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Boletín especial de la SEA

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Objetos Extremadamente Rojos En ALHAMBRA

En 1988 los astrónomos estadounidenses Richard Elston y George y Marcia Rieke, publicaron un artículo en el que se daba a conocer a la comunidad científica el hallazgo de una pequeña población de galaxias no detectadas hasta la fecha. Estos objetos se caracterizaban por tener un color muy rojo (concretamente R-K>5). Con la elaboración de nuevos surveys más profundos se pudo constatar que esta población era muy significativa y además incluía objetos de distinta naturaleza, algunos de los cuales eran objetos a alto redshift, mientras que otros eran objetos intrínsecamente rojos (Cimatti et al. 2002, A&A 381, L68).

Gracias a su diseño, ALHAMBRA ofrece la posibilidad de buscar objetos en banda Ks no detectados en la imagen de detección F814W, una imagen sintética producto de la suma de varios filtros centrados en los 8140 Å, que ha sido usada en el catálogo fotométrico del survey. El trabajo que hemos hecho consiste en desarrollar una estrategia que permita detectarlos, hacer la fotometría de cada uno de ellos en todos los filtros de ALHAMBRA y ajustar dicha fotometría de manera que podamos clasificarlos y caracterizarlos.

Para ello construimos una máscara con la imagen de detección de ALHAMBRA, la imagen F814W (desarrollada por Alberto Molino), utilizando el mapa de segmentación que SExtractor devuelve de la imagen. Con la imagen convolucionada con una gaussiana para evitar detecciones espurias de fuentes muy luminosas, podemos crear una máscara de unos (ruido) y ceros (fuente), que al aplicarla sobre cualquier otra imagen oculte las fuentes ya detectadas. De esta manera, si aplicamos dicha máscara sobre la imagen Ks, podremos detectar fuentes en el infrarrojo cercano no detectadas en el catálogo de ALHAMBRA.

Para asegurarnos de la fiabilidad de los objetos detectados, hemos tenido que eliminar objetos espurios debidos a restos de estrellas muy saturadas o a fuentes detectadas en los bordes de las imágenes que no se han considerado para así eliminar posibles efectos de bordes en las CCD. Hasta ahora hemos detectado 4093 objetos con el 70% de imágenes del survey analizadas, unos 140 objetos de media en cada CCD (variando entre los 73 y los 230 según el campo considerado y el apuntado).

Una vez detectados, hemos hecho la fotometría de esta muestra en los 23 filtros de ALHAMBRA (Fig. 1) utilizando SExtractor en forma dual, esto es, detectando sobre la imagen enmascarada y midiendo en cada una de las imágenes correspondientes a cada filtro. De esta forma, conseguimos obtener una medida en cada filtro de las fuentes, de manera que luego las podamos utilizar para ajustar los resultados al mejor espectro.

Hemos representado algunas de estas fuentes en un diagrama color-magnitud (Fig. 2, en rojo) junto con las fuentes ya incluidas en el catálogo que utiliza la imagen en el filtro F814W como imagen de detección (azul y negro). Observamos en esta figura que estas fuentes no están detectadas en este filtro, como era de esperar; pero si están dentro del límite de detección de Ks. Esperamos obtener alrededor de 6000 cuando el análisis esté completo.

El siguiente paso que daremos será compilar el catálogo fotométrico completo de EROs para poder caracterizarlos. Hasta ahora, la mayoría de objetos analizados son fuentes que ajustan a galaxias elípticas o envejecidas a redshift z ~ 1-2 (Fig. 3). Esperamos encontrar también objetos a alto redshift.

Figura 1. Ejemplo de objeto detectado en Ks, observado en todos los filtros de ALHAMBRA. Las 23 imágenes corresponden a los 23 filtros de ALHAMBRA, en orden de longitud de onda central creciente. Las tres últimas son JHKs.

Figura 2. Diagrama color-magnitud correspondiente a uno de los CCDs de ALHAMBRA. Contiene aproximadamente 9000 objetos detectados en F814W (puntos negros y azules), y unos 100 detectados en banda Ks (puntos rojos).

Figura 3. Distribución espectral de energía del objeto presentado en la Figura 1. Los filtros en que se detecta flujo por debajo de 3σ se representan como límites inferiores a la magnitud (triángulos rojos). Cabe destacar que en el filtro a lambda ~7000Å (que aparece como detección) el flujo supera sólo marginalmente el nivel 3σ. A modo de ejemplo presentamos tres espectros que reproducen los datos: una galaxia elíptica a redshift z=1.32, una Sbc a z=2.08, y una Scd a z=2.39. El límite azul corresponde al filtro sintético F814W (no usado en el ajuste), y parece favorecer el caso de la galaxia elíptica.

Lorena Nieves
Instituto de Física de Cantabria / Observatori Astronòmic de la Universitat de Valencia

 


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