2015 S46 AAPE - Signatures optiques des amas de galaxies SZ

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pierre valeau
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Re: 2015 S46 AAPE - Signatures optiques des amas de galaxies

Message par pierre valeau » 29 nov. 2015 18:18

Bonjour à tous,

Merci Simon pour ton message sympa sur le forum de la mission SAN. Même si je n'interviens qu'aujourd'hui, j'ai gardé un œil sur le forum durant votre semaine passée là-haut.
Comme d'habitude vous avez fait du super boulot. Félicitations pour avoir débusqué ces trois amas de galaxies ! (La soupe du pêcheur a du couler à flot... :lol: )

Avez-vous vérifié qu'ils n'ont jamais été imagés auparavant ?

A+
Pierre

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Re: 2015 S46 AAPE - Signatures optiques des amas de galaxies

Message par Simon de Visscher » 29 nov. 2015 23:09

Salut Pierre,
pierre valeau a écrit :
La soupe du pêcheur a du couler à flot...
Tu ne crois pas si bien dire :D
pierre valeau a écrit : Avez-vous vérifié qu'ils n'ont jamais été imagés auparavant ?
En fait certains apparaissent sur DSS, mais pour autant qu'on sache, aucun n'est répertorié...en visible. Tous sont répertoriés en tant que zone SZ (Planck), la plupart aussi en X (XMM). En principe, c'est bien la première fois qu'ils sont imagés en visible avec un S/B raisonnable. Et pour l'un d'entre eux, en L-R-G-B-IR.

On est malheureusement tous assez chargé de travail pour le moment, on n'a donc pas pu encore aller très loin dans le traitement de nos données :(

à bientôt

Simon

Simon de Visscher
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Re: 2015 S46 AAPE - Signatures optiques des amas de galaxies

Message par Simon de Visscher » 06 déc. 2015 16:48

Salut,

On a finalement eu un peu de temps pour travailler sur le traitement des images d'un des amas, à savoir psz2 g138.32-39.82, en voici l'image LRGB. Ca totalise environs 10 heures de pose (à peu près 2h30 de pose par couche). Nous n'avons pas encore inclus la couche infrarouge qui est pratiquement aussi riche que la couche rouge, ça viendra. En attendant:

Image

L'image est petite, mais un conseil: ouvrez là dans n'importe quel logiciel de visualisation d'image, et zoomez. c'est pixellisé, certes, mais le fond du ciel est constellé de petite galaxies rougies par leur redshift, ça donne le vertige, surtout quand on sait les distances inimaginables qui nous séparent. Pour donner un ordre de grandeur, on parle de plusieurs milliards d'années-lumières. Quelques galaxies bleues sont présentes aussi.

On ne croit pas trop s'avancer en disant que c'est probablement une des images les plus 'profonde' faite au pic,...un "astroqueyras-deep-field" en quelque sorte :) Nous n'avons pas encore estimé de manière précise la magnitude limite, mais il ne serait pas étonnant de dépasser 24.

a+

l'AAPE team.

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pierre valeau
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Message par pierre valeau » 06 déc. 2015 17:54

h
Modifié en dernier par pierre valeau le 06 déc. 2015 17:56, modifié 1 fois.

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Re: 2015 S46 AAPE - Signatures optiques des amas de galaxies

Message par pierre valeau » 06 déc. 2015 17:55

Salut,

L'image est vraiment impressionnante !
Bravo pour la qualité du rendu, ça donne le vertige :mrgreen:

Pierre

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Re: 2015 S46 AAPE - Signatures optiques des amas de galaxies

Message par Rémi Côte » 07 déc. 2015 09:06

Vraiment impressionnant :mrgreen:
Ça laisse de belles perspectives pour la suite!!
J'imagine que le traitement y est aussi pour quelques chose. Mais c'est surtout avec beaucoup de patience et de rigueur que l'on arrive à ce genre de résultat.
Bravo!!

Rémi

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Re: 2015 S46 AAPE - Signatures optiques des amas de galaxies

Message par paret regis » 08 déc. 2015 08:47

Bonjour

Oui, oui bravo a toute l'équipe, Simon toujours plus loin !!! Après les arcs gravitationnels le super deep field d'AQ !!!! Jusqu'où allez-vous explorer !!!

Encore Bravo.
Régis.

