[论文解读] 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 4

一句话总结

本文介绍了对CFHTLS-Wide巡天中37平方度区域的同质性五波段（u*g g' r' i' z'）测光调查，利用GaBoDS/THELI数据处理流程生成了天体测量和测光校准的叠加图像及源星表。主要成果是一个高精度测光红移样本，σ(Δz/(1+z)) ≈ 0.04–0.05，且在i′_AB ≈ 24以内仅有1–3%的离群值，使从z ≈ 0到1.4的星系团宇宙学研究得以可靠开展。

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.

研究动机与目标

• 从公开的CFHTLS-Wide数据中创建同质性、多波段测光调查，用于宇宙学研究。
• 在37平方度范围内生成天体测量和测光校准的叠加图像及源星表，覆盖五波段。
• 利用BPZ代码推导可靠测光红移，并通过光谱红移调查进行验证。
• 通过测光和弱引力透镜技术，实现从低红移到高红移的光学星系团搜寻。
• 将高质量星表公开发布，供星系团和宇宙学后续研究使用。

提出的方法

• 截至2008年1月，选取所有具有五波段u*g g' r' i' z'覆盖的公开CFHTLS-Wide指向数据。
• 利用GaBoDS/THELI图像处理流程对数据进行处理，生成叠加、天体测量和测光校准的图像。
• 使用SExtractor从叠加图像中提取源星表，五波段测光数据均已完成测量。
• 利用贝叶斯测光红移（BPZ）代码估算测光红移，其校准与验证基于VVDS、DEEP2和SDSS的光谱红移数据。
• 通过角向星系聚类的交叉相关分析和外部光谱验证，评估测光红移的可靠性。
• 生成图像掩膜和JPEG可视化图像，以支持数据质量控制和源检查。

实验结果

研究问题

• RQ1 在同质性、大范围、五波段的CFHTLS-Wide数据调查中，可实现的测光红移精度如何？
• RQ2 在不同红移区间内，测光红移估计的可靠性如何？相邻红移切片之间的污染水平如何？
• RQ3 测光红移中的系统性偏差在多大程度上影响星系团研究，特别是在低红移区域？
• RQ4 与VVDS、DEEP2和SDSS等外部光谱红移调查相比，测光红移估计的性能如何？
• RQ5 图像质量和测光校准对CARS调查中多波段源星表可靠性的影响如何？

主要发现

• CARS调查覆盖了CFHTLS-Wide巡天的37平方度区域，所有五波段的平均视宁度小于0.9"。
• 测光深度达到5σ的极限星等i′_AB ≈ 24.5，测光校准精度与SDSS相比在0.04 mag以内。
• 测光红移样本在i′_AB ≈ 24以内实现了σ(Δz/(1+z)) ≈ 0.04–0.05，且仅有1–3%的离群值。
• 在低红移区域（z < 0.5）观察到系统性偏差Δz ≈ 0.1，随红移线性减小至z ≈ 1时Δz ≈ -0.1，零交叉点位于z ≈ 0.5。
• 交叉相关分析显示，红移间隔Δz ≈ 0.1的红移区间之间存在显著污染，而间隔大于Δz ≈ 0.3的区间之间相关性极低。
• 星表包含约390万个星系，其中145万个具有可靠的测光红移（ODDS > 0.9），适用于0 < z < 1.4范围内的宇宙学生星系团研究。