[论文解读] Multi-wavelength extragalactic surveys and the role of MeerKAT and SALT

M. J. Jarvis|arXiv (Cornell University)|Jul 26, 2011

Astronomy and Astrophysical Research参考文献 9被引用 3

一句话总结

本文提出了一种协同的多波段河外巡天策略，利用VISTA、赫歇尔（Herschel）、MeerKAT和SALT望远镜，追踪从再电离时期至今的星系演化、恒星形成以及吸积活动。通过结合VIDEO和Ultra-VISTA的深度近红外成像，以及MeerKAT的射电连续谱和H i巡天，再加上SALT的光谱红移测量，该研究实现了精确的光度红移测定、源识别和统计堆叠，从而探测低H i质量星系和被遮蔽的活动星系。

ABSTRACT

In these proceedings I discuss a range of surveys that are currently underway at optical, near-infrared and far-infrared wavelengths that have large components accessible to both the Southern African Large Telescope (SALT) and the Meer Karoo Array Telescope (MeerKAT). Particular attention is paid to the surveys currently underway with ESO's VISTA telescope, which will provide the ideal data from which to select targets for SALT spectroscopy whilst also providing the necessary depth and photometric redshift accuracy to trace the uJy radio population, found through the proposed MeerKAT surveys. Such surveys will lead to an accurate picture of evolution of star-formation and accretion activity traced at radio wavelengths. Furthermore, SALT spectroscopy could play a crucial role in following up Herschel surveys with its large collecting area and blue sensitivity which occupies a niche in instrumentation on 8- and 10-m class telescopes.

研究动机与目标

• 利用现有及未来的设施，在南半球实现深度多波段河外巡天。
• 通过结合VISTA的近红外数据与光学及亚毫米波数据，提升射电与远红外巡天的光度红移精度和源选择能力。
• 通过SALT的定向后续光谱观测，提升MeerKAT巡天（MIGHTEE、LADUMA、MESMER）的科学产出。
• 通过射电与远红外数据的统计堆叠，探测低于混淆极限的源，以发现低H i质量星系。
• 将SALT确立为深度河外巡天后续观测的关键仪器，尤其针对高红移和射电明亮源。

提出的方法

• 利用VISTA VIDEO巡天的深度近红外成像（Y、J、H、Ks）探测红移z ~ 4以内的星系，以及通过SERVS探测L*椭圆星系至z ~ 5。
• 将VIDEO与Ultra-VISTA数据，与赫歇尔-ATLAS及HerMES远红外巡天数据结合，追踪被遮蔽的恒星形成与活动星系核（AGN）活动。
• 利用SALT的多目标光谱仪，获取VIDEO与Ultra-VISTA区域中星系的光谱红移，尤其针对射电源。
• 在已知红移的星系位置，对MeerKAT的射电谱线数据进行堆叠，以探测低H i质量系统。
• 利用SALT的蓝端灵敏度，探测高红移星系中的发射线，并识别红移z ~ 8.8处的Lyα发射体。
• 整合多波段数据，筛选高红移射电源，并优化LADUMA与MIGHTEE巡天的目标选择。

实验结果

研究问题

• RQ1 深度近红外巡天（如VIDEO与Ultra-VISTA）如何提升对暗弱射电与亚毫米波源的光度红移精度？
• RQ2 SALT光谱观测在实现MeerKAT探测到的射电源识别与红移测量中发挥何种作用？
• RQ3 如何通过低于混淆极限的射电与远红外数据堆叠，揭示低H i质量星系与被遮蔽活动？
• RQ4 与现有仪器相比，SALT的蓝端灵敏度与多目标能力在提升深度河外巡天后续观测方面能发挥多大作用？
• RQ5 如何通过VISTA、赫歇尔、MeerKAT与SALT数据的结合，优化未来SKA预研巡天的目标选择？

主要发现

• VIDEO巡天在3–4.5 deg²区域内达到5σ深度：Y=24.6、J=24.5、H=24.0、Ks=23.5 AB星等，可探测至z ~ 4的L*星系。
• SERVS凭借更深的深度，可探测至z ~ 5的L*星系，将近红外巡天的探测范围延伸至再电离时期。
• SALT可对VIDEO与Ultra-VISTA区域中暗弱、高表面密度的天体获取光谱红移，显著提升源识别能力。
• 在已知红移星系位置对MeerKAT射电数据进行堆叠，可探测至低于仪器噪声底限的H i质量，甚至探测极低H i质量系统。
• 赫歇尔、VISTA与SALT数据的结合，使堆叠可低于赫歇尔的混淆极限，从而探测更暗的远红外源。
• SALT的蓝端灵敏度使其能够独特地探测高红移星系中的发射线，尤其在识别红移z ~ 8.8处的Lyα发射体方面极具价值。