VLT 2ème génération MUSE et KMOS PNC Octobre 2002.

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1 VLT 2ème génération MUSE et KMOS PNC Octobre 2002

2 MUSE Lyon, Marseille Cambridge, Oxford, Durham Leiden, Zürich, Postdam A 3D deep field to study the progenitors of normal nearby galaxies up to z=7 Detailed studies of nearby normal, starburst and interacting galaxies Massive spectroscopy of resolved stellar populations

3 Science Requirements Improve by several magnitudes the detection limit – Spectroscopic follow-up of HDF – Ly-break galaxies up to I~27-28 Get spatially resolved spectroscopic information – Internal physics of galaxies up to z~3 Detect high z galaxies (z>5) – Search for objects that are not detectable in broad band imaging surveys – Ly emitters (z<7)

4 Recherche actuelle des émetteurs Ly alpha Filtres étroits, grand champ, domaine étroit de z 2 10 -17 erg/cm 2 /s Longue fente: très petit champ, grand domaine en z 1-3 Ly émetteur par arcmin² Prédictions à 5 10 -19 erg/cm 2 /s Redshift rangeNumber arcmin -2 4.5-783 3.5-7225 2.5-7506

5 Caractéristiques Champ1 x 1 Résolution spatiale MCAO Sampling0.2 arcsec Résolution spectrale 1000 à 2000 Domaine spectral 0.5 à 1 micron 24 éléments de 2k x 4k Profondeur R ~ 28 90 000 pixels spatiaux 2048 éléments spectraux 184 millions de pixels (VIMOS, 3.5 millions)

6 Volume de données 1 image = 0.7 Gb 1 nuit = 100 Gb Un champ profond sera fait en 10 nuits Linstrument est prévu pour arriver en 2009-2010 Avec JWST et ALMA Très complémentaires

7 KMOS Istituto de Astrofisica, Milano, Italy: D. Maccagni (PI), B. Garilli, A. Iovino, G. Bertin,... LAM, Marseille, France: O. Le Fevre, A. Mazure, B. Millard, L. Tresse, E. Prieto,... Laboratoire d'Astrophysique de l'OMP, Toulouse, France: T. Contini, R. Pello, J.P. Picat IAP: Y. Mellier,... IRA Bologna, Italy: J. Vettolani,... ESO, Santiago, Chile: J. G. Cuby,... IoA, Cambridge, UK: M. Pettini,... O. De Geneve, Suisse: D. Schaerer,... University of Durham, UK: J. Allington-Smith,... UCM: J. Gallego,... Instrument NIR cryogénique

8 KMOS: caractéristiques Spectral Range 1 – 2.4 m Field of View8x8 or 10x10; 2x8(10) in multi-IFU mode Spectral Resolution 5000 (JH); 3000 (K) Image Quality 0.1 arcsec Sampling 0.11 or 0.15 Multiplexing >60 (MOS); 24 (IFS) Détecteurs 4k x 4k

9 KMOS Drivers scientifiques Formation et Evolution des galaxies : Supernovae à differents redshifts : IR stellaire dans les galaxies locales : Amas de galaxies à grand-z (z ~ 1) : AGNs : Follow-up spectro NIR des surveys grand champ radio, X, etc..

10 Click KMOS/VLT Science : z > 2 galaxies to add title IMAGING MULTI-SLIT SPECTROSCOPY INTEGRAL FIELD SPECTROSCOPY

11 IMAGING MULTI-SLIT SPECTROSCOPY INTEGRAL FIELD SPECTROSCOPY Science GoalsField (sq. deg) N objects Limiting magnitude (or line flux) RWavelengt h coverage ( m) IFU? Evolution of the physical properties of galaxies at z>2 1 N x 10 4 K=21 (spec) K=23 (phot) R~3000 (K) to R~5000 (JH) 0.3 to 2.5Multi-IFU Constraining the formation epoch and the properties of the first sources 1 ~500 to N x 10 4 e-line ~ n x10 -18 erg/s/cm R~3000 (K) to R~5000 (JH) 0.7 to 2.5Multi-IFU LSS at z > 1 1 N x 10 4 K=21 (spec) K=23 (phot) R~3000 (K) to R~5000 (JH) 0.3 to 2.5- Clusters of galaxies at very high resdhift (z > 1) 1 ~100K=21 (spec) K=23 (phot) R~3000 (K) to R~5000 (JH) 0.3 to 2.5IFU or multi- IFU Supernovae at different redshifts~2 to 5~1000K=21 (spec) K=23 (phot) R~3000 (K) to R~5000 (JH) 0.5 to 2.5- IR stellar and ISM features in local galaxies ~2 to 5~100K=19 (spec)R~50001 to 2.5Multi-IFU Evolution of quasar/AGN11000K=21 (spec)R~50000.3 to 2.5Multi-IFU Spectroscopic NIR follow-up of wide-field multi-wavelength surveys ~4N x 10 4 K=21 (spec) K=23 (phot) R~3000 (K) to R~5000 (JH) 0.3 to 2.5Multi-IFU Galactic stellar studiesN x 1~100K=21 (spec) K=23 (phot) R~50000.3 to 2.5Multi-IFU

12 Etat actuel Aujourdhui seulement 20 LBG ont été observés spectroscopiquement 13-15 ont des raies démission (Pettini et al 2001) T(int) = 10 000 sec NIR ISAAC/VLT NIRSPEC/KECK Les premiers objets (IMF?) raies HeII fortes: HeII 1640, HeII HeII 4686,... Schaerer 2001

13 KMOS1 PI: R. Bender (USM) et MPE-Garching Reiner Hofman (MPE) Ray Sharples, Durham Edinburg, Oxford, Bristol KMOS1 KMOS2