Evolyuciya sootnosheniya Talli-Fishera

---

<< 2. GEMS i COMBO-17 | Oglavlenie | 4. Vyborka ob'ektov >>

Razdely

• 3.1. Neobhodimye trebovaniya k nablyudeniyam dlya resheniya postavlennoi zadachi
• 3.2. VIMOS
• 3.3. Nablyudeniya so spektrografom VIMOS.

---

3. Dannye

3.1. Neobhodimye trebovaniya k nablyudeniyam dlya resheniya postavlennoi zadachi

Zadacha opredeleniya krivyh vrasheniya bol'shoi vyborki galaktik na bol'shih krasnyh smesheniyah yavlyaetsya neobychnoi zadachei i ne mozhet byt' vypolnena s pomosh'yu prostyh metodik i instrumentov (imenno poetomu kolichestvo issledovanii v izuchaemoi nami oblasti tak malo).

Perechislim osnovnye trebovaniya k nablyudeniyam, kotorye mogut pozvolit' reshit' postavlennuyu zadachu.

1. Dlya togo, chtoby opredelit' evolyuciyu sootnosheniya Talli-Fishera vplot' do krasnogo smesheniya 1 spektroskopiya dolzhna byt' ochen' glubokoi. Tak, chtoby nablyudat' "tipichnye" galaktiki (galaktiki so svetimost'yu ) na krasnom smeshenii 1, predel nablyudenii dolzhen byt' [Rix et al. 2004].
2. Dlya togo, chtoby poluchit' umerenno naselennoe sootnoshenie TF dlya slabyh i yarkih galaktik v diapazone krasnyh smeshenii ot 0 do 1, nablyudeniya dolzhny pokryvat' bol'shoi kosmologicheskii ob'em (zastavlyaya takim obrazom poluchat' spektry galaktik s bol'shoi ploshadi na nebe).
3. Dlya togo, chtoby poluchit' opticheskie krivye vrasheniya dlya galaktik na bol'shih krasnyh smesheniyah s tochnost'yu ~10% trebuetsya spektral'noe razreshenie poryadka neskol'kih tysyach.
4. Nailuchshaya emissionnaya liniya dlya diapazona krasnyh smeshenii 0 < z < 1 dlya izmereniya krivyh vrasheniya – eto zapreshennyi dublet kisloroda [OII] 3727 i takim obrazom spektral'nyi diapazon nablyudenii dolzhen byt' ~5000-8000. V takom sluchae takzhe vozmozhno izmerenie krivyh vrasheniya dlya bolee blizkih galaktik (0 < z < 0.3), ispol'zuya otlichnye ot [OII] linii (naprimer [OIII] 5007 ili H_β 4861).
5. Prostranstvennoe razreshenie spektral'nyh nablyudenii dolzhno byt' poryadka . Delo v tom, chto maksimal'naya skorost' vrasheniya v galaktike dostigaetsya obychno na neskol'kih eksponencial'nyh shkalah diska, libo, esli dostigaetsya ran'she, to ona ostaetsya postoyannoi do neskol'kih eksponencial'nyh shkal ([Navarro et al. 1996], [Persic, Salucci 1996]). Poetomu esli prinyat' minimal'nyi razmer vidimyh v GEMS eksponencial'nyh diskov v 1 kps [Barden et al. 2005] i krasnoe smeshenie okolo edinicy, to poluchaetsya neobhodimoe kachestvo izobrazhenii okolo .
6. Chto zhe kasaetsya fotometrii neobhodimoi dlya vypolneniya postavlennoi zadachi, to ee razreshenie dolzhno byt' sushestvenno vyshe, chem razreshenie spektral'nyh dannyh, potomu chto tol'ko po nei (esli ne ispol'zuetsya integral'naya spektroskopiya) mozhno opredelit' takie parametry galaktik kak pozicionnyi ugol, naklon galaktiki i effektivnyi radius.

