斯皮策超深巡天项目 (SURFS UP) I: 概述

SURFSUP 是一个联合斯皮策和哈勃空间望远镜的探索科学项目，利用 10 个星系团作为宇宙望远镜，通过引力透镜效应研究红移 z >~ 7 且本征光度低于相同曝光时间空白场巡天的星系。我们的主要目标是测量这些星系（最可能是驱动再电离的电离光子来源）的恒星质量和年龄。准确了解该时期的恒星形成密度和恒星形成历史，对于确定这些星系是否确实使宇宙再电离至关重要。恒星质量和年龄的测定需要测量静止系光学波段的光，而只有斯皮策望远镜能够探测 z >~ 7 的源，且需要足够大的典型星系样本。我们的项目包括 550 小时的斯皮策/IRAC 成像，覆盖 10 个质量分布已知非常精确的星系团，使其成为极其精确的宇宙望远镜。我们将数据与存档观测相结合，在中心 4 角分 × 4 角分天区获得 3.6 微米和 4.5 微米波段各约 30 小时曝光时间的镶嵌图，在侧翼天区获得约 15 小时曝光时间。这导致中心天区在 IRAC 3.6 和 4.5 微米波段的 3-σ 灵敏度极限分别约为 26.6 和 26.2 AB 星等。为了说明巡天策略和特征，我们介绍了样本，给出了数据处理的细节，并证明这些数据足以对 z >~ 7 的源进行深入研究（以 MACSJ1149.5+2223 后面的一个 z=9.5 星系为例）。对于巡天的第一个星系团（子弹星系团），我们已发布了所有高层数据镶嵌图和 IRAC 经验 PSF 模型。未来我们计划发布整个巡天的这些数据产品。