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Message par Vincent Boucher » 09 déc. 2015 00:31

Les amas de galaxies la nuit, la détente le jour. Voici un magnifique tir de Simon ... en ralenti:

https://www.youtube.com/watch?v=Uj-r0j95fIw

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Re: 2015 S46 AAPE - Signatures optiques des amas de galaxies

Message par chris ringeval » 31 déc. 2015 01:25

Bonsoir à tous et bonne année.
Nous avons profité de ces vacances pour travailler la photométrie de l'amas que nous avons imagé en LBGRI. Son nom officiel dans le catalogue Planck est PSZ2_G138.32-39.82

Bilan, ça marche, on trouve un redshift photométrique de:

zp=0.276 +- 0.1 (2 sigma)

compatible avec le redshift de zx=0.2803 mesuré par rayon X pour le cluster correspondant dans le catalogue RXJ0142.0+2131. Cela correspond à une distance comobile de 1.13 Gpc (3.686 Gly), ou encore à une distance luminosité à D_L=1.44 Gpc (4.718 Gly).

En premier lieu nous avons aplati les clichés pour qu'ils soient aussi plats que possible en astrométrie et en photométrie, plus compensation pour les variations de couches d'air. À cette fin, on a utilisé les outils standards comme IRAF et la suite Astromatic. Notre champ était bourré d'étoiles du catalogue USNO-B1 et on a pu aussi corriger un peu de distorsion de champ.
Ensuite, nous avons calibré nos filtres grâce à des objets du SDSS DR8 qui étaient dans le champ et nous avons pu fitter une matrice de transformation entre nos filtres LBGRI et le système ugriz du SDSS. Au passage on obtient les points zéros des magnitudes, autrement dit le nombre de photons par seconde, par arcsec^2 et dans chaque filtre.

Ensuite, nous avons pris le centre du cluster détecté par le satellite Planck par effet SZ, défini une région circulaire de 3 arcmin autour de ce point, et on a extrait 278 galaxies de nos images. Pour celles-ci, nous avons converti les magnitudes instrumentales en ugriz (essentiellement ugri) à l'aide du fit ci-dessus. Voilà un zoom de la bête (le point vert est la direction du cluster de Planck SZ et les 278 galaxies sont en bleue)
Image

Puis, nous avons extrait 20000 galaxies du catalogue SDSS R8 sur tout le ciel et dont le redshift est mesuré et nous avons fitté un bête plan dans l'espace des couleurs:
zphot = combinaison_lineaire(r, u-g, g-r, r-i, i-z)

En évaluant ce fit sur les couleurs de nos 278 galaxies extraites, on obtient directement le redshift photométrique de chacune de ces galaxies, et donc si cette distribution pique sur une valeur non-nulle c'est bingo :) Voilà la distribution, la médiane est représentée ainsi qu'une zone à 1 déviation standard autour:
Image

On peut même vérifier que les couleurs sont correctes sur un histogramme qui représente la distribution de ces 278 galaxies dans u, b, g, r, i (z est très bruité). On voit que plus c'est rouge, plus ça poutre, comme prévu pour des objets bien redshiftés (les fins limiers apprécieront le mag_u > 25, et il y a pas mal d'objets de mag encore plus grande dans le champ de lumi pure)
Image


Malheureusement pour nous, après discussion avec des professionnels, il s'avère qu'on n'est pas les premier à imager cet amas en optique, bien que cela ne soit pas référencé dans le catalogue Planck, le papier http://arxiv.org/abs/astro-ph/0504069 a étudié l'amas en question avec les Gemini North telescopes. Au moins, cela prouve que la technique fonctionne, et qu'il n'y a pas besoin d'un télescope de 4m pour faire une confirmation optique + redshift de ces amas. Il nous reste les autres candidats, mais malheureusement nous n'avons que la couche de LUMI pour ceux-ci.

Donc, il va falloir qu'on remonte faire une AAPE4, oh yes !

