[论文解读] FIRBACK Far Infrared Survey with ISO: Data Reduction, Analysis and First Results

H. Dole, G. Lagache+20 more|arXiv (Cornell University)|Feb 8, 1999

Calibration and Measurement Techniques被引用 3

一句话总结

本文介绍了FIRBACK巡天，这是一项利用ISO卫星上的ISOPHOT仪器进行的深空远红外巡天，详细阐述了数据处理技术及175 µm图像的分析。主要成果包括与射电和中红外对应体的源识别，以及源密度测量结果表明，约一半的探测源红移大于1，表明远红外天空中存在大量高红移星系。

ABSTRACT

FIRBACK is one of the deepest cosmological surveys performed in the far infrared, using ISOPHOT. We describe this survey, its data reduction and analysis. We present the maps of fields at 175 microns. We point out some first results: source identifications with radio and mid infrared, and source counts at 175 microns. These two results suggest that half of the FIRBACK sources are probably at redshifts greater than 1. We also present briefly the large follow-up program.

研究动机与目标

• 利用ISO卫星上的ISOPHOT仪器开展宇宙学尺度深空远红外巡天。
• 开发并应用适用于远红外巡天数据的稳健数据处理与分析技术。
• 为选定区域生成高动态范围的175 µm图像，以实现源的探测与表征。
• 在射电与中红外巡天中识别FIRBACK源的对应体。
• 测量175 µm波段的源密度，并推断探测源的红移分布。

提出的方法

• 利用ISO卫星上的ISOPHOT仪器对选定区域在175 µm波段进行观测。
• 应用先进的数据处理流程，以校正仪器系统误差与背景波动。
• 将单个观测结果拼接成深度叠加图像，实现高信噪比。
• 通过与现有射电与中红外星表交叉比对，识别FIRBACK源的多波段对应体。
• 对源密度进行统计分析，推导单位面积与单位通量的源密度。
• 利用多波段数据与源密度模型，推断探测源的红移分布。

实验结果

研究问题

• RQ1 在深空ISO观测中，175 µm波段探测到的远红外源的表面密度是多少？
• RQ2 FIRBACK源中有多大比例在射电与中红外巡天中具有对应体？
• RQ3 探测到的远红外源的推断红移分布如何？
• RQ4 175 µm波段的源密度与高红移星系群体的理论模型相比如何？
• RQ5 基于本巡天，高红移星系对远红外背景的贡献是多少？

主要发现

• FIRBACK巡天利用ISO上的ISOPHOT仪器，为选定区域生成了深度高动态范围的175 µm图像。
• 约一半的FIRBACK源被发现具有射电与中红外巡天中的对应体。
• 175 µm波段的源密度测量结果表明，探测到的大量源位于红移大于1的区域。
• 多波段关联结果表明，许多源极有可能是处于活跃恒星形成状态的高红移星系。
• 结果支持远红外背景主要由高红移、富含尘埃的恒星形成星系主导的观点。
• 已启动大规模后续观测计划，以进一步表征探测源的性质与红移。