[论文解读] The LOFAR Two-metre Sky Survey IV. First Data Release: Photometric redshifts and rest-frame magnitudes

K. J. Duncan, J. Sabater+25 more|University of Hertfordshire Research Archive (University of Hertfordshire)|Nov 19, 2018

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 50被引用 35

一句话总结

本文提出了一种结合Pan-STARRS与WISE测光的新型混合测光红移方法，为LOFAR两米天空巡 Survey 第一数据发布（DR1）中94.4%的光学对应体提供了测光红移和Rest-frame星等。该方法的散差为3.9%，异常值比例为7.9%，对射电光度无显著依赖性，但受选择效应和源演化影响，表现出明显的红移依赖性性能趋势。

ABSTRACT

The LOFAR Two-metre Sky Survey (LoTSS) is a sensitive, high-resolution 120-168 MHz survey of the Northern sky. The LoTSS First Data Release (DR1) presents 424 square degrees of radio continuum observations over the HETDEX Spring Field (10h45m00s $ 0.15$) of 7.9%. We also find that, at a given redshift, there is no strong trend in photo-$z$ quality as a function of radio luminosity. However there are strong trends as a function of redshift for a given radio luminosity, a result of selection effects in the spectroscopic sample and/or intrinsic evolution within the radio source population. Additionally, for the sample of sources in the LoTSS First Data Release with optical counterparts, we present rest-frame optical and mid-infrared magnitudes based on template fits to the consensus photometric (or spectroscopic when available) redshift.

研究动机与目标

• 为LOFAR两米天空巡 Survey 第一数据发布（DR1）中射电连续谱选源提供精确的测光红移，以支持物理性质的稳健估计。
• 针对涵盖活动星系核（AGN）与星系形成星系的多样化射电源群体，开发一种针对此类异质样本优化的混合测光红移方法，以应对挑战。
• 利用共识测光（或光谱）红移估计宿主星系的Rest-frame光学与中红外星等，以支持多波段科学研究。
• 量化测光红移性能随射电光度与红移的变化，识别由选择效应或本征演化引起的系统性趋势。
• 向天文界提供增值星表，以在未来的WEAVE-LOFAR等光谱巡天之前，最大化LOFAR DR1巡天的科学产出。

提出的方法

• 结合Pan-STARRS 3π巡天的光学测光与AllWISE巡天的中红外测光，为射电识别源构建多波段测光数据集。
• 采用一种专为射电连续谱选源的多样化群体优化的新型混合测光红移方法，整合宽波段与发射线敏感滤波器。
• 采用共识红移方法，结合可用的测光与光谱红移，以提高Rest-frame星等估计的准确性和一致性。
• 应用模板拟合技术，以共识红移为输入，推导光学与中红外波段的Rest-frame星等。
• 利用光谱样本评估测光红移性能，计算散差与异常值比例（|z_phot - z_spec| / (1 + z_spec) > 0.15）以评估可靠性。
• 分析测光红移质量随射电光度与红移的变化趋势，以识别选择效应与本征源演化的影响。

实验结果

研究问题

• RQ1 LOFAR DR1区域中射电连续谱选源的测光红移性能如何？其随红移与射电光度的变化趋势如何？
• RQ2 该混合测光红移方法在处理包括AGN与星形成星系在内的多样化射电源群体方面效果如何？
• RQ3 LOFAR探测到的射电源宿主星系的Rest-frame光学与中红外星等是多少？如何利用共识红移进行估计？
• RQ4 测光红移精度是否存在与射电光度或红移相关的系统性偏差？其成因是什么？
• RQ5 光谱样本的选择效应或射电源群体的本征演化在观测到的测光红移性能趋势中起到多大影响？

主要发现

• 该测光红移方法在射电连续谱检测样本中实现3.9%的散差与7.9%的异常值比例，表明其具有高度可靠性。
• 在给定红移下，测光红移质量对射电光度无显著依赖性，表明该方法在不同类型射电源中均具有鲁棒性。
• 在给定射电光度下，测光红移性能随红移表现出显著趋势，可能源于光谱样本的选择效应或源群体的本征演化。
• 利用共识测光（或光谱）红移，为94.4%具有光学对应体的源估计了Rest-frame光学与中红外星等。
• 混合测光红移方法成功处理了射电选源的多样性，包括AGN与星形成系统，且在样本中保持一致的性能。
• 增值星表（包含测光红移与Rest-frame星等）支持广泛的后续研究，包括宿主星系性质与射电源演化研究。