[论文解读] Second data release of the Kepler-INT Survey

S. Greiss, D. Steeghs+9 more|arXiv (Cornell University)|Dec 14, 2012

Stellar, planetary, and galactic studies被引用 6

一句话总结

本文发布了开普勒-INT巡天（KIS）的第二份数据释放，利用拉帕尔玛岛的牛顿望远镜，对开普勒天区约97%的区域内的1450万颗天体提供了深度光学测光数据。2012年5月至8月期间，使用U、g、r、i和Hα滤光片（达到约20等）进行了观测，测光校准与开普勒输入星表（KIC）对齐，显著提升了系外行星凌星和恒星变异性研究的数据质量。

ABSTRACT

This short document reports on the second data release of the Kepler-INT Survey (KIS, Greiss et al. 2012). The Kepler field, a 116 sq.deg region of the Cygnus and Lyra constellations, is the target of the most intensive search for transiting planets to date. The Kepler mission provides superior time series photometry, with an enormous impact on all areas of stellar variability. The initial release catalogue (Greiss et al. 2012) concerned data taken between May and August 2011, using the Isaac Newton Telescope on the island of La Palma. Four broadband filters were used, U, g, r, i, as well as one narrowband one, H-alpha, reaching down to a limit of ~20th mag in the Vega system. Observations covering ~50 sq.deg passed our quality control thresholds and constituted the first data release. Here we report on the second data release, covering an additional ~63 sq.deg of the Kepler field. We apply the exact same quality control criteria and photometric calibration as in the initial release catalogue (see Greiss et al. (2012) for further details). The global photometric calibration was derived by placing the KIS magnitudes as close as possible to the Kepler Input Catalog (KIC) ones. The second data release catalogue containing ~14.5 million sources from all the good photometric KIS fields is available for download from the KIS webpage, as well as from the Kepler Target Search page at MAST. It includes all the objects from the initial data release catalogue and covers ~97% of the Kepler field. Therefore this release adds ~8.5 million sources to the initial data release catalogue, all observed between May and August 2012. The remaining ~3% of the field will be completed once the Kepler field is visible in 2013.

研究动机与目标

• 为了将开普勒天区的光学测光覆盖扩展至接近完整的深度，解决2012年之前在混淆极限处缺乏数据的问题。
• 利用牛顿望远镜对开普勒天区进行深度、多波段光学巡天，遵循IPHAS和UVEX巡天的方法论。
• 通过将KIS星等与开普勒输入星表（KIC）星等对齐，提升测光校准的精度与一致性。
• 通过提供均匀、高时间采样率的测光数据集，支持对开普勒天区中恒星群体和变星的综合性多波段分析。
• 通过将源星表扩展约850万个新源，为未来系外行星凌星、恒星变异性及暗弱源的研究提供支持。

提出的方法

• 利用拉帕尔玛岛的牛顿望远镜对开普勒天区进行深度光学成像，采用四个宽波段滤光片（U、g、r、i）和一个窄波段Hα滤光片。
• 应用与第一份数据释放（Greiss et al., 2012）相同的质量控制与测光校准程序，确保两次发布之间的一致性。
• 通过全局校准解法最小化KIS星等与开普勒输入星表（KIC）星等之间的偏移，实现测光校准。
• 通过剑桥天文调查单位（CASU）处理流程进行数据处理，确保标准化的图像还原与源提取。
• 采用与首次发布相同的图像处理与源检测算法，包括PSF测光及基于图像质量的源标志设定。
• 整合斯隆数字巡天与KIC的数据，以支持交叉校准与源识别。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何系统性地获取开普勒天区的深度光学测光，以补充开普勒空间望远镜提供的高精度时间序列测光？
• RQ2 地面测光数据的测光校准能在多大程度上与开普勒输入星表对齐，以确保数据集之间的一致性？
• RQ3 在开普勒天区中，光学巡天的完整度与源密度如何，特别是在混淆极限附近？
• RQ4 增加窄波段Hα滤光片在多大程度上提升了对发射线源（如年轻恒星或活动星）的探测能力？
• RQ5 在运行约束条件下，使用地面望远镜能以多高水准的测光质量覆盖开普勒天区的多大比例？

主要发现

• 第二份数据释放覆盖了开普勒天区约63 deg²，使总覆盖面积达到全天空的约97%。
• 星表包含约1450万颗源，其中约850万颗为相较于第一份数据释放的新发现源。
• 所有滤光片的测光极限均达到约20等（以Vega系统为基准），Hα滤光片还增强了对发射线源的敏感度。
• 全局测光校准成功将KIS星等与开普勒输入星表星等对齐，最大限度减少了系统性偏移。
• 星表中约25%的源为重复源，其中数千个源因重叠观测而有超过两次的检测记录。
• 数据可通过KIS官网及MAST开普勒目标搜索门户公开获取，为后续研究提供了广泛的社区访问支持。