[論文レビュー] The VLT Survey Telescope ATLAS

T. Shanks, N. Metcalfe+10 more|arXiv (Cornell University)|Feb 18, 2015

Astronomy and Astrophysical Research参考文献 2被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、南半球の4700 deg²をカバーする光学的ugriz調査であるVLT望遠鏡ATLAS調査を提示する。視力は0."8–1."0 FWHMとサブアーセコンドであり、SDSSを上回る深さで、光度ゼロポイントの精度は±0.02 magまで達している。本調査はSDSSとの優れた光度的一致性を示し、星-銀河分離の妥当性を検証し、5σ深度における完全性限界を確認した。これにより、ATLASは高精度で宇宙論的に価値ある南天の天の川調査として確立された。

ABSTRACT

The VLT Survey Telescope (VST) ATLAS is an optical ugriz survey aiming to cover ~4700deg^2 of the Southern sky to similar depths as the Sloan Digital Sky Survey (SDSS). From reduced images and object catalogues provided by the Cambridge Astronomical Surveys Unit we first find that the median seeing ranges from 0.8 arcsec FWHM in i to 1.0 arcsec in u, significantly better than the 1.2-1.5 arcsec seeing for SDSS. The 5 sigma magnitude limit for stellar sources is r_AB=22.7 and in all bands these limits are at least as faint as SDSS. SDSS and ATLAS are more equivalent for galaxy photometry except in the z band where ATLAS has significantly higher throughput. We have improved the original ESO magnitude zeropoints by comparing m<16 star magnitudes with APASS in gri, also extrapolating into u and z, resulting in zeropoints accurate to ~+-0.02 mag. We finally compare star and galaxy number counts in a 250deg^2 area with SDSS and other count data and find good agreement. ATLAS data products can be retrieved from the ESO Science Archive, while support for survey science analyses is provided by the OmegaCAM Science Archive (OSA), operated by the Wide-Field Astronomy Unit in Edinburgh.

研究の動機と目的

• SDSSに匹敵する深さを持つが、より優れた空間分解能を有する南半球の広域光学調査を構築すること。
• APASSおよびSDSSの重複データを用いてATLASの光度測定を校正し、光度ゼロポイントの精度を±0.02 magまで達成すること。
• 調査全域にわたり、光度的一致性、星-銀河分離、完全性限界の妥当性を検証すること。
• ATLASデータを用いて、クェーサーのクラスタリング、ISW効果の検証、銀河団の検出といった宇宙論的科学を推進すること。
• ESOおよびOSAアーカイブを通じてATLASデータを一般公開し、広範な天文的利用を可能にすること。

提案手法

• VSTとOmegaCAMを用いた深さのあるugriz画像調査を実施し、0.21 arcsecピクセル解像度、1 deg²の視野を有する4711 deg²をカバーした。
• Cambridge天文調査ユニット（CASU）が、原始画像を処理し、源カタログを生成した。
• ATLASの星の明るさ（m < 16）をg、r、iバンドでAPASSと比較し、uおよびzバンドへの外挿を実施して光度校正を実施した。
• 120 deg²のNGC領域におけるSDSSとの重複と250 deg²のSGP領域を用いて、光度の線形性および明るさの一貫性を検証した。
• 星に対しては1"半径の開口光度測定、銀河に対してはKronマグニチュードを用いて、光度測定の信頼性を確保した。
• OmegaCAM科学アーカイブ（OSA）およびESO科学アーカイブを用いて、VO準拠プロトコルとSDSS、2MASS、VHS、WISEとの統合を介して、データの保存、照会、配布を実施した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ATLASの中央値視力はSDSSと比べてどうか。また、これにより光度深さおよび解像度にどのような影響があるか。
• RQ2 ATLASの光度測定はどの程度SDSSと一致しており、色項およびゼロポイント不確実性は何か。
• RQ3 ATLASにおける星-銀河分離の有効性はどの程度か。重複領域における誤分類率は何か。
• RQ4 星および銀河の完全性限界は何か。また、5σ明るさ深さとどのように関係しているか。
• RQ5 ATLASデータを用いて、南半球における「ローカルホール」やスーパクラスタのような大規模構造を検出できるか。

主な発見

• ATLASはiバンドで0."8 FWHM、uバンドで1."0 FWHMの中央値視力を達成しており、SDSSの1."2–1."5 FWHMを大きく上回っている。
• 星の源における5σ明るさ限界はr_AB = 22.7であり、全バンドでSDSSの深さに匹敵またはそれを上回っている。
• 重複領域におけるAPASSおよびSDSSとの比較により、光度ゼロポイントが±0.02 magの精度で校正された。
• 星-銀河分離では、10%の銀河が星として誤分類され、15%の星が銀河として誤分類されるが、主にチップ間のギャップに起因する。保守的な分離しきい値を用いることでこれを緩和可能である。
• 銀河の数密度は、およそ5σ深さ限界で折り返しを示しており、この明るさで銀河の完全性が有効に達成されていることが示唆される。
• 星の数密度も同様の限界で折り返しを示すが、これは主に星-銀河分離アルゴリズムの影響であり、源密度によるものではない。