Estudo de QSOs no levantamento Dark Energy Survey

Abstract

quasares são objetos primordiais de grande importância para o estudo da evolução das galáxias e do Universo. Os grandes levantamentos que estão surgindo e planejam cobrir grandes áreas do céu a limites profundos de magnitude, irão permitir um aumento da amostra desses objetos, desenvolvendo nosso conhecimento sobre eles, e estenderão a fronteira do Universo observável com a descoberta de quasares a redshifts (z) cada vez mais distantes. Um exemplo desse tipo de levantamento é o Dark Energy Survey (DES), que irá obter fotometria nas bandas g, r, i, z, e Y em uma área de 5000 graus quadrados de céu. Dados os limites de magnitude do DES, esperamos aumentar a amostra de quasares na faixa de z entre 4 e 6, e também encontrar novos objetos acima de 7. O objetivo desse trabalho é simular uma amostra de quasares similares aos que serão observados pelo DES, fazendo previsões sobre suas distribuições numéricas, de cor e de z. Com a geração de catálogos simulados, ferramentas de análise para a seleção de QSOs e cálculo de redshifts fotométricos (photo-z) podem ser testadas antes de suas aplicações em dados reais. Para realizar a simulação, desenvolvemos uma suíte de algoritmos chamada AddQSO, que utiliza as facilidades do Portal Científico do DES, entre elas a infraestrutura e a apresentação global dos resultados, onde foi implementado. O AddQSO integra as funções de luminosidade de quasares de Richards et al. (2006) para simular objetos de z<5,25 e de Willott et al. (2010) para o restante da faixa de z, o que nos fornece, além da distribuição em z dos quasares, a distribuição em magnitude absoluta na banda i e, consequentemente, a distribuição de magnitude aparente nessa mesma banda. Através da convolução entre distribuições espectrais de energia e a curva de transmissão dos filtros, as magnitudes aparentes nas outras bandas são simuladas. Erros fotométricos são acrescentados seguindo as distribuições desse parâmetro em uma simulação de estrelas realizada pela colaboração DES. A suíte foi validada através de uma comparação com dados do Sloan Digital Sky Survey, que mostra conformidade na distribuição de cores, evolução de cores com redshift, e número de quasares gerados. Utilizamos os resultados do AddQSO para testar dois códigos de photo-z, ANNz e LePhare. O ANNz mostrou melhores resultados, apresentando aproximadamente 12% de identificações catastróficas. O LePhare também foi testado como método de classificação de objetos com catálogos simulados de quasares, estrelas e galáxias. Apesar da completeza do método ser de 0,92, a pureza é de apenas 0,06.