Richard  McMahon  Ins.tute  of  Astronomy  (IOA)  

Kavli  Ins.tute  for  Cosmology  (KICC)  University  of  Cambridge  

VISTA    Hemisphere  Survey(VHS)  The  State  of  the  Survey  

IOA,  2012  Sep  12   1  

VISTA Surveys summary

Survey   Area  (deg2)  

 Depths  Measure  (mag)  

Depth  (mag)  

VHS   18,  000   5σ,  AB                                    J=21.2                                              Ks=20.0  

1.        VHS-­‐DES   4500   5σ,  AB                                    J=21.6          H=21.0          Ks=20.4  

2.        VHS  ATLAS   5000   5σ,  AB    Y=21.2        J=21.2          H=20.6          Ks=20.0  

3.        VHS-­‐GPS   8000   5σ,  AB                                    J=21.2                                              Ks=20.0  

VIKING   1,500   5α,  AB   Z=23.1          Y=22.3          J=22.1        H=21.5          Ks=21.2  

VVV   520   5σ,  Vega   Z=21.9          Y=21.2          J=20.2        H=18.2          Ks=18.1  

VMC   184   10σ,  Vega                                    Y=21.9        J=21.4                                              Ks=20.3  

VIDEO   15   5σ,  AB   Z=25.7          Y=24.6          J=24.5        H=24.0          Ks=23.5  

Ultra-­‐VISTA   0.70   5σ,  AB   NB=26.0    Y=26.7        J=26.6          H=26.1          Ks=25.6        

IOA,  2012  Sep  12   2  

VHS and other Large Area VISTA Surveys

Survey   Area  (deg2)  

 Depths  Measure  (mag)  

Depth  (mag)  

VHS   18,  000   5σ,  AB                                    J=21.2                                                Ks=20.0  

1.        VHS-­‐DES   4500   5σ,  AB                                    J=21.6          (H=21.0)        Ks=20.4  

2.        VHS  ATLAS   5000   5σ,  AB    Y=21.2        J=21.2          (H=20.6)        Ks=20.0  

3.        VHS-­‐GPS   8000   5σ,  AB                                    J=21.2                                                  Ks=20.0  

VIKING   1,500   5α,  AB   Z=23.1          Y=22.3          J=22.1        H=21.5          Ks=21.2  

IOA,  2012  Sep  12   3  

VISTA  Summary  Visible  and  Infrared  Survey  Telescope  for  Astronomy  (VISTA)  •  LocaTon:  ESO,  Paranal,  Chile    •  Aperture:  4.1  m  diameter  f/1  primary  •  Field  of  view:  1.65  degree  diameter    •  InstrumentaTon:  VIRCAM  ―  8k  x  8k  

mosaic  near-­‐infrared  camera  •  Detectors:  16  x  2k  x  2k  pixel  

(Raytheon  VIRGO  HgCdTe);  67  megapixels  

•  Wavelength  range:  0.84–2.5  microns    •  Pixel  scale:  0.34  arcseconds/pixel  

•  Surveys  start:  April  2010  

Sparse  filled  mosaic  90%,  42%  spacing  IOA,  2012  Sep  12   4  

VISTA  Focal  Plane  •  16  Raytheon  VIRGO  2k  ×  2k  

detectors  •  67  Million  pixels  •  4  ×  4  sparse  array  •  Spacings  90%  &  42%  of  a  

detector  •  0.34”  pixels  

IOA,  2012  Sep  12   5  

IR  camera  field  sizes:  

IOA,  2012  Sep  12   6  

IR  focal  plane:  •  16 arrays, 64 Mpix = 0.60 deg2 on-pixels , 0.34 arcsec/pix.

- 6 offset pawprints gives 1.5 x 1.0 deg2 `tile' , every pixel covered by ≥ 2 pawprints.

