[论文解读] The VIRMOS deep imaging survey: I. overview and survey strategy

O. Le Fèvre, Y. Mellier+12 more|ArXiv.org|Jun 12, 2003

Astronomy and Astrophysical Research被引用 89

一句话总结

本文介绍了CFH12K-VIRMOS深空成像巡天，该巡天使用加拿大-法国-夏威夷望远镜上的CFH12K相机，在四个高银纬场区覆盖17 deg²的区域，进行B、V、R、I多波段成像。巡天提供了217.5万条源的测光星表，I_AB星等深度分别为24.8（广域）和25.3（深空），支持高红移星系、弱引力透镜及大尺度结构的研究，数据自2003年7月1日起向公众开放。

ABSTRACT

This paper presents the CFH12K-VIRMOS survey: a deep B, V, R and I imaging survey in four fields totalling more than 17 deg^2, conducted with the 30x40 arcmin^2 field CFH-12K camera. The survey is intended to be a multi-purpose survey used for a variety of science goals, including surveys of very high redshift galaxies and weak lensing studies. Four high galactic latitude fields, each 2x2 deg^2, have been selected along the celestial equator: 0226-04, 1003+01, 1400+05, and 2217+00. The 16 deg^2 of the "wide" survey are covered with exposure times of 2h, 1.5h, 1h, 1h, while the 1.3x1 deg^2 area of the "deep" survey at the center of the 0226-04 field is covered with exposure times of 7h, 4.5h, 3h, 3h, in B,V,R and I respectively. The data is pipeline processed at the Terapix facility at the Institut d'Astrophysique de Paris to produce large mosaic images. The catalogs produced contain the positions, shape, total and aperture magnitudes for the 2.175 million objects. The depth measured (3sigma in a 3 arc-second aperture) is I_{AB}=24.8 in the ``Wide'' areas, and I_{AB}=25.3 in the deep area. Careful quality control has been applied on the data as described in joint papers. These catalogs are used to select targets for the VIRMOS-VLT Deep Survey, a large spectroscopic survey of the distant universe (Le Fèvre et al., 2003). First results from the CFH12K-VIRMOS survey have been published on weak lensing (e.g. van Waerbeke & Mellier 2003). Catalogs and images are available through the VIRMOS database environment under Oracle ({ t http://www.oamp.fr/virmos}). They will be open for general use on July 1st, 2003.

研究动机与目标

• 开展一项深空、大范围的多波段成像巡天，以支持多样化的宇宙学与天体物理学研究。
• 为VIRMOS-VLT深空巡天（一项针对遥远星系的大规模光谱红移巡天）提供目标选择支持。
• 为弱引力透镜与星系团聚研究生成高精度的测光与天球坐标星表。
• 向更广泛的天文界提供公共数据集，用于研究高红移星系、暗物质及大尺度结构。

提出的方法

• 巡天利用加拿大-法国-夏威夷望远镜上的CFH12K相机，对沿天赤道的四个2×2 deg²区域进行成像。
• B、V、R、I波段的曝光时间在1至7小时之间，其中0226-04区域因需深空覆盖而积分更深。
• 数据处理通过巴黎天体物理研究所的Terapix设施完成，生成校准后的拼接图像与测光星表。
• 通过交叉CCD比较、与USNO星星表的交叉匹配，以及恒星序列的颜色一致性检验，验证了测光与天球坐标精度。
• 质量控制包括通过Elixir队列程序监控测光零点，并评估角相关函数。
• 数据存储于基于Oracle的数据库中，支持用户按星等、颜色、位置与形态参数自定义查询。

实验结果

研究问题

• RQ1 在深空光学成像中，高红移星系（z ≈ 5）的分布与演化特征如何？
• RQ2 在深空、大范围成像巡天中，能否精确测量大尺度结构引起的弱引力透镜信号？
• RQ3 来自30×40 arcmin²相机的大幅面拼接图像中，测光与天球坐标测量的保真度与系统误差水平如何？
• RQ4 遥远宇宙中星系的形态与团聚特性如何与暗物质分布相关联？
• RQ5 该巡天数据能否有效筛选出用于大样本光谱红移巡天（目标红移可达z ≈ 5）的星系？

主要发现

• 巡天覆盖面积超过17 deg²，其中16 deg²为广域场，1.3×1 deg²为以0226-04场为中心的深空区域。
• 广域区域的3σ检测深度为I_AB = 24.8，深空区域为I_AB = 25.3，使用3角秒孔径。
• I波段共检测到217.5万条源，其中115万条位于17.5 ≤ I_AB ≤ 24的星等范围内。
• 测光精度优于0.1个星等，明亮恒星的颜色误差小于0.1 mag。
• 通过与USNO星表对比验证了天球坐标精度，位置误差与预期系统误差一致。
• 该巡天已实现宇宙淘洗测量，并对Ω_m与σ_8等宇宙学参数施加了约束，证明了其数据质量与科学实用性。