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

Matthew A. Taylor, Roberto P. Muñoz+4 more|arXiv (Cornell University)|Aug 25, 2016

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 3被引用 7

一句话总结

本论文介绍了半人马座A星系的重子结构调查（SCABS），这是一项利用智利帕琼山4米巴德望远镜上的暗能量相机（DECam）对NGC 5128周围约21 deg²区域进行的深度、大视场光学成像调查。该调查提供了约50万至150万条源的五波段（u′g′r′i′z′）测光数据，其点源50%和90%完整度极限分别达到u′=24.08和23.62 mag（AB），从而使得对半人马座A星系群中矮星系、球状星团和恒星种群的详细研究成为可能。

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.

研究动机与目标

• 对半人马座A星系群开展深度、大视场的光学调查，以绘制包括矮星系和球状星团在内的微弱重子结构图谱。
• 在约21 deg²范围内提供高灵敏度、多波段测光（u′g′r′i′z′），以支持对微弱源的光谱能量分布（SED）详细分析。
• 发布一个公开的、高保真度的源星表，包含约50万至150万条检测到的源的测光、天体测量和形态学参数。
• 通过提供更宽的波长覆盖范围和在五个波段中更深的内场灵敏度，补充现有调查如PISCeS和MJB15/16。
• 为未来研究NGC 5128的质量累积历史、前景恒星和背景星系系群提供支持。

提出的方法

• 利用智利帕琼山4米巴德望远镜上的暗能量相机（DECam）获取深度成像，覆盖以NGC 5128为中心的约21 deg²区域。
• 通过图像叠加和点扩散函数（PSF）建模，提升视场内各区域的深度和测光精度。
• 利用标准星场和仪器零点进行测光和天体测量校准。
• 通过人工星实验量化调查区域中各位置的测光深度和完整度极限。
• 应用源检测算法，在所有五个滤镜中生成源星表，包含空间、测光和形态学参数。
• 使用标准测光系统将调查结果校准为AB星等，并验证整个视场范围内的灵敏度。

实验结果

研究问题

• RQ1 SCABS调查在21 deg²视场范围内，u′、g′、r′、i′和z′波段的测光深度和完整度如何？
• RQ2 测光灵敏度和PSF稳定性在DECam大视场马赛克中如何变化？
• RQ3 在NGC 5128周围约300 kpc范围内，微弱重子结构（特别是矮星系和球状星团）的分布和数密度如何？
• RQ4 所检测源的多波段SED如何约束其恒星种群和距离？
• RQ5 银河系前景恒星和背景星系对半人马座A方向源星表的贡献如何？

主要发现

• 调查在u′、g′、r′、i′和z′波段中分别实现了50%和90%点源完整度极限：u′=24.08和23.62 mag（AB），g′=22.67和22.27 mag，r′=22.46和22.00 mag，i′=22.05和21.63 mag，z′=21.71和21.34 mag。
• 内场约3 deg²区域在u′、i′和z′波段中达到更深的极限，得益于更优的积分深度，且整个视场范围内测光灵敏度保持稳定。
• 在五个滤镜中总共检测到约50万至150万条源，其空间、测光和形态学参数已发布于公开星表中。
• 调查为近一百万条源提供了多波段SED约束，支持稳健的恒星种群和测光红移研究。
• 数据使对NGC 5128矮星系种群、球状星团和前景恒星的详细研究成为可能，且已拥有更深度的近红外成像，可用于未来SED建模。
• SCABS团队计划发布完整的72 deg²星表，并执行背景减除以分离矮星系种群，以供进一步分析。