できるか。
• RQ2 LoTSS-DR1 無線源のうち Pan-STARRS/WISE 対応を持つ割合と、それらのカラー/マグネチュード特性はどのようになるか。
• RQ3 統計的手法と視覚的アプローチを用いて、複雑な拡張無線源を最適に関連付ける、あるいは真の成分に分離するにはどうすればよいか。
• RQ4 LoTSS-DR1 の LR ベース識別の閾値を選定したときの「完全性」と「信頼性」はどうなるか。
• RQ5 LoTSS-DR1 の identifications は今後のフォトメトリック赤方偏移推定および rest-frame color 分析（DR1-III）をどのように可能にするか。

主な発見

• 最終的な LoTSS-DR1-IDs 付加価値カタログには 318,520 radio sources が含まれる。
• 231,716 (73%) のうち optical および/または IR identifications が Pan-STARRS および WISE に存在する。
• 付加価値カタログは LoTSS-DR1 データリリースのオンライン提供物として入手可能。
• LR マッチングは 30 arcsec 未満の radio sources に適用され、Pan-STARRS i-band および WISE W1 データを用いた色/マグネチュード LR 手法を使用。
• 大規模/複雑なソースについては LR マッチングが信頼できない場合、LOFAR Galaxy Zoo の視覚分類（LGZ）プロセスを使用。
• Pan-STARRS–WISE カタログと LoTSS-DR1 対応を組み合わせることでフォトメトリック赤方偏移推定（DR1-III）を可能にし、将来の WEAVE-LOFAR スペクトロスコピにも対応を支援する。