[论文解读] The Spitzer Data Fusion: Contents, Construction and Applications to Galaxy Evolution Studies

M. Vaccari|arXiv (Cornell University)|Apr 8, 2016

Astronomy and Astrophysical Research被引用 10

一句话总结

本文介绍了斯皮策数据融合与SERVS数据融合，这是涵盖730万颗IRAC选源、覆盖83平方度深空天区的全面多波段星表，整合了从远紫外到远红外的测光、光谱红移与非连续射电数据。这些数据库基于斯皮策望远镜低温与温控任务期间的改进源提取与定标技术构建，为星系演化研究提供了先进支持，尤其与赫歇尔及射电巡天形成协同效应。

ABSTRACT

We present the Spitzer Data Fusion, a database incorporating far-ultraviolet to far-infrared flux measurements as well as photometric and spectroscopic redshifts for 4.4 million IRAC-selected sources detected over 8 extragalactic fields covering 65 deg$^2$ observed by Spitzer in all IRAC and MIPS bands during its cryogenic mission. Deeper Spitzer observations carried out during its warm mission over 5 sub-fields as part of the SERVS project are also presented and analysed in a similar fashion, detecting 2.8 million IRAC-selected sources over 18 deg$^2$ and merging them with multi-wavelength catalogues within the SERVS Data Fusion. When combined with Herschel SPIRE surveys and radio continuum observations over the same fields, the Spitzer Data Fusion and the SERVS Data Fusion provide an invaluable resource for multi-wavelength galaxy formation and evolution studies at infrared/millimetre/radio wavelengths. The catalogues and their future updates will be released at http://www.mattiavaccari.net/df/ and on CDS/VizieR.

研究动机与目标

• 创建一个公开可访问、均匀一致的多波段数据库，整合斯皮策IRAC与MIPS测光数据，以及主要深空巡天区域的远紫外至射电数据。
• 通过改进源提取与定标流程，解决多波段源匹配与通量定标的挑战，特别是MIPS 24 μm数据中明亮与扩展源的处理问题。
• 通过提供从远紫外到远红外波段一致且定标准确的通量与红移数据，支持稳健的星系演化研究。
• 通过提供经过良好定标的多波段参考星表，支持SKA探路者等未来巡天任务。
• 将斯皮策低温与温控任务的数据，包括SERVS项目更深度的观测数据，整合为统一的、公开发布的资源。

提出的方法

• 利用MOPEX与SExtractor在8个深空天区（共65平方度）生成深度、叠加的IRAC与MIPS马赛克图，进行源检测与通量测量。
• 采用改进的MIPS 24 μm源提取方法，以SExtractor替代APEX，提升明亮与扩展源的可靠性，默认使用半径1.9角秒的aperture 2（aper2）通量。
• 对孔径通量应用PSF损失修正，并利用最新的仪器与颜色修正，将所有通量统一校准至恒定的νSν标度。
• 整合来自外部巡天的测光与光谱红移数据，确保各天区之间一致的天球坐标与测光定标。
• 将斯皮策低温任务数据与SERVS项目在5个子场中更深度的温控任务观测数据合并，覆盖18平方度，检测到280万颗源。
• 将斯皮策与SERVS数据融合结果与赫歇尔SPIRE及射电连续谱数据结合，构建用于星系演化研究的多波段资源。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何将从远紫外到远红外的多波段测光数据一致地整合进一个公开可用的数据库，以支持星系演化研究？
• RQ2 在MIPS 24 μm数据中，为实现明亮与扩展源可靠测光，源提取与通量定标需进行哪些改进？
• RQ3 斯皮策数据融合在多大程度上能提升赫歇尔SPIRE巡天中源提取与天球坐标校准的精度？
• RQ4 射电连续谱与多波段数据的引入在星系分类中（如恒星形成星系与活动星系核）起到何种提升作用？
• RQ5 数据融合在支持未来对远红外/射电相关性与宇宙恒星形成历史研究中发挥何种作用？

主要发现

• 斯皮策数据融合包含来自斯皮策低温任务的440万颗IRAC选源（覆盖65平方度）的定标测光数据，扩展与明亮源的通量可靠性显著提升。
• SERVS数据融合在18平方度范围内增加了280万颗IRAC选源，来自更深度的温控任务观测，显著提升了关键深空天区的源密度与深度。
• 采用SExtractor改进MIPS 24 μm源提取方法后，与APEX相比，显著减少了源碎片化与通量损失，尤其对扩展源效果明显。
• 所有通量均通过最新仪器与颜色修正，统一校准至恒定的νSν标度，支持各类源型的一致SED拟合。
• 该数据融合已成功应用于赫歇尔巡天，包括提升源提取质量、改善天球坐标校准，并推动了恒星形成率演化与尘埃温度演化的研究。
• 星表已通过http://www.mattiavaccari.net/df/与CDS/VizieR公开发布，未来将作为HELP项目的一部分持续更新。