On s'est consolé en faisant du RGB physique. Comme nous avons les magnitudes apparentes correctement calibrées (zero point), on peut combiner les couches R, G, et B dans un rapport qui correspond au nombre de photons reçus dans chacun de ces filtres. Ce n'est pas très lumineux, alors on a mis une couche de luminance (qui ne change pas les couleurs)
rgb_phys T50 (2h30 chaque couleur) + lumi T62 (7h):

Image
rgb_phys T50 + lumi T50 (2h30 de chaque)
Image
et la totale rgb_phys T50 (2h30 chaque couche) + lumi T50 (2h30) + lumiT62 (7h) :)
Image

En comparant les deux premières images, on peut aussi voir l'effet du vent, quasi-nul sur le T50, et bien visible sur le T62: va falloir faire des trous dans le tube du T62 :) Ces lumis ont été prises +- en parallèle.

Pour ceux que cela intéresse, vous trouverez les fichiers .fits correctement calibré en flux et en WCS là:
http://cp3.irmp.ucl.ac.be/~ringeval/upl ... 39.82/T50/
http://cp3.irmp.ucl.ac.be/~ringeval/upl ... 39.82/T62/
http://cp3.irmp.ucl.ac.be/~ringeval/upl ... 9.82/join/

Bonne année !
chris.
Modifié en dernier par chris ringeval le 12 janv. 2016 14:59, modifié 2 fois.

chris ringeval
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Re: 2015 S46 AAPE - Signatures optiques des amas de galaxies

Message par chris ringeval » 03 janv. 2016 16:18

Bonjour,
On a pu également faire un traitement d'un autre amas, qui n'a pas été imagé complètement mais dont les quelques couches couleurs permettent d'avoir une information sur le redshift. Il s'agit de l'amas du catalogue Planck référencé sous le nom PSZ2 G164.18-38.88 et sa contribution en rayon X sous le nom RXC J0258.9+1334

Nous l'avons imagé en Lumi pure (Apogée UM16) sur le T62 mais uniquement en BGI sur le T50 (ST-10 de Simon). Voici une image traitée de la lumi pure au T62 (4h20 de pose)

Image

Pour les couches IGB, nous n'avions eu le temps de faire que 1h30 en I, 1h30 en B et 1h40 en G. Donc le signal couleur est vraiment faible. Voilà un LIGB fausses couleurs (et sans calibration de flux) dans le champ de superposition des deux caméras:

Image

Le champ en question n'a pas été imagé par le SDSS. Donc nous avons utilisé le champ du post précédent (celui de PSZ2 G138.32-39.82) pour faire une nouvelle calibration, cette fois qui permet de passer de ce système de couleurs vraiment très bâtard L/UM16/T62 + IGB/ST-10/T50 vers le système standard du SDSS ugriz. Évidemment, le fit est assez mauvais par rapport à ce qu'on a fait ci-dessus :!: Ceci étant, ça nous permet de jouer le même jeu.

On a extrait 239 galaxies communes aux champs L, I, B, G, les voici (la position centrale de PSZ2 G164.18-38.88 est le diamant vert)

Image

et utilisé la calibration bâtarde pour passer de LIGB au système ugriz. Ensuite, nous avons utilisé le fit du post précédent basé sur 20000 galaxies qui évalue le redshift photométrique en fonction des couleurs ugriz. Voici la distribution de redshift pour ces 239 galaxies:

Image

On trouve:

zp = 0.102 +- 0.1 (2 sigmas)

La barre d'erreur est énorme, mais la distribution pique clairement sur une valeur autour de 0.1, ce qui vu la piètre qualité du signal que l'on a pour cet amas est assez incroyable. La source de rayon X associé à cet amas RXC J0258.9+1334 est donnée comme ayant un redshift de zx = 0.074; donc on est compatible encore !

Voici également la distribution en ugri de ces galaxies. Si on la compare à celle de PSZ2 G138.32-39.82 on voit que les couleurs sont beaucoup moins séparées, ce qui est normal car l'amas est beaucoup plus proche et moins redshifté, ce qui est par ailleurs une source de difficulté additionnelle dans sa détermination.

Image

Enfin, on a cherché des objets connus dans ce champ, et il y a quelques galaxies qui appartiennent à ACO 401 (Abell). Celles-ci ont un redshift qui varie entre 0.06 et 0.08 et il est donc fort probable que PSZ2 G164.18-38.88 ne soit que ACO 401 (qui est beaucoup plus grand que le champ ci-dessus). Apparemment le lien entre ce deux amas n'a pas encore été fait !

