[论文解读] The ATLAS-SPT Radio Survey of Cluster Galaxies

Andrew O’Brien, N. F. H. Tothill+2 more|arXiv (Cornell University)|Feb 5, 2016

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 2被引用 4

一句话总结

本文介绍了ATLAS-SPT射电巡天，这是利用ATCA在2.1 GHz波段对SPT深空场进行的100 deg²拼接观测，空间分辨率达8

ABSTRACT

Using a high-performance computing cluster to mosaic 4,787 pointings, we have imaged the 100 sq. deg. South Pole Telescope (SPT) deep-field at 2.1 GHz using the Australian Telescope Compact Array to an rms of 80 $μ$Jy and a resolution of 8". Our goal is to generate an independent sample of radio-selected galaxy clusters to study how the radio properties compare with cluster properties at other wavelengths, over a wide range of redshifts in order to construct a timeline of their evolution out to $z \sim 1.3$. A preliminary analysis of the source catalogue suggests there is no spatial correlation between the clusters identified in the SPT-SZ catalogue and our wide-angle tail galaxies.

研究动机与目标

• 对SPT深空场开展大范围、高灵敏度的射电巡天，通过弯曲喷流射电星系识别星系团。
• 将射电选中的星系团候选体与通过太阳-泽尔多维奇（SZ）效应检测到的星系团进行比较，以评估选择偏差。
• 研究星系团中射电性质在红移z ~ 1.3以内的演化特征。
• 探讨弯曲喷流射电星系作为探测高红移星系团的互补方法的潜力。
• 填补多波段SSDF场在厘米波段的射电覆盖空白。

提出的方法

• 使用ATCA在6A和6C配置下对100 deg²区域进行4,787个指向的拼接观测，实现8"空间分辨率和80 μJy均方根灵敏度。
• 基于3.1 GHz主波束FWHM，采用六边形网格间距进行奈奎斯特采样，确保完整覆盖并避免欠采样。
• 使用PKS 1934-638（通量）和PKS 2333-528（相位）作为标准校准源，并通过pgflag自动进行射频干扰（RFI）剔除。
• 利用MIRIAD软件包进行宽带成像和源检测，重点分析斯托克斯I总强度。
• 由于形态复杂且天区源密度低，人工识别弯曲喷流射电星系候选体。
• 将弯曲喷流候选体与SPT-SZ星系团星表进行交叉匹配，以评估在星系团红移处的空间相关性。

实验结果

研究问题

• RQ1 ATLAS-SPT巡天中检测到的弯曲喷流射电星系是否与SZ效应检测到的星系团属于同一类星系团群体？
• RQ2 在SPT深空场中，射电选中的弯曲喷流星系与SZ选中的星系团之间存在何种空间相关性？
• RQ3 SZ巡天在多大程度上漏检了可通过弯曲喷流射电星系探测到的高红移星系团？
• RQ4 利用弯曲喷流射电星系方法识别大质量、高红移星系团的效率如何？
• RQ5 SZ星系团巡天中，存在明亮射电AGN时存在何种选择偏差？

主要发现

• ATLAS-SPT巡天在2.1 GHz波段实现了100 deg²的图像，空间分辨率达8"，均方根灵敏度为80 μJy，覆盖了完整的SSDF场。
• 共检测到75个弯曲喷流射电星系候选体，其中两个作为代表性样本在图3中展示。
• 仅有一个弯曲喷流候选体位于其最近的SPT-SZ星系团2 Mpc以内，另有四个位于4 Mpc以内，表明空间相关性极弱。
• 缺乏显著的空间相关性表明，弯曲喷流射电星系所追踪的星系团群体与SPT-SZ巡天检测到的星系团群体不同。
• 该巡天将射电源检测延伸至z ~ 1.3，5σ通量极限为0.4 mJy，为研究高红移星系团演化提供了可能。
• 利用弯曲喷流星系的方法可能揭示因AGN污染或质量较低而被SZ巡天遗漏的高红移星系团。