[論文レビュー] The MeerKAT International GHz Tiered Extragalactic Exploration (MIGHTEE) Survey

M. J. Jarvis, A. R. Taylor+55 more|arXiv (Cornell University)|Sep 6, 2017

Radio Astronomy Observations and Technology参考文献 4被引用数 70

ひとこと要約

MIGHTEE は MeerKAT による深く広域のラジオサーベイで、900–1670 MHz の範囲で4つの領域にまたがり約20平方度を約1 μJyの感度でカバーし、超深さ1 deg2 の指向観測も追加で実施します。連続体、スペクトル線、偏光データを提供し、SKA に向けて銀河の進化、HI含量、磁場、そして宇宙論を研究します。

ABSTRACT

The MIGHTEE large survey project will survey four of the most well-studied extragalactic deep fields, totalling 20 square degrees to $μ$Jy sensitivity at Giga-Hertz frequencies, as well as an ultra-deep image of a single ~1 square degree MeerKAT pointing. The observations will provide radio continuum, spectral line and polarisation information. As such, MIGHTEE, along with the excellent multi-wavelength data already available in these deep fields, will allow a range of science to be achieved. Specifically, MIGHTEE is designed to significantly enhance our understanding of, (i) the evolution of AGN and star-formation activity over cosmic time, as a function of stellar mass and environment, free of dust obscuration; (ii) the evolution of neutral hydrogen in the Universe and how this neutral gas eventually turns into stars after moving through the molecular phase, and how efficiently this can fuel AGN activity; (iii) the properties of cosmic magnetic fields and how they evolve in clusters, filaments and galaxies. MIGHTEE will reach similar depth to the planned SKA all-sky survey, and thus will provide a pilot to the cosmology experiments that will be carried out by the SKA over a much larger survey volume.

研究の動機と目的

• 塵による遮蔽に影響されず、恒星質量と環境に跨る宇宙規模でのAGNと星形成活動の進化を理解する。
• 中性水素 (HI) の進化と、それが銀河形成とAGN駆動に果たす役割を宇宙の時代にわたって追跡する。
• 銀河団・フィラメント・銀河における磁場とその進化を、ラジオ連続体、偏光、RMデータを用いて特徴づける。
• 広域宇宙論の期待値に並ぶパイロットデータセットを提供し、SKA時代の調査へ向けて移行する。

提案手法

• Lバンド 900–1670 MHz、約6 arcsec分解能、約20平方度にわたる深いラジオ連続体・スペクトル線・偏光イメージングを約1 μJy感度で実施。
• L-bandデータの混同解消のため、RM合成と多波長イメージングを目的としたS-band 観測を補完的に実施。
• E-CDFS, XMM-LSS, COSMOS, ELAIS-S1 を含む深部観測を共観測戦略で実施し、キューブや複数分解能の連続体画像などの総データ製品を提供。
• 既存の多波長データの相乗利用を通じて HI 質量関数、遠赤外−ラジオ相関によるSFR進化、AGN/ホスト銀河特性を研究。
• 科学利用のための画像・キューブ・カタログを作成する、クラウドベースの処理パイプラインを用いたデータ公開計画。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 MIGHTEEとLADUMAの相乗効果で、HI含量とHI質量関数が赤shiftと環境とともにどのように進化するか？
• RQ2 宇宙の時間と異なる恒星質量にわたって、HIガス・星形成・AGN活動の関係はどうなるか？
• RQ3 銀河・銀河団・大規模構造の磁場はどのように進化し、RMグリッドは磁化された宇宙webについて何を明らかにできるか？
• RQ4 環境が星形成の停止（クエンチング）に果たす役割は何か、これがHI含量とAGNフィードバックとどのように結びつくか？
• RQ5 偏光データはSKA時代の調査におけるウェークレンズや宇宙論的測定を改善できるか？

主な発見

• MIGHTEE は、約20平方度の4つの深部フィールドを、約1 μJy感度、約6 arcsec分解能で調査し、さらに超深さ約1 deg2 の指向観測を追加します。
• このサーベイは z≈0.5 までの MHI* 検出を持つ HI 研究を可能にし、LADUMA と組み合わせると質量の大きいサンプルへの深い HI アクセスを提供します。
• 包括的な偏光データセットは固有の磁場特性と環境磁場を探り、IGMF 研究の RM グリッド構築を可能にします。
• MIGHTEE の幅広さと深さは、AGN の燃料供給とフィードバックの調査を可能にし、HI を燃料貯蔵とAGN宿主での吸収研究として含みます。
• 本プロジェクトはバイアス進化などの宇宙論的測定を支援し、クロス相関と偏光支援のウェークレンズ予測を通じてSKA全天空宇宙論への道を提供します。
• MIGHTEE は複数の分解能にわたるキューブ、バンド平均イメージ、RM合成出力などのデータ製品を提供します。