[論文レビュー] The Spitzer Data Fusion: Contents, Construction and Applications to Galaxy Evolution Studies

M. Vaccari|arXiv (Cornell University)|Apr 8, 2016

Astronomy and Astrophysical Research被引用数 10

ひとこと要約

本論文は、720万個のIRAC選択源を含む83 deg² の銀河外天域における、遠紫外から遠赤外までの多波長光度測定、光度赤方偏移およびスペクトロスコピック赤方偏移、および電波連続対象データを統合した包括的な多波長カタログ、Spitzer Data Fusion および SERVS Data Fusion を提示する。これらのデータベースは、スパッツァーの冷却ミッションおよびウォームミッションのデータを用いて、改善された源抽出およびキャリブレーション技術を適用して構築されたもので、特にヘーシェルおよび電波調査と連携することで、銀河進化の高度な研究を可能にする。

ABSTRACT

We present the Spitzer Data Fusion, a database incorporating far-ultraviolet to far-infrared flux measurements as well as photometric and spectroscopic redshifts for 4.4 million IRAC-selected sources detected over 8 extragalactic fields covering 65 deg$^2$ observed by Spitzer in all IRAC and MIPS bands during its cryogenic mission. Deeper Spitzer observations carried out during its warm mission over 5 sub-fields as part of the SERVS project are also presented and analysed in a similar fashion, detecting 2.8 million IRAC-selected sources over 18 deg$^2$ and merging them with multi-wavelength catalogues within the SERVS Data Fusion. When combined with Herschel SPIRE surveys and radio continuum observations over the same fields, the Spitzer Data Fusion and the SERVS Data Fusion provide an invaluable resource for multi-wavelength galaxy formation and evolution studies at infrared/millimetre/radio wavelengths. The catalogues and their future updates will be released at http://www.mattiavaccari.net/df/ and on CDS/VizieR.

研究の動機と目的

• スパッツァーIRACおよびMIPSの光度測定と、主な銀河外調査領域における補助的遠紫外から電波までのデータを統合した、公開可能で均一な多波長データベースの構築を目的とする。
• 特にMIPS 24 μmデータにおける明るいおよび拡張源の多波長源マッチングとフラックスキャリブレーションの課題に対処するため、源抽出およびキャリブレーション手順を精緻化することを目的とする。
• 遠紫外から遠赤外までのスペクトルで一貫性のある、キャリブレーション済みのフラックスおよび赤方偏移を提供することで、銀河進化の信頼性の高い研究を可能とすることを目的とする。
• SKAパスファインダーの将来的な調査を支援するため、良好にキャリブレーションされた多波長基準カタログを提供することを目的とする。
• スパッツァーの冷却ミッションおよびウォームミッションのデータ、ならびに深さの高いSERVSプロジェクトの観測データを統合し、公開済みの統合リソースとして提供することを目的とする。

提案手法

• 8つの銀河外領域（合計65 deg²）をカバーする、深さの高いIRACおよびMIPSのモザイク画像をMOPEXおよびSExtractorを用いて作成し、源検出およびフラックス測定を実施した。
• MIPS 24 μmの源抽出手法を、APEXからSExtractorに見直し、明るいおよび拡張源の信頼性を向上させた。標準として、1.9 arcsecのアパーチャー（aper2）フラックスを採用した。
• アパーチャーフラックスにPSF損失補正を適用し、最新の機器補正および色補正を用いて、すべてのフラックスを一定のνSνスケールにキャリブレーションした。
• 外部調査から得た光度赤方偏移およびスペクトロスコピック赤方偏移を統合し、各領域間で一貫性のある位置決めおよび光度キャリブレーションを確保した。
• スパッツァーの冷却ミッションデータと、SERVSプロジェクトによる5つのサブフィールド（18 deg²）の深さの高いウォームミッション観測データを統合し、280万個の源を検出した。
• スパッツァーおよびSERVS Data Fusionsに、ヘーシェルSPIREおよび電波連続対象データを統合し、銀河進化研究のための多波長リソースを構築した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 どのようにして、遠紫外から遠赤外までの多波長光度測定を、銀河進化研究のための、一貫性のある、公開可能な1つのデータベースに統合できるか？
• RQ2 MIPS 24 μmデータにおける明るいおよび拡張源の信頼性の高い光度測定を実現するため、源抽出およびフラックスキャリブレーションにどのような改善が必要か？
• RQ3 Spitzer Data Fusionは、ヘーシェルSPIRE調査における源抽出および位置決め登録の正確性をどの程度向上させることができるか？
• RQ4 電波連続対象および多波長データを含めることで、星形成銀河および活動銀河核の分類はどの程度改善されるか？
• RQ5 Data Fusionは、遠赤外線／電波相関および宇宙の星形成歴史の将来的な研究をどのように可能にするか？

主な発見

• Spitzer Data Fusionには、スパッツァーの冷却ミッションの65 deg² にわたる領域で、440万個のIRAC選択源のキャリブレーション済み光度測定が含まれており、拡張および明るい源のフラックス信頼性が向上している。
• SERVS Data Fusionは、より深いウォームミッション観測による18 deg² の領域で280万個のIRAC選択源を追加し、主要な銀河外領域における源密度および深さが向上した。
• SExtractorを用いたMIPS 24 μmの再設計された源抽出手法により、特に拡張源において、APEXに比べて源の断片化およびフラックス損失が顕著に減少した。
• 最新の機器補正および色補正を用いて、すべてのフラックスが一定のνSνスケールにキャリブレーションされ、多様な源タイプにわたる一貫性のあるSEDフィッティングが可能になった。
• これらのデータ統合は、すでにヘーシェル調査において、改善された源抽出、位置決め登録、星形成率の進化およびダスト温度の進化に関する研究に不可欠な役割を果たしている。
• カタログは、http://www.mattiavaccari.net/df/ および CDS/VizieR で公開されており、将来的にはHELPプロジェクトの一環として更新が予定されている。