[논문 리뷰] The VOICE Survey : VST Optical Imaging of the CDFS and ES1 Fields

M. Vaccari, G. Covone외 16명|arXiv (Cornell University)|2017. 04. 05.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 32인용 수 9

한 줄 요약

VOICE 설문조사는 VST/OMEGACAM를 사용하여 찬드라 깊은 필드 남쪽(CDFS) 및 엘라이스-S1 영역에 대해 깊고 다중 대역의 광학 이미징를 제공하며, 각각 4 deg²의 $ugri$ 및 $uBVR$ 커버리지 범위를 갖는다. 이는 VISTA, 스피itzer, 허셸, ATCA로부터의 기존 다중 파장 유산 데이터를 보완하여, 은하 진화 연구를 위한 정밀한 광학적 적색편이, 별 질량 및 성간 별 형성률 측정을 가능하게 한다. 데이터는 CDS/VizieR 및 VOICE 웹사이트를 통해 공개되었다.

ABSTRACT

We present the VST Optical Imaging of the CDFS and ES1 Fields (VOICE) Survey, a VST INAF Guaranteed Time program designed to provide optical coverage of two 4 deg$^2$ cosmic windows in the Southern hemisphere. VOICE provides the first, multi-band deep optical imaging of these sky regions, thus complementing and enhancing the rich legacy of longer-wavelength surveys with VISTA, Spitzer, Herschel and ATCA available in these areas and paving the way for upcoming observations with facilities such as the LSST, MeerKAT and the SKA. VOICE exploits VST's OmegaCAM optical imaging capabilities and completes the reduction of WFI data available within the ES1 fields as part of the ESO-Spitzer Imaging Extragalactic Survey (ESIS) program providing $ugri$ and $uBVR$ coverage of 4 and 4 deg$^2$ areas within the CDFS and ES1 field respectively. We present the survey's science rationale and observing strategy, the data reduction and multi-wavelength data fusion pipeline. Survey data products and their future updates will be released at http://www.mattiavaccari.net/voice/ and on CDS/VizieR.

연구 동기 및 목표

• 남반구에서 CDFS 및 ES1 영역에 대한 첫 번째 깊고 다중 대역의 광학 커버리지를 제공하여 기존의 장파장 설문조사와 보완한다.
• 기존 X선, 적외선 및 전파 설문조사와 광학 데이터를 융합하여 정확한 광학적 적색편이, 별 질량 및 성간 별 형성률 측정을 가능하게 한다.
• 앞으로의 설문조사인 LSST, 마크카트, SKA를 지원하기 위해 고정밀도 다중 파장 데이터 기반을 제공한다.
• 과학 공동체가 CDS/VizieR 및 VOICE 웹사이트를 통해 보정된, 공통화된 모자이크 이미지 및 소스 카탈로그를 생산하고 공개한다.

제안 방법

• VST/OMEGACAM 기구를 사용하여 CDFS 및 ES1 영역 각각에 대해 4 deg²의 깊은 $ugri$ 및 $uBVR$ 이미징를 확보한다.
• 플랫필드, 조명, 이득 및 영점 변동 보정을 수행하는 맞춤형 파이프라인을 사용하여 개별 노출를 공통화한다.
• r-대역 모자이크에 대해 SEP(Source Extractor Python 구현체)를 사용하여 소스 추출을 수행하고, 탐지된 소스 위치에서 다른 대역에서의 광학적 측정을 수행한다.
• 관측된 항성 색상과 이론 모델을 비교하여 광학적 보정을 수행함으로써 정확도를 향상시킨다.
• SERVS 및 SWIRE 데이터를 재처리하고, GALEX, VISTA, 스피쳐, 허셸 및 ATCA 데이터셋과 결합하여 다중 파장 데이터 융합을 수행한다.
• 0.1–500 μm 범위에서 균일한 다중 파장 데이터셋을 생성하여 SED 피팅 및 기계학습 기반 광학적 적색편이 추정을 가능하게 한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 깊고 넓은 분야의 광학 이미징는 남반구에서 특히 풍부한 다중 파장 데이터를 갖는 영역에서 광학적 적색편이 정확도를 어떻게 향상시킬 수 있는가?
• RQ2 광학, 적외선 및 전파 데이터의 조합은 CDFS 및 ES1 영역의 고적색편이 은하의 별 질량 및 성간 별 형성률을 얼마나 잘 제약할 수 있는가?
• RQ3 VOICE 설문조사가 이러한 잘 연구된 영역에서 향후 LSST, 마크카트, SKA와 같은 시설의 과학적 수확을 어떻게 향상시키는가?
• RQ4 개선된 광학적 보정 및 소스 추출은 깊은 설문조사에서 은하 카탈로그의 신뢰성에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ5 VOICE의 다중 파장 SED 커버리지는 고적색편이 성폭발 은하 및 먼지가 많은 은하의 식별 및 특성화에 얼마나 효과적으로 기여하는가?

주요 결과

• VOICE 설문조사는 CDFS 및 ES1 영역에 대해 처음으로 깊고 다중 대역의 광학 이미징를 제공하며, 각각 4 deg²의 $ugri$ 및 $uBVR$ 대역을 커버한다.
• 개선된 다이나믹 레인지와 깊이를 갖춘 공통화된 광학 보정 모자이크 이미지가 제공되어 $r \sim 25.5$ mag까지의 희미한 소스 탐지가 가능하다.
• 소스 추출 및 광학적 측정은 r-대역 모자이크에 대해 SEP를 사용하여 수행되었으며, 교차 대역 측정을 통해 일관된 광도 보정이 이루어졌다.
• SERVS 및 SWIRE 데이터를 재처리하고 GALEX, VISTA, 허셸, ATCA 데이터셋과 정렬함으로써 다중 파장 데이터 융합이 달성되었다.
• 자외선에서 밀리미터파 영역까지의 통합 SED 커버리지는 CIGALE와 같은 도구를 사용한 강력한 광학적 적색편이 추정 및 물리적 성질 유도를 가능하게 한다.
• 설문조사 데이터 및 카탈로그는 http://www.mattiavaccari.net/voice/ 및 CDS/VizieR에 공개되었으며, HELP 프로젝트 내에서 지속적인 업데이트가 예정되어 있다.