[論文レビュー] CARS: the CFHTLS-Archive-Research Survey; I. Five-band multi-colour data from 37 sq. deg. CFHTLS-Wide observations

T. Erben, H. Hildebrandt+11 more|Nov 13, 2008

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 2被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、CFHTLS-Wide調査から37平方度の均質的で五バンド（u*g g' r' i' z'）の光度測定調査を提示する。GaBoDS/THELIパイプラインを用いて処理され、位置決めおよび光度校正が施された合成画像と源カタログが得られた。主な結果は、σ(Δz/(1+z)) ≈ 0.04–0.05の高精度な光度赤方偏移サンプルであり、i′_AB ≈ 24までで1–3%の外れ値にとどまり、z ≈ 0から1.4までの銀河団の安定した宇宙論的研究を可能にする。

ABSTRACT

We present the CFHTLS-Archive-Research Survey (CARS). It is a virtual multi-colour survey based on public archive images from the CFHT-Legacy-Survey. Our main scientific interests in CARS are optical searches for galaxy clusters from low to high redshift and their subsequent study with photometric and weak-gravitational lensing techniques. As a first step of the project we present multi-colour catalogues from 37 sq. degrees of the CFHTLS-Wide component. Our aims are to create astrometrically and photometrically well calibrated co-added images. Second goal are five-band (u*, g', r', i', z') multi-band catalogues with an emphasis on reliable estimates for object colours. These are subsequently used for photometric redshift estimates. The article explains in detail data processing, multi-colour catalogue creation and photometric redshift estimation. Furthermore we apply a novel technique, based on studies of the angular galaxy cross-correlation function, to quantify the reliability of photo-z's. The accuracy of our high-confidence photo-z sample (10-15 galaxies per sq. arcmin) is estimated to $σ_{Δ_z/(1+z)}\approx 0.04-0.05$ up to i'<24 with typically only 1-3% outliers. Interested users can obtain access to our data by request to the authors.

研究の動機と目的

• 公開済みのCFHTLS-Wideデータから均質的で多色の光度測定調査を作成し、宇宙論的研究を目的とする。
• 5バンドカバレッジを有する37平方度の領域で、位置決めおよび光度校正が施された合成画像と源カタログを生成する。
• BPZコードを用いて、スペクトロスコピック調査と照合された信頼性の高い光度赤方偏移を銀河に対して導出する。
• 光度測定および弱レントゲン効果技術を用いて、低赤方偏移から高赤方偏移までの光学的銀河団探索を可能にする。
• 銀河団および宇宙論のフォローアップ研究のため、高品質なカタログを公開する。

提案手法

• 2008年1月現在、5バンドu*g g' r' i' z'カバレッジを有する公開済みのCFHTLS-Wideポイントをすべて選定した。
• 画像処理パイプラインであるGaBoDS/THELIを用いて、合成され、位置決めおよび光度校正が施された画像を生成した。
• SExtractorを用いて合成画像から源カタログを抽出し、5バンドで光度測定を行った。
• ベイズ光度赤方偏移（BPZ）コードを用いて光度赤方偏移を推定し、VVDS、DEEP2、SDSSのスペクトロスコピック赤方偏移を用いて校正および検証した。
• 光度赤方偏移の信頼性は、角度方向の銀河クラスタリングの相互相関解析と外部のスペクトロスコピック検証を用いて評価した。
• データ品質管理および源の検査を支援するため、画像マスクおよびJPEG形式の可視化画像を生成した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 均質的で広域にわたる5バンド調査において、CFHTLS-Wideデータの光度赤方偏移の精度はどの程度達成可能か？
• RQ2 異なる赤方偏移チャンクにおいて、光度赤方偏移推定の信頼性はどの程度で、隣接する赤方偏移スライス間の汚染度合いはどの程度か？
• RQ3 光度赤方偏移における系誤差が、特に低赤方偏移領域でクラスタースタディにどの程度影響を及えるか？
• RQ4 VVDS、DEEP2、SDSSなどの外部スペクトロスコピック調査と比較した場合、光度赤方偏移推定はどの程度の性能を示すか？
• RQ5 画像品質および光度校正の影響が、CARS調査における多バンド源カタログの信頼性に及ぼす影響はどの程度か？

主な発見

• CARS調査は、5バンドすべてで平均視界が0.9"未満の37平方度のCFHTLS-Wide調査をカバーしている。
• 5σの限界等級はi′_AB ≈ 24.5に達し、SDSSとの比較で光度校正が0.04 mag以内の精度を有している。
• 光度赤方偏移サンプルは、i′_AB ≈ 24まででσ(Δz/(1+z)) ≈ 0.04–0.05の精度を達成し、外れ値は1–3%にとどまる。
• 低赤方偏移（z < 0.5）では系統的バイアスΔz ≈ 0.1が観測され、z ≈ 1で線形に減少しΔz ≈ -0.1にまで低下し、z ≈ 0.5でゼロクロスを示す。
• 相互相関解析により、Δz ≈ 0.1の間隔の赤方偏移チャンク間で顕著な汚染が確認され、Δz ≈ 0.3以上の間隔では最小限の相関が観測された。
• カタログには約390万個の銀河が含まれており、そのうち145万個が信頼性の高い光度赤方偏移（ODDS > 0.9）を有しており、0 < z < 1.4の宇宙論的クラスタースタディに適している。