[論文レビュー] The UNCOVER Survey: A first-look HST+JWST catalog of 60,000 galaxies near Abell 2744 and beyond

John R. Weaver, Sam E. Cutler+42 more|arXiv (Cornell University)|Jan 6, 2023

Astronomy and Astrophysical Research被引用数 10

ひとこと要約

この論文は Abell 2744 の領域における約60,000 オブジェクトの公開 HST+JWST カタログを提供しており、PSF一致のフォトメトリ、フォトメトリック赤方偏移、および拡大率の推定を含む。

ABSTRACT

In November 2022, the James Webb Space Telescope (JWST) returned deep near-infrared images of Abell 2744 -- a powerful lensing cluster capable of magnifying distant, incipient galaxies beyond it. Together with the existing Hubble Space Telescope (HST) imaging, this publicly available dataset opens a fundamentally new discovery space to understand the remaining mysteries of the formation and evolution of galaxies across cosmic time. In this work, we detect and measure some 60,000 objects across the 49 arcmin$^2$ JWST footprint down to a $5\,σ$ limiting magnitude of $\sim$30 mag in 0.32" apertures. Photometry is performed using circular apertures on images matched to the point spread function of the reddest NIRCam broad band, F444W, and cleaned of bright cluster galaxies and the related intra-cluster light. To give an impression of the photometric performance, we measure photometric redshifts and achieve a $σ_{ m NMAD}\approx0.03$ based on known, but relatively small, spectroscopic samples. With this paper, we publicly release our HST and JWST PSF-matched photometric catalog with optimally assigned aperture sizes for easy use, along with single aperture catalogs, photometric redshifts, rest-frame colors, and individual magnification estimates. These catalogs will set the stage for efficient and deep spectroscopic follow-up of some of the first JWST-selected samples in Summer 2023.

研究の動機と目的

• Abell 2744周辺のHSTとJWSTデータ全体にわたる、PSF一致の、パノラマ的で多波長のフォトメトリックカタログを提供する。
• クラスタ内光と明るいクラスタ銀河の汚染を緩和し、背景ソースの正確なフォトメトリを回復する。
• 分光追跡およびレンズ研究に適したフォトメトリック赤方偏移と Rest-frame カラーを提供する。

提案手法

• UNCOVER、GLASS-ERS、DD-2756プログラムの深いJWST/NIRCam観測をHSTデータと組み合わせて、49 arcmin^2のフィートプリントを作成する。
• 反復的な bCG+ICL モデリングとマスキング（Ferrarese et al. 2006 に従う BMODEL/ELLIPSE アプローチ）を用いて、明るいクラスタ銀河とクラスタ内光を差し引く。
• SEP を用いてノイズ均一化された長波長画像（F277W+F356W+F444W）を共追加検出して、PSF一致アパーチャフォトメトリを実行する。
• 星から各フィルターの経験的PSFを構築し、次に Pypher を用いて共通 F444W 参照にカーネルベースのPSFマッチングを構築する（Wienerフィルタリングベース）。
• 複数の円形アパーチャ（0.32–1.40 arcsec）でフォトメトリを抽出し、Kronベースの補正を用いて総フラックスに変換する。

Figure 1: Effective catalog depths over the Abell 2744 JWST footprint for the 15 available photometric bands and their transmission curves. The effective depth of our LW detection image is also included. Depths are quoted in 0.32″ diameter apertures and correspond to the area-weighted 50 th (median)

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 レンズクラスター領域でHSTとJWSTの観測を組み合わせたとき、オブジェクトカタログの出力数と到達深度はどのくらいになるか。
• RQ2 クラスタ内光および明るいクラスタ銀河の除去は、フォトメトリの精度と得られるフォトメトリック赤方偏移にどのような影響を与えるか。
• RQ3 Abell 2744の背後で検出された銀河集団の性質（カラー、赤方偏移、拡大率）はどのようか。
• RQ4 PSF一致フォトメトリック測定は高-z銀河の rest-frame colors および恒星集団推定をどの程度制約できるか。

主な発見

• bCG/ICL減算後、JWSTフットプリント全体で61,648個の源を検出、49 arcmin^2。
• 利用可能な分光サンプルでNMAD ≈ 0.03のフォトメトリック赤方偏移精度を達成。
• F444WへのPSF均質化により、0.32″アパーチャでPSF成長曲線の偏差が<1%となり、堅牢なカラー測定を実現。
• カタログはHST+JWSTのフォトメトリ、フォトメトリック赤方偏移、rest-frame colors、および追跡調査のための個々の拡大率推定値を提供。
• 0.32″アパーチャでの5σ深度は、長波長フィルター F277W, F356W, F444W でおおよそ 28.5–30.0 mag。

Figure 2: Astrometric performance of the imaging dataset based on positions of bright stars in HST /F160W compared to GAIA DR3. One and four pixel areas are shown by the solid and dashed squares, respectively. Filled purple and grey elliptical contours enclose roughly 50% and 90% of bright stars, re