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3D-HST:哈勃空间望远镜宽场无缝光谱巡天

宇宙学与河外天体物理 2015-06-04 v2

摘要

我们介绍3D-HST,一项利用哈勃空间望远镜进行的近红外光谱珍宝计划,旨在研究塑造遥远宇宙中星系的过程。3D-HST为约7000个红移在1<z<3.5范围内的星系提供静止框架光学光谱,这个时期发生了60%的恒星形成,类星体数密度达到峰值,第一批星系停止形成恒星,并且我们今天在星系中看到的结构规则性必定已经出现。3D-HST将覆盖CANDELS巡天区域的3/4(625平方角分),包括两个轨道的主WFC3/G141无缝光谱覆盖和两到四个轨道的ACS/G800L无缝光谱并行观测。在红外波段,这些曝光时间在H~23.1星等处产生每个分辨率单元约5的连续谱信噪比,对于典型天体,5σ发射线灵敏度为5x10^{-17} erg/s/cm^2,对于低天空背景水平图像中的致密源,灵敏度提高约2倍。WFC3/G141光谱提供从1.1到1.6微米的连续波长覆盖,空间分辨率约为0.13角秒,结合其深度,使其成为研究星系演化的独特资源。我们展示了对无缝光谱观测的初步归约和分析,包括从提取的无缝光谱和辅助多波段星表测光的联合拟合中得到的发射线和红移测量。当前分析给出的红移估计精度为σ(z)=0.0034(1+z),或σ(v)~1000 km/s。我们说明了该巡天的普适性如何为许多不同类型的天体提供质量卓越的近红外光谱,包括一个红移z=4.7的类星体、z~2处的宁静星系,以及已知最遥远的T型褐矮星。CANDELS和3D-HST巡天的结合将为1<z<3.5宇宙的研究提供权威的成像和光谱数据集,直至詹姆斯·韦伯空间望远镜发射。

关键词

引用

@article{arxiv.1204.2829,
  title  = {3D-HST: A wide-field grism spectroscopic survey with the Hubble Space Telescope},
  author = {Gabriel Brammer and Pieter van Dokkum and Marijn Franx and Mattia Fumagalli and Shannon Patel and Hans-Walter Rix and Rosalind Skelton and Mariska Kriek and Erica Nelson and Kasper Schmidt and Rachel Bezanson and Elisabete da Cunha and Dawn Erb and Xiaohui Fan and Natascha Förster Schreiber and Garth Illingworth and Ivo Labbé and Joel Leja and Britt Lundgren and Dan Magee and Danilo Marchesini and Patrick McCarthy and Ivelina Momcheva and Adam Muzzin and Ryan Quadri and Charles Steidel and Tomer Tal and David Wake and Katherine Whitaker and Anna Williams},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1204.2829},
  year   = {2015}
}

备注

Replacement reflects version now accepted by ApJS. A preliminary data release intended to provide a general illustration of the WFC3 grism data is available at http://3dhst.research.yale.edu/