SNO4 JWST Extragalactic Deep Legacy Surveys

 

Responsable local et national : Laurence Tresse                  laurence.tresse@univ-lyon1.fr


 Le James Webb Space Telescope (JWST) est dŽveloppŽ par lĠAdministration Nationale de lĠAŽronautique et de lĠeSpace (NASA), lĠAgence Spatiale EuropŽenne (ESA) et lĠAgence Spatiale Canadienne (CSA). Son lancement est prŽvu fin 2018, et la mission durera au minimum cinq ans, avec un objectif de dix ans. Le JWST est dotŽ dĠun miroir primaire de 6.5 m de diamtre, et de quatre instruments : NIRCam, une camŽra en infrarouge proche (0.6 - 5 μm) ; NIRSpec, un spectrographe multi-objets en infrarouge proche (0.6 - 5 μm) ; MIRI, une camŽra et un spectrographe en infrarouge moyen (5 - 28 μm) ; et NIRISS, une camŽra et un spectrographe sans fente en infrarouge proche (0.6 - 5 μm). Le temps dĠobservation sera partagŽ entre temps garanti et temps ouvert. Le temps ouvert fera lĠobjet dĠappels annuels ˆ propositions et il comprendra des programmes-clŽs. Les instruments ont ŽtŽ conus pour rŽpondre notamment ˆ des questions majeures dans les domaines de la cosmologie et de lĠŽvolution des galaxies. De par ses performances exceptionnelles (comme de la spectroscopie ˆ la magnitude >30), cet observatoire spatial va avoir un impact considŽrable sur (1) la premire gŽnŽration dĠŽtoiles dans les galaxies primordiales, (2) lĠassemblage des galaxies au cours de leur Žvolution. La communautŽ franaise, qui participe aux programmes de temps garanti via lĠESA (dont la part est de 15%), participera aux relevŽs extragalactiques profonds en temps ouvert, autour desquels elle se fŽdre au travers dĠun Service National dĠObservation (SNO).


Trois Observatoires des Sciences de lĠUnivers (OSU) composent ce SNO et proposent chacun, de manire concertŽe et avec ses expertises propres, des t‰ches de service pour la communautŽ franaise. LĠObservatoire de Lyon (OSUL) est lĠOSU coordinateur du service (avec le responsable national au CRAL-UMR5574), et les deux OSU partenaires ; lĠInstitut dĠAstrophysique de Paris (IAP-UMR7095) et lĠInstitut PythŽas (avec le responsable local au LAM-UMR7326).

Ce SNO regroupe les OSU acteurs majeurs franais dans JWST, avec une contribution importante au dŽveloppement des instruments et des outils logiciels. Le Service a pour objet tous les volets techniques de la prŽparation, la mise en Ïuvre, lĠexploitation et le suivi des relevŽs profonds. Il sĠagira de dŽfinir lĠarchitecture de lĠensemble des champs profonds, de rŽaliser des simulations pour optimiser la stratŽgie dĠobservation et pour caractŽriser les biais dĠanalyse, dĠorganiser le suivi avec dĠautres instruments, de gŽnŽrer des catalogues de paramtres physiques avec leurs incertitudes. De manire coordonnŽe, rŽgulire et standardisŽe, le SNO mettra rapidement ˆ disposition de la communautŽ lĠensemble des donnŽes simulŽes et observŽes, outils, biais dĠanalyse et catalogues ˆ valeur ajoutŽe, qui sont utilisŽs et produits par les t‰ches de services effectuŽes dans chaque OSU. Les dŽlivrables du SNO4 seront accompagnŽs dĠune documentation dŽtaillŽe et diffusŽs via les bases de donnŽes nationales (CDS, CeSAM/Aspic).

 

Les t‰ches de services proposŽes au CRAL sont :

 

Simulations dimensionnŽes pour les relevŽs profonds JWST.

- PrŽparer et lancer les campagnes de simulations (de matire noire, dĠhydrodynamique) : dŽfinition optimale des conditions initiales (volume et rŽsolution), essais prŽliminaires pour dimensionner les besoins en temps, demande de temps sur les centres de calculs (GENCI ou PRACE).

- Suivre lĠexŽcution avec un contr™le qualitŽ au vol, assurer le transfert des donnŽes en vŽrifiant leur intŽgritŽ et leur traabilitŽ.

- Analyser les donnŽes in-situ (selon les simulations ; halos de matire noire et arbres de fusion, galaxies et histoires de formation dĠŽtoiles,É)

- SŽlectionner des objets ˆ re-simuler (zooms) ˆ plus haute rŽsolution et/ou avec plus de physique (RHD, modles de feedback alternatifs).

- Post-traiter les donnŽes avec un code de transfert de Lyman-alpha. Ces t‰ches utiliseront les codes RAMSES, GADGET/GALICS(HaloMaker, etc.)

 

Observations prŽliminaires avec VLT-MUSE (champ ultra-profond coordonnŽ avec JWST).

- PrŽparer les observations MUSE : choix des Žtoiles de guidage, optimisation des pointŽs et de la stratŽgie de dithering, plan de calibration associŽ.

- Suivre les observations : rŽductions des donnŽes et contr™le qualitŽ.

- Analyser les donnŽes : dŽtecter les sources, mesurer les redshifts et construction de catalogues spectroscopiques.

- Cross-corrŽler les catalogues MUSE et JWST/NIRCam, dŽconvoluer les sources dans les observations MUSE.

- PrŽparation du suivi spectroscopique infrarouge : sŽlection de sources MUSE, observations JWST/NIRSpec, et calibration relative des spectres combinŽs MUSE et JWST/NIRSpec. Ces t‰ches utiliseront les outils associŽs ˆ VLT-MUSE.