[論文レビュー] The VANDELS ESO public spectroscopic survey: final Data Release of 2087 spectra and spectroscopic measurements

B. Garilli, R. J. McLure+95 more|University of Groningen research database (University of Groningen / Centre for Information Technology)|Jan 19, 2021

Astronomy and Astrophysical Research参考文献 70被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、VANDELS調査の最終公開データリリースを提示し、1 < z < 6.5の赤方偏移領域に位置する2,087個の銀河について、スペクトル的赤方偏移を提供する。これは、i_AB = 26未満の対象の80％以上がS/N > 7の信号対ノイズ比を達成する、深さのあるVIMOS観測によって達成された。調査では98％のスペクトル的測定成功率と0.0007の赤方偏移精度を達成し、SEDフィッティングにより、8.3 < log(M*/M⊙) < 11.7の質量範囲の銀河について星形成率、星形成歴、チリの減光量を測定した。

ABSTRACT

VANDELS is an ESO Public Spectroscopic Survey designed to build a sample of high signal to noise, medium resolution spectra of galaxies at redshift between 1 and 6.5. Here we present the final Public Data Release of the VANDELS Survey, comprising 2087 redshift measurements. We give a detailed description of sample selection, observations and data reduction procedures. The final catalogue reaches a target selection completeness of 40% at iAB = 25. The high Signal to Noise ratio of the spectra (above 7 in 80% of the spectra) and the dispersion of 2.5Å allowed us to measure redshifts with high precision, the redshift measurement success rate reaching almost 100%. Together with the redshift catalogue and the reduced spectra, we also provide optical mid-IR photometry and physical parameters derived through SED fitting. The observed galaxy sample comprises both passive and star forming galaxies covering a stellar mass range 8.3&lt; Log(M*/Msolar)&lt;11.7. All catalogues and spectra are accessible through the survey database (http://vandels.inaf.it) where all information can be queried interactively, and via the ESO Archive (https://www.eso.org/qi/).

研究の動機と目的

• VANDELS ESOスペクトル調査の最終公開データリリースを提供し、高赤方偏移銀河の高精度スペクトル測定を実現すること。
• 広い赤方偏移範囲（1 < z < 6.5）にわたり、特にまばらで静止的銀河を含む、赤方偏移測定の完全性と信頼性を確保すること。
• SEDフィッティングを用いて、星形成歴、星質量、星形成率、チリの減光量などの銀河の固有物理的性質を特定すること。
• ターゲット選定および赤方偏移測定プロセスが、光度的赤方偏移と比較して顕著なバイアスを生じないことを検証すること。
• 今後のリリースでラインの輝度、等価幅、Lickインデックスを提供し、物理的解析のためのデータセットの有用性を高めること。

提案手法

• ターゲット選定は、光度的赤方偏移とマグニチュードの上限に基づき、1 < z < 6.5の銀河、特に静止的および星形成銀河を優先した。
• ESOの非常に大きな望遠鏡に搭載されたVIMOS機器を用い、1フィールドあたり最大80時間の深さのあるVIMOSスペクトル観測を実施した。
• データ還元には、2次元および1次元スペクトル抽出、スカイ背景の差し引き、標準星およびスカイファイバーを用いたフラックスキャリブレーションを含めた。
• 赤方偏移は、クロス相関および発光線・吸収線の手動フィッティングにより測定され、S/N比と線の品質に基づき信頼性フラグが付与された。
• SEDフィッティングには、HST、地上望遠鏡、IRACデータを含む全波長の光度的カバーを用い、星形成パopulation合成モデルをフィットして物理的パラメータを導出した。
• 赤方偏移の系統的不確実性は、同じターゲットの繰り返し観測間の内部比較により推定された。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 VANDELS調査は、1 < z < 6.5の赤方偏移範囲で、どの程度のスペクトル的赤方偏移成功率と精度を達成しているか？
• RQ2 スペクトルのS/N比はマグニチュードにどのように依存し、まばらで静止的銀河の調査においてどの程度の完全性を達成しているか？
• RQ3 ターゲット選定および赤方偏移測定プロセスが、光度的赤方偏移と比較してどの程度のバイアスを生じるか？
• RQ4 サンプルに含まれる銀河の物理的性質（例：星質量、SFR、チリの減光量）は何か、赤方偏移に応じてどのように変化するか？
• RQ5 SEDフィッティングの結果は、元の光度的赤方偏移推定とどの程度一致するか、導出されたパラメータの信頼性はいかがなものか？

主な発見

• VANDELS調査では、全赤方偏移測定において98％のスペクトル的赤方偏移成功率を達成した。高信頼性フラグが付与された赤方偏移の信頼性は86％であった。
• i_AB < 26のターゲットでは、80％のスペクトルが1分解能要素あたりS/N > 7を達成し、より明るくないターゲット（i_AB > 26）の70％でもS/N > 5を達成した。
• 赤方偏移の精度は、同じターゲットの繰り返し観測間の内部比較に基づき0.0007と推定された。
• 静止的銀河はi_AB = 24.5まで、星形成銀河はi_AB = 24まで効果的にターゲットにした。両者においてターゲット抽出率は45％以上であった。
• サンプルの星質量は8.3 < log(M*/M⊙) < 11.7の範囲をカバーし、最後の1億年間の平均星形成率（SFR）とSEDフィッティングから導出されたチリの減光量（Av）が得られた。
• 元の光度的赤方偏移選定と比較して、赤方偏移または物理的性質の測定に顕著なバイアスは生じなかった。調査の堅牢性が確認された。