IOA,  2012  Sep  12   7  

VISTA  Tile  •  6  poin.ngs  or  paw-­‐prints  are  required  to  give  a  con.guous  ‘.le’  •  0.60deg2    of  sky  coverage  per  poin.ng    

•  1.017  deg  x  1.475deg  =  1.501  deg2  sky  is  covered  (by  a  minimum  of  2  pixels)  as  shown  in  light  green  in  the  exposure  .me  map  below  for  a  filled  .le.  

Relative Exposure Time dark green = 1 light green = 2, magenta = 3 red = 4 yellow = 6

IOA,  2012  Sep  12   8  

VHS  Components  •  VHS  Galac.c  Plane  (VHS-­‐GP)  

–  5<  |b|  <30  –  8200deg2  –  J(60sec);  K(60sec)  

•  VHS-­‐ATLAS  (VST-­‐ATLAS  PI:  Shanks)  –  5000deg2  –  Y(60sec),  J(60sec),  H(60sec),  K(60sec)  

•  Changed  April  2012  to  Y(120sec),  J(60sec),  H(0sec),  K(60sec)  •  VHS-­‐Dark  Energy  Survey  (VHS-­‐DES)  

–  4500deg2    (  excludes  500deg2  from  VIKING  footprint)  –  J  (120sec),  H(120sec),  K(120sec)    

•  Changed  April  2012  to    J(240sec),  H(0sec),  K(120sec)  

9  IOA,  2012  Sep  12  

VISTA  Surveys  Processing  Status  

IOA,  2012  Sep  12   10  

VHS  observa.ons  status  on  July  1st  

IOA,  2012  Sep  12   11  

Each Observing Block(OB) = 1.5deg2

~5500 deg2 observed

Next  Public  Release  (upto  2011  Sep  30)  

IOA,  2012  Sep  12   12  

5  deg  x  5  deg  patch:    

IOA,  2012  Sep  12   13  

VHS-­‐ATLAS  NGP    Stellar  density  distribu.on  

IOA,  2012  Sep  12   14  

Sergey Koposov, Eduardo Gonzalez

J-K > 0.9

Period  87  QC    

April  2011  –  Sep  2011  

IOA,  2012  Sep  12   15  

IOA,  2012  Sep  12   16  

IOA,  2012  Sep  12   17  

IOA,  2012  Sep  12   18  

IOA,  2012  Sep  12   19  

VHS-­‐ATLAS  Tiles:  Limi.ng  magnitude  5sigma  (stars)  

IOA,  2012  Sep  12   20  

Band   Measured  (Vega)  

Y   20.08  

J   19.66  

H   18.74  

Ks   18.00  

IOA,  2012  Sep  12   21  

VHS-­‐ATLAS  Pawprints:  Limi.ng  magnitude  5sigma  (stars)  

Band   Measured  (Vega)  

Y   19.81  

J   19.43  

H   18.57  

Ks   17.84  

SPT-CLJ0546 (z=1.06)

Dark Energy Survey Collaboration Meeting Portsmouth, June 2011 Manda Banerji

Ks~18.5 (10σ AB)

Stellar mass analysis currently ongoing for both clusters (Banerji, Stroe, McMahon, Mohr et al.)

IOA,  2012  Sep  12   22  

Ks~18.9 (10σ AB)

1’

SPT-CLJ0528 (z=0.76)

Future    

•  Image  quality  on  processed  Tiles  0.1”  worse  than  Pawprints  and  will  be  effec.ng  depth  – Could  be  due  to  sampling    – Need  to  run  further  mosaicing  and  stacking  tests  

IOA,  2012  Sep  12   23  

Changes  to  observing  strategy  

•  Y/J  depths  were  0.5  mag  shallower  than  proposal  

•  ESO  response  was  that  no  extra  .me  could  be  allocated  especially  since  overheads  were  also  50%  higher  than  planned  

•  Agreed  that  .me  could  be  moved  from  H  to  Y  for  VHS-­‐ATLAS  and  from  H  to  J  for  VHS-­‐DES  

IOA,  2012  Sep  12   24  

Astrometry  Quality  Assurance  •  Early  independent  tests  on  Pawprint  data  at  the  IAC  showed  

that  VHS  Astrometry  reliable  to  0.1”;  both  random  and  systama.cs  errors  

