SL
Søren Larsen
Author with expertise in Astronomical Instrumentation and Spectroscopy
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
10
(90% Open Access)
Cited by:
2,050
h-index:
52
/
i10-index:
153
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

The Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS)

Juan Martínez‐Sykora et al.Feb 12, 2014
The Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) small explorer spacecraft provides simultaneous spectra and images of the photosphere, chromosphere, transition region, and corona with 0.33-0.4 arcsec spatial resolution, 2 s temporal resolution and 1 km/s velocity resolution over a field-of-view of up to 175 arcsec x 175 arcsec. IRIS was launched into a Sun-synchronous orbit on 27 June 2013 using a Pegasus-XL rocket and consists of a 19-cm UV telescope that feeds a slit-based dual-bandpass imaging spectrograph. IRIS obtains spectra in passbands from 1332-1358, 1389-1407 and 2783-2834 Angstrom including bright spectral lines formed in the chromosphere (Mg II h 2803 Angstrom and Mg II k 2796 Angstrom) and transition region (C II 1334/1335 Angstrom and Si IV 1394/1403 Angstrom). Slit-jaw images in four different passbands (C II 1330, Si IV 1400, Mg II k 2796 and Mg II wing 2830 Angstrom) can be taken simultaneously with spectral rasters that sample regions up to 130 arcsec x 175 arcsec at a variety of spatial samplings (from 0.33 arcsec and up). IRIS is sensitive to emission from plasma at temperatures between 5000 K and 10 MK and will advance our understanding of the flow of mass and energy through an interface region, formed by the chromosphere and transition region, between the photosphere and corona. This highly structured and dynamic region not only acts as the conduit of all mass and energy feeding into the corona and solar wind, it also requires an order of magnitude more energy to heat than the corona and solar wind combined. The IRIS investigation includes a strong numerical modeling component based on advanced radiative-MHD codes to facilitate interpretation of observations of this complex region. Approximately eight Gbytes of data (after compression) are acquired by IRIS each day and made available for unrestricted use within a few days of the observation.
0

THE PANCHROMATIC HUBBLE ANDROMEDA TREASURY

Julianne Dalcanton et al.May 31, 2012
The Panchromatic Hubble Andromeda Treasury is an ongoing Hubble Space Telescope Multi-Cycle Treasury program to image ∼1/3 of M31's star-forming disk in six filters, spanning from the ultraviolet (UV) to the near-infrared (NIR). We use the Wide Field Camera 3 (WFC3) and Advanced Camera for Surveys (ACS) to resolve the galaxy into millions of individual stars with projected radii from 0 to 20 kpc. The full survey will cover a contiguous 0.5 deg2area in 828 orbits. Imaging is being obtained in the F275W and F336W filters on the WFC3/UVIS camera, F475W and F814W on ACS/WFC, and F110W and F160W on WFC3/IR. The resulting wavelength coverage gives excellent constraints on stellar temperature, bolometric luminosity, and extinction for most spectral types. The data produce photometry with a signal-to-noise ratio of 4 at mF275W = 25.1, mF336W = 24.9, mF475W = 27.9, mF814W = 27.1, mF110W = 25.5, and mF160W = 24.6 for single pointings in the uncrowded outer disk; in the inner disk, however, the optical and NIR data are crowding limited, and the deepest reliable magnitudes are up to 5 mag brighter. Observations are carried out in two orbits per pointing, split between WFC3/UVIS and WFC3/IR cameras in primary mode, with ACS/WFC run in parallel. All pointings are dithered to produce Nyquist-sampled images in F475W, F814W, and F160W. We describe the observing strategy, photometry, astrometry, and data products available for the survey, along with extensive testing of photometric stability, crowding errors, spatially dependent photometric biases, and telescope pointing control. We also report on initial fits to the structure of M31's disk, derived from the density of red giant branch stars, in a way that is independent of assumed mass-to-light ratios and is robust to variations in dust extinction. These fits also show that the 10 kpc ring is not just a region of enhanced recent star formation, but is instead a dynamical structure containing a significant overdensity of stars with ages >1 Gyr.
1

Globular cluster formation and evolution in the context of cosmological galaxy assembly: open questions

