[논문 리뷰] The Spitzer Data Fusion: Contents, Construction and Applications to Galaxy Evolution Studies

M. Vaccari|arXiv (Cornell University)|2016. 04. 08.

Astronomy and Astrophysical Research인용 수 10

한 줄 요약

이 논문은 83 deg²의 갈axy 외 천체 영역에 걸쳐 720만 개의 IRAC로 선택된 천체에 대해 적외선에서 적외선까지의 다중 파장 광도, 광도 및 스펙트럼적 적색이동, 라디오 연속성 데이터를 통합한 포괄적인 다중 파장 카탈로그인 Spitzer Data Fusion 및 SERVS Data Fusion을 제시한다. 이 데이터베이스는 Spitzer의 냉각 및 온난 미션 데이터를 바탕으로 개선된 소스 추출 및 캘리브레이션 기법을 사용해 구축되었으며, 특히 허셜 및 라디오 조사와의 융합을 통해 은하 진화 연구에 고도로 활용 가능하다.

ABSTRACT

We present the Spitzer Data Fusion, a database incorporating far-ultraviolet to far-infrared flux measurements as well as photometric and spectroscopic redshifts for 4.4 million IRAC-selected sources detected over 8 extragalactic fields covering 65 deg$^2$ observed by Spitzer in all IRAC and MIPS bands during its cryogenic mission. Deeper Spitzer observations carried out during its warm mission over 5 sub-fields as part of the SERVS project are also presented and analysed in a similar fashion, detecting 2.8 million IRAC-selected sources over 18 deg$^2$ and merging them with multi-wavelength catalogues within the SERVS Data Fusion. When combined with Herschel SPIRE surveys and radio continuum observations over the same fields, the Spitzer Data Fusion and the SERVS Data Fusion provide an invaluable resource for multi-wavelength galaxy formation and evolution studies at infrared/millimetre/radio wavelengths. The catalogues and their future updates will be released at http://www.mattiavaccari.net/df/ and on CDS/VizieR.

연구 동기 및 목표

• Spitzer IRAC 및 MIPS 광도를 주요 외부 천체 조사 영역 전반에 걸쳐 보조적인 적외선에서 라디오 데이터와 통합하는 공개 가능하고 균일한 다중 파장 데이터베이스를 구축하기 위해.
• 특히 MIPS 24 μm 데이터에서 밝고 확장된 소스의 경우 다중 파장 소스 매칭 및 광도 캘리브레이션 과제를 해결하기 위해 소스 추출 및 캘리브레이션 절차를 개선함으로써 신뢰할 수 있는 광도를 확보하기 위해.
• 원거리 자외선에서 원거리 적외선 스펙트럼 전역에서 일관되고 캘리브레이션된 광도 및 적색이동을 제공함으로써 강력한 은하 진화 연구를 가능하게 하기 위해.
• SKA 프로젝트의 후속 조사 지원을 위해 잘 캘리브레이션된 다중 파장 기준 카탈로그를 제공함으로써.
• Spitzer의 냉각 및 온난 미션 데이터, 특히 더 깊은 SERVS 관측 데이터를 통합하여 공개적으로 배포되는 통합 자원으로 제공하기 위해.

제안 방법

• 65 deg²를 커버하는 8개의 외부 천체 영역 전반에서 MOPEX와 SExtractor를 사용해 깊이 있는 IRAC 및 MIPS 모자이크를 제작하고, 소스 탐지 및 광도 측정을 수행함.
• 밝고 확장된 소스의 신뢰성 향상을 위해 APEX 대신 SExtractor를 사용한 개선된 MIPS 24 μm 소스 추출 방법을 도입하였으며, 기본으로 aper2 (1.9 arcsec) 개구부 광도를 사용함.
• 포인트 스퍼스트 유형 손실 보정을 개구부 광도에 적용하고, IRAC 및 MIPS 대역에 대한 최신 기기 및 색보정을 사용해 모든 광도를 일정한 νSν 척도로 캘리브레이션함.
• 외부 조사에서 확보한 광도 및 스펙트럼적 적색이동을 통합하여, 영역 간 일관된 천체측정 및 광도 캘리브레이션을 확보함.
• Spitzer의 냉각 미션 데이터와 SERVS 프로젝트의 더 깊은 온난 미션 관측 데이터를 5개의 하위 영역에 걸쳐 융합하여 18 deg²를 커버하고 280만 개의 소스를 탐지함.
• Spitzer 및 SERVS 데이터 융합을 허셜 SPIRE 및 라디오 연속성 데이터와 융합하여 은하 진화 연구를 위한 다중 파장 자원을 구축함.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 원거리 자외선에서 원거리 적외선까지의 다중 파장 광도를 어떻게 일관성 있게 하나의 공개 가능한 데이터베이스로 통합하여 은하 진화 연구에 활용할 수 있는가?
• RQ2 MIPS 24 μm 데이터에서 밝고 확장된 소스의 신뢰할 수 있는 광도를 확보하기 위해 어떤 소스 추출 및 광도 캘리브레이션 개선이 필요한가?
• RQ3 Spitzer 데이터 융합은 허셜 SPIRE 조사에서 소스 추출 및 천체측정 정렬의 정확도를 얼마나 향상시킬 수 있는가?
• RQ4 라디오 연속성 및 다중 파장 데이터의 통합은 은하 형성 천체와 활성 은하핵의 분류에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ5 데이터 융합은 향후 원거리 적외선/라디오 상관관계 및 우주적 별 형성 역사 연구를 어떻게 가능하게 하는가?

주요 결과

• Spitzer 데이터 융합은 Spitzer의 냉각 미션 데이터를 기반으로 65 deg² 영역에 걸쳐 440만 개의 IRAC로 선택된 소스에 대해 캘리브레이션된 광도를 포함하며, 확장 및 밝은 소스의 광도 신뢰도가 향상됨.
• SERVS 데이터 융합은 더 깊은 온난 미션 관측 데이터를 기반으로 18 deg² 영역에 걸쳐 280만 개의 IRAC로 선택된 소스를 추가하여 주요 외부 천체 영역의 소스 밀도 및 깊이가 향상됨.
• SExtractor를 사용한 개선된 MIPS 24 μm 소스 추출 방법은 APEX 대비 소스 분할 및 광도 손실을 크게 감소시켰으며, 특히 확장된 소스에서 두드러진 효과를 보임.
• 모든 광도는 최신 기기 및 색보정을 사용해 일정한 νSν 척도로 캘리브레이션되어 다양한 소스 유형 간 일관된 SED 피팅이 가능함.
• 이 데이터 융합은 허셜 조사에서 이미 중요한 응용을 이끌었으며, 소스 추출 향상, 천체측정 정렬 향상, 별 형성률 진화 및 먼지 온도 진화 연구에 기여함.
• 카탈로그는 http://www.mattiavaccari.net/df/ 및 CDS/VizieR에 공개되어 있으며, 향후 HELP 프로젝트의 일환으로 업데이트 예정임.