•  Recently  has  been  revisited  by  McMahon,  Koposov  and  Gonzalez  looking  at  Tles.  Found  that  Tile  astrometry  is  reliable  at  the  0.1”  level  BUT  below  0.1”  there  are  two    systema.c  effects  –  as  a  func.on  of  posi.on  on  sky  due  to  reference  stars  proper  mo.ons    –  as  a  func.on  in  the  focal  plan  due  to  WCS  transforma.on    

IOA,  2012  Sep  12   25  

VHS  and  Absolute  Astrometry  Comparison  with  ICRS  Radio  Reference  Frame  

IOA,  2012  Sep  12   26  

Comparison  of  SDSS  with  ICRS  

IOA,  2012  Sep  12   27  

Comparison  of  UKIDSS  LAS  with  ICRS  

IOA,  2012  Sep  12   28  

Absolute  Astrometry  Uncertain.es  

Survey  (n)  sigma  (StaTsTcal)   SystemaTc  uncertainty  

RA   Dec   RA   Dec  

VHS  (563)   0.11   0.09   -­‐0.011±0.005”   -­‐0.051±0.004”  

SDSS  (2308)   0.05”   0.05”    0.006±0.001”   -­‐0.003±0.001”  

UKIDSS  (599)   0.10”   0.09”   -­‐0.031±0.004”   -­‐0.068±0.004”  

IOA,  2012  Sep  12   29  

•  Note  random  error  will  depend  on  the  signal  to  noise  of  the  object  •  sigma  =  FWHM/  (S/N)  

•  Systema.c  is  consistent  with  expected  proper  mo.ons  of  2MASS  stars  due  to  the    10  year  difference  in  epoch  between  2MASS  and  VHS.  Note  this  systema.c  error  varies  depending  on  direc.on  in  sky  due  to  Solar  mo.on  with  respect  to  average  2MASS  reference  star  

•  Proper  mo.ons  will  be  included  in  a  future  CASU  processing  based  on  UCAC4  or  PPMXL  

VHS  versus  2MASS  Astrometry  VDFS  end  to  end  self-­‐consistency  check:  CASU-­‐WFAU  

IOA,  2012  Sep  12   30  

J:  rms=0.17,  0.15:  median=0.004,  0.002   Ks:  rms=0.17,  0.15:  median=0.004,  0.002  

VHS  versus  2MASS  Astrometry  VDFS  end  to  end  self-­‐consistency  check:  CASU-­‐WFAU  

IOA,  2012  Sep  12   31  

•  Spa.al  systema.c  across  the  focal  plane  

•  Median:  0.044”  •  Due  to  FITS  World  

Coordinate  System  (WCS)  numerical  issue  in  mosaicking  of  .les.    

•  Now  fixed  for  future  Tile  data  

•  Does  not  effect  pawprint  data  

•  Exis.ng  Tile  data  might  be  fixed  later      

The  Dark  Energy  Survey  (US,  UK,  Spain,  Brasil,  Germany,  Switzerland  collabora.on)  

•  Telescope;  upgraded  CTIO  3.9m  •  525  nights  over  5  years  •  Star.ng  late  2012  •  First  light  scheduled  for  late  Sep,  2012  •  Mul.ple  pass  survey  so  coverage  of  5000deg2  in  first  full  observing  season  

•  Field  of  view    •  2.3deg  diameter;  3.0deg2    

•  Very  red  sensi.ve  CCDs    •  QE;  90%  at  900nm;  50%  at  1µm  

•  g,  r,  i,  z,  Y    wavebands  

DECam Focal Plane

62 2kx4k Image CCDs: 520 MPix 8 2kx2k focus, alignment CCDs

4 2kx2k guide CCDs 0.27” per pixel

32  IOA,  2012  Sep  12  

DES Imager Installation August 30, 2012

33  

34  

THE  END    

IOA,  2012  Sep  12   35  

EXTRA  SLIDES  

IOA,  2012  Sep  12   36