[论文解读] JADES Initial Data Release for the Hubble Ultra Deep Field: Revealing the Faint Infrared Sky with Deep JWST NIRCam Imaging

Marcia Rieke, Robertson, Brant E.+57 more|arXiv (Cornell University)|Jun 4, 2023

Astronomy and Astrophysical Research被引用 16

一句话总结

本论文展示了首个 JADES NIRCam imaging 数据发布，覆盖 ~25 arcmin^2 的 HUDF 周围区域，包括 9 JWST 波段、深度拼接、JEMS 增补，以及 ~47k 源的 23-band 光度目录与光度红移。

ABSTRACT

JWST has revolutionized the field of extragalactic astronomy with its sensitive and high-resolution infrared view of the distant universe. Adding to the new legacy of JWST observations, we present the first NIRCam imaging data release from the JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) providing 9 filters of infrared imaging of $\sim$25 arcmin$^2$ covering the Hubble Ultra Deep Field and portions of Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS) South. Utilizing 87 on-sky dual-filter hours of exposure time, these images reveal the deepest ever near-infrared view of this iconic field. We supply carefully constructed 9-band mosaics of the JADES bands, as well as matching reductions of 5 additional bands from the JWST Extragalactic Medium-band Survey (JEMS). Combining with existing HST imaging, we provide 23-band space-based photometric catalogs and photometric redshifts for $\approx47,500$ sources. To promote broad engagement with the JADES survey, we have created an interactive { t FitsMap} website to provide an interface for professional researchers and the public to experience these JWST datasets. Combined with the first JADES NIRSpec data release, these public JADES imaging and spectroscopic datasets provide a new foundation for discoveries of the infrared universe by the worldwide scientific community.

研究动机与目标

• 提供对 HUDF 及其周边 GOODS-S 的深度 JWST/NIRCam 成像，以扩展深场观测的遗产。
• 提供经过仔细处理的多波段拼接图像及随附的光度目录。
• 将 JADES 数据与 JEMS 成像结合，以提升光谱覆盖和发射线灵敏度。
• 利用 JWST 和 HST 光度测定光度红移，覆盖大样本源。
• 通过可访问的公共接口和文档，促进数据的广泛参与。

提出的方法

• 使用 JWST Calibration Pipeline (v1.9.6) 对 NIRCam 成像进行处理，使用 CRDS pmap 1084。
• 应用自定义步骤： LW 波段的超星底图、1/f 噪声和 wisps 的减除、持久性和伪影掩模。
• 为每个滤波器构建子拼接图，然后构建最终 0.03 arcsec/pixel 的拼接，进行对 Gaia 引用的 HST 位置的天文对准。
• 使用 LW SNR 基于的检测图像和受 Watershed 去混叠影响的管线，结合掩模处理亮星/持久性等伪影。
• 在多种圆形和 Kron 窗 photometry 中执行强制测量，并通过管线 ERR 扩展和随机孔径噪声估计量化流量不确定性。

Figure 1: Field layout of the first JADES data release images relative to other surveys in the GOODS-S region. The coverage of the JADES F277W imaging in this first data release is shown as a grayscale image, and is representative of the coverage in each JADES filter. This portion of the JADES surve

实验结果

研究问题

• RQ1 在 JADES 的深度 NIRCam 观测中，针对 HUDF 能达到的深度和成像质量是多少？
• RQ2 JADES NIRCam 拼接与 JEMS 数据如何补充现有 HST 数据，以改进光谱能量分布（SED）和发射线测量？
• RQ3 将 JWST 与 HST 数据结合在 HUDF 上构建的光度目录的有效性如何？
• RQ4 在 JADES 数据发布中，天文对准和背景/平场校正的准确度达到何种水平？
• RQ5 在本场景下，23-band 光度目录能检索出多少种源以及它们的红移分布？

主要发现

• 约 25 arcmin^2 的深度9-波段 NIRCam 成像，创造了迄今为止 HUDF 的最深近红外视图。
• 拼接集合包括在 9 个滤波器上累积 ~ on-sky 小时的双滤波曝光，以及额外的 5 个 JEMS 波段以增强光谱采样。
• 通过结合 14 个 JWST 波段和 5 个 HST ACS 波段，提供了 ~47,500 个源的光度目录及其光度红移。
• 本次发布提供了 HUDF 源的 23-band 光度测量，支持在高红移的 rest-frame optical 中进行稳健的 SED 拟合和发射线研究。
• 团队实现了自定义的平场校正、1/f 噪声去除、 wisps/ claws/persistence 掩模，以及对 Gaia/HST 参考框架的 refined 天文对准，在各波段实现亚像素级对齐。
• 一个交互式的 FitsMap 网站随数据发布，帮助社区访问和探索。

Figure 2: False color image of the JADES NIRCam mosaic. Shown are logarithmic scalings of F444W (red), F277W (green), and F115W (blue) filter images on a 0.3” pixel scale. The scale bar indicates one arcminute. The white regions are areas with incomplete short wavelength coverage.