Duncan Forbes et al.Feb 1, 2018
We discuss some of the key open questions regarding the formation and evolution of globular clusters (GCs) during galaxy formation and assembly within a cosmological framework. The current state-of-the-art for both observations and simulations is described, and we briefly mention directions for future research. The oldest GCs have ages $\ge$ 12.5 Gyr and formed around the time of reionisation. Resolved colour-magnitude diagrams of Milky Way GCs and direct imaging of lensed proto-GCs at z $\sim$ 6 with JWST promise further insight. Globular clusters are known to host multiple populations of stars with variations in their chemical abundances. Recently, such multiple populations have been detected in $\sim$2 Gyr old compact, massive star clusters. This suggests a common, single pathway for the formation of GCs at high and low redshift. The shape of the initial mass function for GCs remains unknown, however for massive galaxies a power-law mass function is favoured. Significant progress has been made recently modelling GC formation in the context of galaxy formation, with success in reproducing many of the observed GC-galaxy scaling relations.
0

Star cluster formation in the most extreme environments: insights from the HiPEEC survey

Angela Adamo et al.Sep 3, 2020
ABSTRACT We present the Hubble imaging Probe of Extreme Environments and Clusters (HiPEEC) survey. We fit HST NUV to NIR broad-band and H α fluxes to derive star cluster ages, masses, and extinctions and determine the star formation rate (SFR) of six merging galaxies. These systems are excellent laboratories to trace cluster formation under extreme gas physical conditions, rare in the local Universe, but typical for star-forming galaxies at cosmic noon. We detect clusters with ages of 1–500 Myr and masses that exceed 107 M⊙. The recent cluster formation history and their distribution within the host galaxies suggest that systems such as NGC 34, NGC 1614, and NGC 4194 are close to their final coalescing phase, while NGC 3256, NGC 3690, and NGC 6052 are at an earlier/intermediate stage. A Bayesian analysis of the cluster mass function in the age interval 1–100 Myr provides strong evidence in four of the six galaxies that an exponentially truncated power law better describes the observed mass distributions. For two galaxies, the fits are inconclusive due to low number statistics. We determine power-law slopes β ∼ −1.5 to −2.0 and truncation masses, Mc, between 106 and a few times 107 M⊙, among the highest values reported in the literature. Advanced mergers have higher Mc than early/intermediate merger stage galaxies, suggesting rapid changes in the dense gas conditions during the merger. We compare the total stellar mass in clusters to the SFR of the galaxy, finding that these systems are among the most efficient environments to form star clusters in the local Universe.
0

Euclid preparation. LVIII. Detecting extragalactic globular clusters in the Euclid survey

Karina Voggel et al.Nov 22, 2024
Extragalactic globular clusters (EGCs) are an abundant and powerful tracer of galaxy dynamics and formation, and their own formation and evolution is also a matter of extensive debate. The compact nature of globular clusters means that they are hard to spatially resolve and thus study outside the Local Group. In this work we have examined how well EGCs will be detectable in images from the telescope, using both simulated pre-launch images and the first early-release observations of the Fornax galaxy cluster. The Euclid Wide Survey will provide high-spatial resolution VIS imaging in the broad band as well as near-infrared photometry ( and We estimate that the 24 719 known galaxies within 100 Mpc in the footprint of the survey host around 830 000 EGCs of which about 350 000 are within the survey's detection limits. For about half of these EGCs, three infrared colours will be available as well. For any galaxy within 50 Mpc the brighter half of its GC luminosity function will be detectable by the Euclid Wide Survey. The detectability of EGCs is mainly driven by the residual surface brightness of their host galaxy. We find that an automated machine-learning EGC-classification method based on real data of the Fornax galaxy cluster provides an efficient method to generate high purity and high completeness GC candidate catalogues. We confirm that EGCs are spatially resolved compared to pure point sources in VIS images of Fornax. Our analysis of both simulated and first on-sky data show that Euclid will increase the number of GCs accessible with high-resolution imaging substantially compared to previous surveys, and will permit the study of GCs in the outskirts of their hosts. is unique in enabling systematic studies of EGCs in a spatially unbiased and homogeneous manner and is primed to improve our understanding of many understudied aspects of GC astrophysics.
0

Euclid: Early Release Observations -- Globular clusters in the Fornax galaxy cluster, from dwarf galaxies to the intracluster field

