[논문 리뷰] The SCUBA-2 "All-Sky" Survey

M. A. Thompson, S. Serjeant외 46명|ArXiv.org|2007. 04. 24.

Adaptive optics and wavefront sensing참고 문헌 1인용 수 4

한 줄 요약

SCUBA-2 'All-Sky' Survey (SASSy)는 JCMT에 탑재된 SCUBA-2 기구를 사용하여 북반천구의 약 4,800 제곱도에 걸쳐 깊이 있고 넓은 영역의 밀리미터파 영역에서의 설문을 제안한다. 이 설문은 850 µm에서 1σ 노이즈 깊이 30 mJy/beam에 도달하며, 500시간의 관측 시간을 할애하여 밀리미터파 천체, 특히 희귀하고 밝은 소스, 차가운-dust 별성 형성 영역, 그리고 밀집된 은하수 내핵을 식별한다. 이 설문은 ALMA 및 향후 밀리미터파 천체망원경의 기초 유산 자료로 기능할 것이다.

ABSTRACT

The sub-millimetre wavelength regime is perhaps the most poorly explored over large areas of the sky, despite the considerable effort that has been expended in making deep maps over small regions. As a consequence the properties of the sub-millimetre sky as a whole, and of rare bright objects in particular, remains largely unknown. Here we describe a forthcoming survey (the SCUBA-2 ``All-Sky'' Survey, or SASSy) designed to address this issue by making a large-area map of approximately one-fifth of the sky visible from the JCMT (4800 square degrees) down to a 1 sigma noise level of 30 mJy/beam. This map forms the pilot for a much larger survey, which will potentially map the remaining sky visible from the JCMT, with the region also visible to ALMA as a priority. SASSy has been awarded 500 hours for the 4800 square degree pilot phase and will commence after the commissioning of SCUBA-2, expected in early 2008.

연구 동기 및 목표

• 깊이 있는 그러나 좁은 영역의 설문이 부족한 대규모 밀리미터파 설문의 부족을 보완하기 위해, 850 µm에서 북반천구의 상당 부분을 종합적으로 맵핑하는 것을 목적으로 한다.
• 이전 설문에서 탐지되지 않은, 희귀하고 밝은 밀리미터파 소스, 특히 차가운 초광역 은하계 및 밀집된 은하수 내핵을 식별하는 것을 목적으로 한다.
• 향후 ALMA, CCAT, Planck 등의 기구를 위한 기초 자료를 제공하여, 탐색도구 및 보정 자료로 기능하는 유산 데이터 세트를 제공하는 것.
• Dust 온도 약 20 K이고 850 µm 흐름이 높아 IRAS 설문에서 탐지되지 않는 지역의 차가운 은하계를 탐지하는 것.
• 모든 천구에 걸친 먼지 흡수 맵과 보완되며, 밀리미터파 영역에서 가상 천체망원경의 기능을 향상시키는, 공개 가능한 고다이나믹 레인지의 밀리미터파 맵을 제작하는 것.

제안 방법

• 50 제곱 분의 시야를 가진 광역 볼로메터 어레이인 SCUBA-2를 활용하여, 이전 설문인 SCUBA보다 약 1,000배 빠른 맵핑 속도를 확보한다.
• JCMT에서 관측 가능한 천구의 약 4,800 제곱도를 대상으로 한 프로토타입 설문을 수행하며, 850 µm에서 1σ 감도 30 mJy/beam에 도달한다.
• 연간 약 15–20%의 시간 동안 Grade 4 기상 조건에서 관측을 영리하게 스케줄링하여 관측 효율을 극대화한다.
• 고은하자오도에서 특히 중요한 영역에서, 은하계 소스와 갈라크티카 소스를 구분하기 위해 기존의 CO 및 HI 설문 자료와 연관시킨다.
• Herschel Announcement of Opportunity 이전에 데이터를 공개하여 공동체에 미치는 영향을 극대화하고 조기 활용을 가능하게 한다.
• 공개 접근을 위한 최종 데이터 제품으로서 850 µm에서의 밀집 및 점원형 소스 목록과 통합된 이미지 타일을 제작한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 깊이 있는 설문이지만 좁은 영역을 대상으로 한 설문에서 놓친, 천구 전역에 걸쳐 빛나는 밀리미터파 소스의 진짜 분포와 인구 수는 어떻게 되는가?
• RQ2 지역 우주(z ~ 0.1)에 위치한, 먼지 온도 약 20 K이고 SASSy에서는 탐지 가능한 850 µm 흐름을 가지지만 IRAS에서는 탐지되지 않는 차가운 초광역 은하계가 존재하는가?
• RQ3 조사 영역 내에 있는 밀집된 차가운 은하수 내핵의 수는 얼마이며, 향후 밀리미터파 망원경의 광원 및 조준 보정 자료로 사용될 수 있는가?
• RQ4 SASSy 데이터는 모든 천구에 걸친 먼지 흡수 맵의 정확도를 어느 정도 향상시킬 수 있으며, GAIA 임무의 목표를 지원하는 데 기여하는가?
• RQ5 SASSy 데이터는 ALMA 및 향후 밀리미터파 설비의 타겟을 사전 선별하는 데 어떻게 활용될 수 있는가?

주요 결과

• SASSy 프로토타입 설문은 북반천구의 약 4,800 제곱도를 850 µm에서 1σ 노이즈 깊이 30 mJy/beam로 맵핑하여, 희귀하고 약한 밀리미터파 소스의 탐지가 가능하다.
• 높은 밀도의 밝은 밀리미터파 소스로 인해, SASSy는 약 1,000개의 새로운 ALMA 위상 보정 자료를 식별할 것으로 예상된다.
• SASSy는 z ~ 0.1에서 먼지 온도 약 20 K이고 850 µm 흐름이 70 mJy 이상인 차가운 초광역 은하계를 탐지할 것이며, 이들은 IRAS 설문에서 낮은 60 µm 흐름으로 인해 탐지되지 않는다.
• 밀집 및 점원형 밀리미터파 소스의 종합적이고 공개 가능한 목록을 제작하여, 광원 및 조준 보정 자료로 중요한 자원이 될 것이다.
• 연간 약 500시간의 관측 시간이 Grade 4 기상 조건에서 확보 가능할 것으로 예상되어, 프로토타입 단계는 약 2년 내로 완료될 것으로 예상된다.
• Herschel Announcement of Opportunity 이전에 데이터를 공개하여, 최대한의 유산 가치와 공동체 영향을 확보하고자 한다.