Vse ukazannye vyshe trebovaniya opredelenno trebuyut spektral'nyh nablyudenii na nazemnyh teleskopah klassa 8-10 metrov. Prichem edinstvennye instrumenty, kotorye mogut ispol'zovat'sya dlya vypolneniya nashei zadachi i mogut obespechit' bol'shoe kolichestvo otnablyudennyh galaktik - eto mul'tiob'ektnye spektrografy s bol'shim polem zreniya i pozvolyayushie nablyudat' so srednim/vysokim razresheniem ( ) v diapazone dlin voln ot 5000 do 8000. V nastoyashee vremya takih instrumentov kraine malo - mozhno vydelit' VLT s priborami VIMOS i FORS2, i teleskop Keka so spektrografom DEIMOS. V silu togo, chto proekt GEMS - eto v pervuyu ochered' evropeiskii proekt, byl vybran spektrograf VIMOS na VLT. Chto zhe kasaetsya fotometricheskih dannyh, to dannye proekta GEMS yavlyayutsya ideal'nymi v kachestve dopolneniya k spektroskopii.

3.2. VIMOS

VIMOS(Visible Multi-Object Spectrograph) - eto mul'ti-ob'ektnyi spektrograf opticheskogo diapazona ustanovlennyi na teleskope VLT-U3 (Melipal'). VIMOS - eto mul'timodovyi instrument, pozvolyayushii nablyudat', kak v rezhime 3D spektroskopii (integral'noi spektroskopii polya(IFU)), v rezhime mul'ti-ob'ektnoi spektroskopii (MOS), tak i v rezhime pryamyh snimkov (IMG). Pole zreniya spektrografa razdeleno na 4 puchka razmerom v rezhime pryamyh snimkov i mul'ti-ob'ektnoi spektroskopii i razmerom v rezhime 3D spektroskopii. Masshtab izobrazheniya /piks v rezhime MOS i /piks v rezhime IFU. Kazhdyi iz 4-h puchkov spektrografa oborudovan PZS matricei 20484096 pikselov, prichem dlinnaya storona matricy orientirovana vdol' dispersii dlya uvelicheniya spektral'nogo diapazona. Ustanovlen VIMOS v fokuse Nesmita UT3 teleskopa VLT. Teper' kratko ob ustroistve etogo pribora (optiko-mehanicheckaya shema pokazana na ris. 3.1). Osnovnye komponenty spektrografa:

• Fokal'naya ploskost' spektrografa razdelena na 4 odinakovyh chasti i kazhdaya iz etih chastei oborudovana ustroistvom dlya ustanovki i smeny masok (MEU - mask exchange unit), kotoraya vmeshaet do 15-i predvaritel'no vyrezannyh lazerom invarovyh masok.
• Sekciya otkidnyh zerkal soderzhit 4 otkidnyh zerkala i kompensatory gnutii teleskopa.
• Sekciya kamery i fil'trov: sekciya parallel'nogo puchka soderzhit grizmy, fil'try, kamery i zatvor pered PZS matricei.
• FEU(filter exchange unit): blok smennyh fil'trov (svoi dlya kazhdogo puchka) raspolozhen v osnovnom tele instrumenta pryamo pered sekciei s kamerami. Kazhdyi blok soderzhit do 10-i razlichnyh fil'trov.
• GEU(grism exchange unit): blok smennyh grizm raspolozhen pered sekciei s kamerami i soderzhit do 10 smennyh grizm.

3.3. Nablyudeniya so spektrografom VIMOS.

Nablyudeniya so spektrografom VIMOS v mul'ti-ob'ektnom rezhime sostoyat iz neskol'kih stadii, razdelennyh po vremeni. Pervaya obyazatel'naya chast' nablyudenii - eto preimaging. Osnovnaya cel' etoi stadii - eto poluchenie opticheskogo pryamogo snimka interesuyushego polya v toi zhe konfiguracii teleskopa, v kotoroi budut provodit'sya MOS nablyudeniya dlya polucheniya otnositel'noi astrometrii polya v fokal'noi ploskosti teleskopa (vmeste v gnutiyami i opticheskimi distorsiyami). Vposledstvii eta astrometriya ispol'zuetsya v processe prigotovleniya parametrov dlya sozdaniya masok dlya MOS nablyudenii, a takzhe dlya vybora spiska ob'ektov dlya nablyudenii.

Itak, pervym delom, v hode podgotovki nablyudenii dlya VIMOS'a pole GEMS bylo zamosheno polyami zreniya VIMOS'a (sm. ris. 3.2) Vsego vmeste s perekrytiyami -oe GEMS pole bylo pokryto 9-yu navedeniyami VIMOS'a (ya nazyvayu ih zdes' GEMS-1, GEMS-2, ...GEMS-9). I koordinaty etih polei byli otpravleny v ESO na preimaging.