T. Saifollahi et al.May 22, 2024
We present an analysis of Euclid observations of a 0.5 deg$^2$ field in the central region of the Fornax galaxy cluster that were acquired during the performance verification phase. With these data, we investigate the potential of Euclid for identifying GCs at 20 Mpc, and validate the search methods using artificial GCs and known GCs within the field from the literature. Our analysis of artificial GCs injected into the data shows that Euclid's data in $I_{\rm E}$ band is 80% complete at about $I_{\rm E} \sim 26.0$ mag ($M_{V\rm } \sim -5.0$ mag), and resolves GCs as small as $r_{\rm h} = 2.5$ pc. In the $I_{\rm E}$ band, we detect more than 95% of the known GCs from previous spectroscopic surveys and GC candidates of the ACS Fornax Cluster Survey, of which more than 80% are resolved. We identify more than 5000 new GC candidates within the field of view down to $I_{\rm E}$ mag, about 1.5 mag fainter than the typical GC luminosity function turn-over magnitude, and investigate their spatial distribution within the intracluster field. We then focus on the GC candidates around dwarf galaxies and investigate their numbers, stacked luminosity distribution and stacked radial distribution. While the overall GC properties are consistent with those in the literature, an interesting over-representation of relatively bright candidates is found within a small number of relatively GC-rich dwarf galaxies. Our work confirms the capabilities of Euclid data in detecting GCs and separating them from foreground and background contaminants at a distance of 20 Mpc, particularly for low-GC count systems such as dwarf galaxies.
0

Euclid Early Release Observations -- Deep anatomy of nearby galaxies

L.K Hunt et al.Aug 22, 2024
is poised to make significant advances in the study of nearby galaxies in the Local Universe. Here we present a first look at six galaxies observed for the Nearby Galaxy Showcase as part of the Early Release Observations acquired between August and November 2023. These targets, three dwarf galaxies (Holmberg\,II, IC\,10, and NGC\,6822) and three spirals (IC\,342, NGC\,2403, and NGC\,6744), range in distance from about 0.5\,Mpc to 8.8\,Mpc. We first assess the surface brightness depths in the stacked images, and confirm previous estimates in 100\,arcsec$^2$ regions for Visible Camera (VIS) of $1 limits of $30.5$\ but find deeper than previous estimates for Near-Infrared Spectrometer and Photometer (NISP) with $1 By combining and into RGB images, we illustrate the large field of view (FoV) covered by a single reference observing sequence (ROS), together with exquisite detail on scales of $<1$--$4$ parsecs in these nearby galaxies. Our analysis of radial surface brightness and color profiles demonstrates that the photometric calibration of is consistent with what is expected for galaxy colors according to stellar synthesis models. We perform standard source-selection techniques for stellar photometry, and find approximately 1.3 million stars across the six galaxy fields. After subtracting foreground stars and background galaxies, and applying a color and magnitude selection, we extract stellar populations of different ages for the six galaxies. The resolved stellar photometry obtained with allows us to constrain the star-formation histories of these galaxies, which we do by disentangling the distributions of young stars and asymptotic giant branch and red giant branch stellar populations. We finally examine two galaxies individually for surrounding systems of dwarf galaxy satellites and globular cluster populations. Our analysis of the ensemble of dwarf satellites around NGC\,6744 recovers all the previously known dwarf satellites within the FoV, and also confirms the satellite nature of a previously identified candidate, dw1909m6341, a nucleated dwarf spheroidal at the end of a spiral arm. Our new census of the globular clusters around NGC\,2403 yields nine new star-cluster candidates, eight of which exhibit colors indicative of evolved stellar populations. In summary, our first investigation of six ``showcase'' galaxies demonstrates that is a powerful probe of stellar structure and stellar populations in nearby galaxies, and will provide vastly improved statistics on dwarf satellite systems and extragalactic globular clusters in the local Universe, among many other exciting results.
0
0
Save
0

Euclid: High-precision imaging astrometry and photometry from Early Release Observations

Mattia Libralato et al.Dec 1, 2024
The instruments at the focus of the Euclid space observatory offer superb, diffraction-limited imaging over an unprecedented (from space) wide field of view of 0.57 deg 2 . This exquisite image quality has the potential to produce high-precision astrometry for point sources once the undersampling of Euclid’s cameras is taken into account by means of accurate, effective point spread function (ePSF) modelling. We present a complex, detailed workflow to simultaneously solve for the geometric distortion (GD) and model the undersampled ePSFs of the Euclid detectors. Our procedure was successfully developed and tested with data from the Early Release Observations (ERO) programme focused on the nearby globular cluster NGC 6397. Our final one-dimensional astrometric precision for a well-measured star just below saturation is 0.7 mas (0.007 pixel) for the Visible Instrument (VIS) and 3 mas (0.01 pixel) for the Near-Infrared Spectrometer and Photometer (NISP). Finally, we present a specific scientific application of this high-precision astrometry: the combination of Euclid and Gaia data to compute proper motions and study the internal kinematics of NGC 6397. Future work, when more data become available, will allow for a better characterisation of the ePSFs and GD corrections that are derived here, along with assessment of their temporal stability, and their dependencies on the spectral energy distribution of the sources as seen through the wide-band filters of Euclid .