[论文解读] The SCUBA-2 "All-Sky" Survey

M. A. Thompson, S. Serjeant+46 more|ArXiv.org|Apr 24, 2007

Adaptive optics and wavefront sensing参考文献 1被引用 4

一句话总结

SCUBA-2 'All-Sky' Survey (SASSy) 计划利用 JCMT 上的 SCUBA-2 仪器对北天约 4,800 平方度的天空进行深度、广域的亚毫米波巡天，达到 30 mJy/beam 的 1σ 噪声深度。该先导巡天将利用 500 小时的观测时间，绘制亚毫米波天空图，以识别稀有明亮源、冷尘发射星系以及密集的银河系核心，为 ALMA 和未来亚毫米波设施奠定基础性遗产数据基础。

ABSTRACT

The sub-millimetre wavelength regime is perhaps the most poorly explored over large areas of the sky, despite the considerable effort that has been expended in making deep maps over small regions. As a consequence the properties of the sub-millimetre sky as a whole, and of rare bright objects in particular, remains largely unknown. Here we describe a forthcoming survey (the SCUBA-2 ``All-Sky'' Survey, or SASSy) designed to address this issue by making a large-area map of approximately one-fifth of the sky visible from the JCMT (4800 square degrees) down to a 1 sigma noise level of 30 mJy/beam. This map forms the pilot for a much larger survey, which will potentially map the remaining sky visible from the JCMT, with the region also visible to ALMA as a priority. SASSy has been awarded 500 hours for the 4800 square degree pilot phase and will commence after the commissioning of SCUBA-2, expected in early 2008.

研究动机与目标

• 通过在 850 µm 波段对北天可观测区域的显著比例进行全面测绘，解决大范围亚毫米波巡天缺乏的问题。
• 识别在以往巡天中未被探测到的稀有、明亮亚毫米波源，包括冷的、超亮的星系和密集的银河系核心。
• 为未来仪器（如 ALMA、CCAT 和 Planck）提供遗产数据集，作为寻址图和校准资源。
• 探测具有约 20 K 粉尘温度和高 850 µm 流量的冷本地星系，这些星系在 IRAS 巡天中因低 60 µm 辐射而被遗漏。
• 生成公开可访问的、高动态范围的亚毫米波地图，与全天尘埃消光图互补，并增强亚毫米波波段的虚拟天文台建设。

提出的方法

• 利用 SCUBA-2，一种具有 50 平方角分视场的宽视场测热计阵列，实现比其前身 SCUBA 快约 1,000 倍的测绘速度。
• 对 JCMT 可见的约 4,800 平方度天空区域开展先导巡天，在 850 µm 波段达到 1σ 敏感度 30 mJy/beam。
• 在每年约 15–20% 的 Grade 4 天气条件下灵活安排观测，以最大化观测效率。
• 将 850 µm 辐射与档案中的 CO 和 HI 巡天数据相关联，以区分银河系内与星系外源，特别是在高银纬区域。
• 在赫歇尔公告机会发布之前提前发布数据，以最大化社区影响力并支持早期利用。
• 生成最终数据产品，包括 850 µm 的紧凑源和点源星表，以及供公众访问的叠加图像图块。

实验结果

研究问题

• RQ1 在天空中，明亮亚毫米波源的真实分布和种群特征是什么，特别是那些被深度但窄视场巡天遗漏的源？
• RQ2 在本地宇宙（z ~ 0.1）中是否存在具有约 20 K 粉尘温度和 SASSy 可探测但 IRAS 无法探测到的 850 µm 流量的冷、超亮星系？
• RQ3 在所调查区域中存在多少密集、冷的银河系核心？它们能否作为未来亚毫米波望远镜的通量和指向校准源？
• RQ4 SASSy 数据在多大程度上能提高全天尘埃消光图的准确性，并支持 GAIA 任务的目标？
• RQ5 如何利用 SASSy 数据为 ALMA 和其他未来亚毫米波设施预选目标？

主要发现

• SASSy 先导巡天将在 850 µm 波段对北天约 4,800 平方度的天空进行测绘，1σ 噪声深度为 30 mJy/beam，可探测到微弱且稀有的亚毫米波源。
• 预计该巡天将发现约 1,000 个新的 ALMA 潜在相位校准源，原因在于明亮亚毫米波源的高密度。
• SASSy 将探测到红移 z ~ 0.1 处的冷、超亮星系，其 850 µm 流量超过 70 mJy，这些星系因 60 µm 辐射低而未被 IRAS 探测到。
• 该巡天将生成一份全面、公开可访问的紧凑源和点源亚毫米波源星表，作为通量和指向校准的关键资源。
• 预计每年在 Grade 4 天气条件下可获得约 500 小时的观测时间，先导阶段预计在两年内完成。
• 该巡天旨在于赫歇尔公告机会发布之前发布数据，以最大化其遗产价值和社区影响力。