Sobstvenno sam preimaging – eto nablyudeniya ukazannyh polei v rezhime pryamyh snimkov s korotkimi ekspoziciyami (okolo 2-h minut). Rezul'taty preimaging'a otpravlyayutsya obratno zayavitelyu i zayavitel' uzhe zadaet raspolozhenie shelei. Process razmesheniya shelei na preimaging izobrazhenie pokazan na risunke 3.3. Process raspolozheniya shelei - eto ochen' vazhnyi etap, i poetomu on byl avtomatizirovan, i v algoritm razmesheniya shelei byli vvedeny nekotorye vazhnye ogranicheniya:

• Vybor istochnikov dlya nablyudenii dolzhen byt' fizicheski motivirovan dlya togo, chtoby poluchennaya v rezul'tate nablyudenii vyborka dalekih galaktik ne byla slishkom smeshennoi otnositel'no srednego raspredeleniya galaktik (sm. glavu 4)
• Orientaciya shelei dolzhna sootvetstvovat' polozheniyu dinamicheskih osei v galaktikah (dlya etogo ispol'zuyutsya orientacii iz sersikovskih approksimacii HST kartinok GEMS galaktik).
• Pri raspolozhenii shelei takzhe neobhodimo vydelyat' dve-tri sheli v kazhdom kvadrante pod zvezdy. Dlya nih sozdayutsya psevdo-sheli kvadratnoi formy, kotorye ispol'zuyutsya pered MOS ekspoziciei dlya tochnogo navedeniya teleskopa i ustanovki shelei na ob'ekty.
• Minimal'nyi naklon shelei k napravleniyu dispersii - 30 gradusov.

V itoge, polnoe kolichestvo razmeshennyh shelei dlya 9-i navedenii VIMOS'a okazalos' okolo 1500. Spisok ob'ektov vmeste s parametrami shelei byl otpravlen v ESO dlya nablyudenii. Nablyudeniya provodilis' v rezhime obsluzhivaniya (service mode). Nablyudeniya byli provedeny v neskol'ko priemov v sentyabre-dekabre 2004-ogo goda. Formal'nye zaproshennye parametry nablyudenii:

• 9 razlichnyh navedenii v Yuzhnom Glubokom Chandrovskom pole (CDFS) ( 40 shelei na odin kvadrant navedeniya)
• 5 chasov na kazhdoe navedenie, raspredelennye na ekspozicii po odnomu chasu (dlya usredneniya i dithering'a).
• Zaproshennaya shirina sheli - .
• Rekomendovannoe kachestvo nablyudenii vo vremya ekspozicii - FWHM ne dolzhno byt'
• Zaproshennaya kombinaciya grizmy i fil'tra - grizma HR_Orange (grizma vysokogo razresheniya v oranzhevom diapazone) s blokiruyushim/sortiruyushim fil'trom GG435, obespechivayushimi vmeste srednii spektral'nyi diapazon ot 5200 do 7600 so spektral'nym razresheniem .
• Iz kalibrovok bylo zaproshena tol'ka kalibrovka dlin voln spektra - ni absolyutnaya kalibrovka potokov, ni astrometricheskaya kalibrovki ne zaprashivalis'.

K sozhaleniyu, v silu razlichnyh prichin nablyudeniya ne byli vypolneny v polnom ob'eme, a te chto byli vypolneny byli ne vsegda optimal'ny po kachestvu (detal'no o problemah v glave 5). V itoge iz 9 navedenii VIMOS'a byli otnablyudeny tol'ko 6 GEMS-1, GEMS-3, GEMS-4, GEMS-6, GEMS-7, GEMS-9. A v etih 6 navedeniyah iz-za instrumental'nyh problem so spektrografom nekotorye kvadranty byli otsnyaty so vremenem ekspozicii sushestvenno men'shim 5-i chasov.

---

<< 2. GEMS i COMBO-17 | Oglavlenie | 4. Vyborka ob'ektov >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: zavisimost' Talli-Fishera - galaktiki Publikacii so slovami: zavisimost' Talli-Fishera - galaktiki
Sm. takzhe: Zvezdnye potoki v mestnoi Vselennoi Galaktika Sigara ot teleskopov "Habbl" i "Dzheims Vebb" "Glaza" v cepochke galaktik Markaryana NGC 4632: galaktika so spryatannym polyarnym kol'com M82: galaktika so sverhgalakticheskim vetrom NGC 3314: kogda galaktiki perekryvayutsya Prizrak Miraha Vse publikacii na tu zhe temu >>