[논문 리뷰] JADES Initial Data Release for the Hubble Ultra Deep Field: Revealing the Faint Infrared Sky with Deep JWST NIRCam Imaging

Marcia Rieke, Robertson, Brant E.외 57명|arXiv (Cornell University)|2023. 06. 04.

Astronomy and Astrophysical Research인용 수 16

한 줄 요약

이 논문은 HUDF 주변 ~25 아크분^2를 다루는 첫 JADES NIRCam 이미지 데이터 릴리스를 제시하며, 9 JWST 밴드, 심층 모자이크, JEMS 추가 항목, 그리고 ~47,500개의 소스에 대한 광도적 적색편이 포함 23-band 광도 목록을 제공합니다.

ABSTRACT

JWST has revolutionized the field of extragalactic astronomy with its sensitive and high-resolution infrared view of the distant universe. Adding to the new legacy of JWST observations, we present the first NIRCam imaging data release from the JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) providing 9 filters of infrared imaging of $\sim$25 arcmin$^2$ covering the Hubble Ultra Deep Field and portions of Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS) South. Utilizing 87 on-sky dual-filter hours of exposure time, these images reveal the deepest ever near-infrared view of this iconic field. We supply carefully constructed 9-band mosaics of the JADES bands, as well as matching reductions of 5 additional bands from the JWST Extragalactic Medium-band Survey (JEMS). Combining with existing HST imaging, we provide 23-band space-based photometric catalogs and photometric redshifts for $\approx47,500$ sources. To promote broad engagement with the JADES survey, we have created an interactive { t FitsMap} website to provide an interface for professional researchers and the public to experience these JWST datasets. Combined with the first JADES NIRSpec data release, these public JADES imaging and spectroscopic datasets provide a new foundation for discoveries of the infrared universe by the worldwide scientific community.

연구 동기 및 목표

• HUDF 및 주변 GOODS-S의 심층 JWST/NIRCam 이미징을 제공하여 심층장 관측의 유산을 확장한다.
• 정교하게 처리된 다중 대역 모자이크와 동반 광도 카탈로그를 제공한다.
• JADES 데이터와 JEMS 이미징을 결합하여 스펙트럴 커버리지와 방출선 감도를 향상시킨다.
• JWST 및 HST 광도 측정을 사용하여 대규모 소스 샘플의 광도적 적색편서를 생성한다.
• 데이터에 대한 접근 가능한 공개 인터페이스와 문서를 통해 넓은 참여를 촉진한다.

제안 방법

• CRDS pmap 1084를 사용한 JWST Calibration Pipeline (v1.9.6)으로 NIRCam 이미징 처리.
• LW 밴드용 초-하늘 플랫, 1/f 소음 및 wisps 차감, 지속성 및 아티팩트 마스킹과 같은 맞춤형 단계 적용.
• 필터별 서브모자이크를 구성한 뒤 Gaia-참조 HST 위치에 정합된 최종 0.03 arcsec/pixel 모자이크를 구축.
• LW SNR 기반 이미지와 Watershed 디블렌딩 및 밝은 별/지속성 마스킹이 포함된 NoiseChisel 영감 파이프라인으로 소스 탐지.
• 여러 구형 및 Kron aperture에서 강제 광도 측정을 수행하고 파이프라인 ERR 확장 및 무작위 모자이크 노이즈 추정치를 통해 플럭스 불확실성을 정량화.

Figure 1: Field layout of the first JADES data release images relative to other surveys in the GOODS-S region. The coverage of the JADES F277W imaging in this first data release is shown as a grayscale image, and is representative of the coverage in each JADES filter. This portion of the JADES surve

실험 결과

연구 질문

• RQ1 JADES의 HUDF 깊은 관측에서 달성 가능한 깊이와 이미징 품질은 어떤가?
• RQ2 JADES NIRCam 모자이크와 JEMS 데이터가 기존의 HST 데이터와 어떻게 상호 보완되어 SED 및 방출선 측정을 개선하는가?
• RQ3 HUDF에서 JWST와 HST 데이터를 결합할 때 광도 카탈로그 구축과 광도적 적색편지 추정의 효과는 어떠한가?
• RQ4 JADES 데이터 릴리스에서 좌표계 정합 및 배경/플랫 필드 보정의 정확도는 어느 수준인가?
• RQ5 이 필드에서 23-band 광도 목록으로 얼마나 많고 어떤 종류의 소스(적색편향 분포 포함)가 회수되는가?

주요 결과

• 약 ~25 arcmin^2의 깊은 9-필터 NIRCam 이미징은 현재까지 HUDF에 대한 가장 깊은 근적외선 관측을 제공한다.
• 모자이크 세트에는 9 필터의 이중 필터 노출 시간으로 87시간의 관측이 포함되며, 추가로 더 나은 스펙트럼 샘플링을 위한 5개의 JEMS 밴드가 있다.
• 광도 카탈로그에는 14 JWST 밴드와 5 HST ACS 밴드를 결합하여 ~47,500개의 소스가 포함되며 광도적 적색편장이 제공된다.
• 릴리스는 HUDF 소스에 대해 23-band 광도측정을 제공하며 고적색편향에서의 강건한 SED 적합 및 방출선 연구를 지원한다.
• 팀은 맞춤형 플랫필드링, 1/f 소음 제거, wisps/발톱/지속성 마스킹, Gaia/HST 기준 프레임으로의 정교한 좌표계 정합을 구현하여 밴드 간의 픽셀 수준 정합 정확도를 달성한다.
• 데이터에 대한 공동체 접근성과 탐색을 돕기 위해 인터랙티브한 FitsMap 웹사이트가 함께 제공된다.

Figure 2: False color image of the JADES NIRCam mosaic. Shown are logarithmic scalings of F444W (red), F277W (green), and F115W (blue) filter images on a 0.3” pixel scale. The scale bar indicates one arcminute. The white regions are areas with incomplete short wavelength coverage.