Les images WCS fits sont là:
http://cp3.irmp.ucl.ac.be/~ringeval/upl ... 8.88/join/

Il nous reste encore quelques lumi pures à traiter, mais pour celles-là, pas de redshift photométrique pour sûr :)

chris.

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Re: 2015 S46 AAPE - Signatures optiques des amas de galaxies

Message par chris ringeval » 04 janv. 2016 15:19

Enfin les lumi restantes. Pour celles-ci, pas de couches couleurs donc pas d'estimation de redshift et nous n'avons pu faire que de l'astrométrie.

En premier lieu nous avions fait quelques tests de visibilité d'amas du catalogue MACS (Hubble, Hawai, Keck) pour voir jusqu'à quel redshift nous pouvions les voir en luminance pure:


MACSJ0308.9+2645 (PSZ2 G157.32-26.77) à un redshift de z=0.356 (1h30 de pose T62 UM16):

Image
les fichiers WCS sont ici http://cp3.irmp.ucl.ac.be/~ringeval/upl ... .32-26.77/


Plus challenging, MACSJ0647.7+7015 (PSZ2 G144.83+25.11) à un redshift de z=0.584 (1h40 de pose T62 UM16).
On le voit, ce sont les pétouilles minuscules vers le centre, quasi aux limites de la machine et c'est loin D_L=3.4 Gpc ou 11.269 Gly :shock:
PS: pour ceux qui n'y croient pas, on reconnaît quelques galaxies du champ de Hubble dans la forme des pétouilles: https://en.wikipedia.org/wiki/MACS_J0647%2B7015

Image
fichiers WCS: http://cp3.irmp.ucl.ac.be/~ringeval/upl ... .83+25.11/


Puis nous avons un amas SZ du satellite Planck PSZ2 G149.75+34.68, connus en rayon X sous le nom RXC J0830.9+6551 avec zx=0.1818 (1h40 de pose UM16 T62)

Image
fichiers WCS:http://cp3.irmp.ucl.ac.be/~ringeval/upl ... .75+34.68/
Même sans photométrie, on peut tenter des tentatives d'identification par l'astrométrie avec des amas répertoriés lorsque nous avons des galaxies en commun. Pour celui-ci, nous avons des galaxies en commun avec l'amas ACO 665, donc peut-être que PSZ2_G149.75+34.68 n'est autre que ACO 665.

Enfin, nous avions tenté en fin de mission des amas SZ de Planck sans aucune autre contribution connue, même pas rayon X. Je poste cette image, uniquement 40mn de pose UM16 T62 (4x10mn) par manque de temps. Nous n'avions rien vu avec un traitement préliminaire, mais en travaillant un peu plus, le champ contient deux amas:
PSZ2 G137.24+53.93 (milieu droit) et PSZ2 G137.58+53.88 (coupé en bas à droite):

Image
fichier WCS: http://cp3.irmp.ucl.ac.be/~ringeval/upl ... 7.58+53.88

Ils ne sont pas facile à voir car ils sont minuscules et on manque de pose. L'image n'est pas bien centrée car la position donnée par le satellite Planck est décalée par rapport au galaxies de plusieurs arcminutes. Soit des erreurs instrumentales, ou bien peut-être qu'il s'agit de deux amas en interaction et le gaz chaud responsable du SZ n'est plus centré sur les galaxies. Voilà une édition pour les mettre en valeur (cercles de 2arcmin)

Image

Le champ contient quelques galaxies du SDSS r8, dont le redshift photométrique est connu. Si on restreint ces galaxies aux deux cercles verts de l'image précédente, on obtient les distributions suivantes (je précise que cette fois, il ne s'agit pas de nos mesures, mais celles du SDSS restreintes dans nos cercles verts):
Image
Image
C'est très bruité pour l'amas en bas à droite, mais le premier montre un maximum autour de z=0.4 ! Il existe !

Vivement AAPE4 !
chris.

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Re: 2015 S46 AAPE - Signatures optiques des amas de galaxies

Message par chris ringeval » 04 janv. 2016 20:13

Une oubliée entre deux amas, une suggestion de Vincent: SH2-112
Avec 1h10 en 14*5mn au T62, UM16 + une couche Halpha de 40mn (6x5mn) aussi au T62.

Image

Voilà, cette fois je crois que l'armoire est enfin vide :)

chris.

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