[论文解读] The VIMOS VLT Deep Survey: Public release of 1599 redshifts to IAB<=24 across the Chandra Deep Field South

O. Le Fèvre, G. Vettolani+6 more|ArXiv.org|Mar 26, 2004

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 12被引用 187

一句话总结

本文公开发布了在哈勃空间望远镜-先进巡天相机（HST-ACS） GOODS区域中，通过甚大望远镜（VLT）上的VIMOS多目标光谱仪对1,599个星系、恒星和类星体的红移测量结果，其 $I_{AB} \leq 24$。该巡天在红移测量上实现了88%的完整度，揭示了中值红移为 $z = 0.73$，并在 $z \approx 0.667$ 和 $z \approx 0.735$ 处出现显著的高密度峰值，大尺度结构在横向尺度上延伸约16 Mpc。

ABSTRACT

{This paper presents the VIMOS VLT Deep Survey around the Chandra Deep Field South (CDFS). We have measured 1599 new redshifts with VIMOS on the European Observatory Very Large Telescope - UT3, in an area 21x21.6 arcmin^2, including 784 redshifts in the Hubble Space Telescope - Advanced Camera for Surveys GOODS area. 30% of all objects with I_AB=24 have been observed independently of magnitude, indicating that the sample is purely magnitude limited. We have reached an unprecedented completeness level of 88% in terms of the ratio of secure measurements vs. observed objects, while 95% of all objects have a redshift measurement. A total of 1452 galaxies, 139 stars, 8 QSOs have a redshift identification, 141 of these being unsecure measurements. The redshift distribution down to I_AB=24 is peaked at a median redshift z=0.73, with a significant high redshift tail extending up to ~4. Several high density peaks in the distribution of galaxies are identified. In particular, the strong peak at z=0.735 contains more than 130 galaxies in a velocity range +/-2000 km/s distributed all across the transverse ~20 h^-1 Mpc of the survey. We are releasing all redshifts to the community, along with the cross identification with HST-ACS GOODS sources on the CENCOS database environment http://cencosw.oamp.fr.

研究动机与目标

• 测量钱德拉深空南区中 $I_{AB} \leq 24$ 的1,599个天体的红移，以研究星系演化与大尺度结构。
• 通过多指向巡天设计，实现高红移测量完整度，最大限度减少选择效应与宇宙方差影响。
• 将VVDS红移数据与哈勃空间望远镜-先进巡天相机（HST-ACS）GOODS源进行交叉识别，支持多波段分析。
• 发布高质量、公开可访问的红移星表，附带测光与光谱数据，以支持宇宙学与星系演化研究。

提出的方法

• 使用甚大望远镜-UT3望远镜上的VIMOS仪器，采用低分辨率红色光栅（LRRED），在5500–9500 Å波段提供 $R \sim 220$ 的光谱分辨率，进行多目标光谱观测。
• 在五个VIMOS指向点进行观测，覆盖约453平方弧分，包含完整的HST-ACS GOODS区域，使用1角秒宽的狭缝与10角秒长的狭缝。
• 采用自动化红移测量与质量控制方法，结合ESO成像巡天与HST-ACS星表进行交叉识别。
• 基于特征置信度，使用0–4级质量标志系统对红移可靠性进行分类：0 = 无测量，4 = 强特征且S/N高，置信度100%。
• 利用与宽波段测光（来自EIS与GOODS巡天）匹配的静止帧星系模板，计算k校正与绝对星等。
• 通过CENCOS数据库发布完整星表，支持通过坐标、红移、ID或质量标志进行交互式查询，并集成光谱与图像访问功能。

实验结果

研究问题

• RQ1 在钱德拉深空南区中，$I_{AB} \leq 24$ 的星系红移分布如何？其主要结构特征为何？
• RQ2 该红移巡天在安全测量方面的完整度如何？星等选择对样本纯净度的影响如何？
• RQ3 大尺度结构（如 $z \approx 0.735$ 峰）的空间范围与形态如何？
• RQ4 在该星等限制样本中，星系的绝对星等与 $B-I$ 颜色如何随红移演化？
• RQ5 VVDS红移星表与HST-ACS GOODS数据的交叉识别程度如何，能否支持多波段研究？

主要发现

• 该巡天在观测目标中实现了前所未有的88%安全红移测量完整度（质量标志3或4），所有对象中95%均获得红移测量。
• 红移分布的中值红移为 $z = 0.73$，并存在显著的高红移尾部，延伸至 $z \sim 4$。
• 识别出两个主要高密度峰值：一个位于 $z \approx 0.667$（149个星系），另一个位于 $z \approx 0.735$（116个星系），在横向尺度上延伸约16 Mpc，呈现墙状结构。
• 样本包含1,452个星系、139颗恒星与8个类星体，其中141个红移测量被归类为不确定（标志0–2）。
• 绝对星等 $M_B$ 分布显示出清晰的红移演化趋势，$B-I$ 颜色分布揭示了与被动演化或恒星形成历史一致的系统性变化。
• 完整星表（包括与HST-ACS GOODS源的交叉识别）的公开发布，使得对早期宇宙中星系演化与大尺度结构的详细多波段研究成为可能。