[논문 리뷰] The Survey of Centaurus A's Baryonic Structures (SCABS). I. Survey Description and Initial Source Catalogues

Matthew A. Taylor, Roberto P. Muñoz외 4명|arXiv (Cornell University)|2016. 08. 25.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 3인용 수 7

한 줄 요약

이 논문은 4m Baade 망원경에 장착된 다크 에너지 카메라(DeCam)를 사용하여 NGC 5128 주변 약 21 deg²를 대상으로 한 깊고 넓은 분야의 광학 이미징 조사인 Centaurus A의 비가속 구조 조사(SCABS)를 제시한다. 이 조사는 약 50만~150만 개의 천체에 대해 u′g′r′i′z′ 5-band (u′g′r′i′z′) 광도를 제공하며, 점원체의 50% 및 90% 완전성 한계가 각각 u′=24.08 및 23.62 mag (AB)까지 도달하여 Centaurus A 군의 난이도 높은 난이도 낮은 은하, 궤도 집단, 항성 집단의 연구를 가능하게 한다.

ABSTRACT

We present new, wide-field, optical ($u'g'r'i'z'$) Dark Energy Camera observations covering $\sim21\,{ m deg}^2$ centred on the nearby giant elliptical galaxy NGC5128 called "The Survey of Centaurus A's Baryonic Structures" (SCABS). The data reduction and analysis procedures are described including initial source detection, photometric and astrometric calibration, image stacking, and point-spread function modelling. We estimate 50 and 90 percent, field-dependent, point-source completeness limits of at least $u'=24.08$ and $23.62$ mag (AB), $g'=22.67$ and $22.27$ mag, $r'=22.46$ and $22.00$ mag, $i'=22.05$ and $21.63$ mag, and $z'=21.71$ and $21.34$ mag. Deeper imaging in the $u'$-, $i'$- and $z'$-bands provide the fainter limits for the inner $\sim3\,{ m deg}^2$ of the survey, and we find very stable photometric sensitivity across the entire field of view. Source catalogues are released in all filters including spatial, photometric, and morphological information for a total of $\sim5 imes10^5-1.5 imes10^6$ detected sources (filter-dependent). We finish with a brief discussion of potential science applications for the data including, but not limited to, upcoming works by the SCABS team.

연구 동기 및 목표

• Centaurus A 군에 대한 깊고 넓은 분야의 광학 조사를 수행하여 난이도 높은 비가속 구조, 예를 들어 난이도 높은 은하와 궤도 집단을 맵핑한다.
• 약 21 deg²의 영역에서 다중 대역 광도(u′g′r′i′z′)를 제공하여 약한 천체의 스펙트럼 에너지 분포(SED) 분석을 가능하게 한다.
• 약 50만~150만 개의 검출된 천체에 대해 광도, 천체론, 형태학적 파rameter를 포함한 공개된 고정밀도 천체 목록을 제공한다.
• PISCeS 및 MJB15/16와 같은 기존 조사들과는 달리 다섯 대역에서 더 넓은 파장 범위와 더 깊은 내부 영역 감도를 제공함으로써 보완한다.
• NGC 5128의 질량 첨가 역사를 비롯한 향후 연구를 위해, 전경 항성과 배경 간성계 인구를 연구할 수 있도록 한다.

제안 방법

• CTIO의 4m Baade 망원경에 장착된 다크 에너지 카메라(DeCam)를 사용하여 NGC 5128 중심 약 21 deg²를 깊이 있는 이미징으로 확보한다.
• 이미지 스택 및 점원함수(PSF) 모델링을 수행하여 시야 전체에서 깊이와 광도 정확도를 향상시킨다.
• 표준 항성 영역과 기구적 영점을 사용하여 광도 및 천체론 보정을 수행한다.
• 인공 항성 실험을 통해 조사 영역 전역에서 광도 깊이 및 완전성 한계를 정량화한다.
• 모든 다섯 필터에서 소스 탐지 알고리즘을 적용하여 공간, 광도, 형태학적 파rameter를 포함한 소스 목록을 생성한다.
• 표준 광도 체계를 사용하여 조사를 AB magnitude로 보정하고, 전체 시야에서 감도의 유효성을 검증한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 SCABS 조사의 21 deg² 시야에서 u′, g′, r′, i′, z′ 대역에서 광도 깊이 및 완전성은 각각 어떻게 되는가?
• RQ2 넓은 분야의 DeCam 모자이크에서 광도 감도와 PSF 안정성은 어떻게 변화하는가?
• RQ3 NGC 5128에서 약 300 kpc 이내의 난이도 높은 비가속 구조—특히 난이도 높은 은하와 궤도 집단—의 분포와 수밀도는 어떻게 되는가?
• RQ4 검출된 천체의 다중 대역 SED는 그들의 항성 집단과 거리에 대해 어떤 제약을 가하는가?
• RQ5 은하수 전경 항성과 배경 간성계는 Centaurus A 방향의 천체 인구에 어떤 기여를 하는가?

주요 결과

• 조사는 점원체의 50% 및 90% 완전성 한계가 각각 u′=24.08 및 23.62 mag (AB), g′=22.67 및 22.27 mag, r′=22.46 및 22.00 mag, i′=22.05 및 21.63 mag, z′=21.71 및 21.34 mag로 도달한다.
• 내부 약 3 deg² 영역은 더 깊은 통합 깊이 덕분에 u′, i′, z′ 대역에서 더 깊은 한계를 확보하며, 전체 시야에서 안정적인 광도 감도를 유지한다.
• 다섯 필터 전역에서 약 50만~150만 개의 천체가 검출되었으며, 공간, 광도, 형태학적 파rameter가 공개 목록에 포함되어 있다.
• 조사는 거의 100만 개의 천체에 대해 다중 대역 SED의 강력한 지지를 제공하여, 신뢰성 있는 항성 집단 및 광도 적색편이 연구를 가능하게 한다.
• 자료는 NGC 5128의 난이도 높은 은하 집단, 궤도 집단, 전경 항성의 세밀한 연구를 가능하게 하며, 향후 SED 모델링을 위한 더 깊은 NIR 이미징도 이미 확보되어 있다.
• SCABS 팀은 향후 전체 72 deg² 목록을 공개하고 배경 제거를 수행하여 난이도 높은 은하 집단을 분리하여 추가 분석을 수행할 계획이다.