SHARDS: Survey for High-z Absorption Red & Dead Sources

Abstract

SHARDS, an ESO/GTC Large Program, is an ultra-deep (26.5 mag) spectro-photometric survey with GTC/OSIRIS designed to select and study massive passively evolving galaxies at z=1.0-2.3 in the GOODS-N field using a set of 24 medium-band filters (FWHM~17 nm) covering the 500-950 nm spectral range. Our observing strategy has been planned to detect, for z>1 sources, the prominent Mg absorption feature (at rest-frame ~280 nm), a distinctive, necessary, and sufficient feature of evolved stellar populations (older than 0.5 Gyr). These observations are being used to: (1) derive for the first time an unbiased sample of high-z quiescent galaxies, which extends to fainter magnitudes the samples selected with color techniques and spectroscopic surveys; (2) derive accurate ages and stellar masses based on robust measurements of spectral features such as the Mg_UV or D(4000) indices; (3) measure their redshift with an accuracy Δz/(1+z)<0.02; and (4) study emission-line galaxies (starbursts and AGN) up to very high redshifts. The well-sampled optical SEDs provided by SHARDS for all sources in the GOODS-N field are a valuable complement for current and future surveys carried out with other telescopes (e.g., Spitzer, HST, and Herschel).

Resumen

SHARDS (siglas en inglés de la Exploración de galaxias con absorción rojas y muertas a alto desplazamiento al rojo), un ESO/GTC Large Program, es una exploración espectro-fotométrica super-profunda (26.5 mag) real- izada con GTC/OSIRIS y diseñada para seleccionar y estudiar galaxias masivas que evolucionan pasivamente a z=1.0–2.3 usando un juego de 24 filtros de anchura media (FWHM∼17 nm) a 500–950 nm y apuntando a GOODS-N. Nuestra estrategia observacional ha sido ideada para detectar la marca espectral conocida como absorción de Mg (a ∼280 nm), que constituye una característica distintiva, necesaria y suficiente de las pobla- ciones estelares evolucionadas (más viejas que 0.5 Gyr). Nuestras observaciones están siendo analizadas para: (1) construir por primera vez una muestra no sesgada de galaxias quiescentes a alto-z, llegando a magnitudes más débiles de lo conseguido hasta ahora con técnicas espectroscópicas y fotométricas; (2) derivar edades y masas estelares precisas basándonos en medidas robustas deíndices espectrales como el de MgUV o D(4000); (3) estimar desplazamientos al rojo con una precisión de ∆z/(1+z)<0.02; y (4) estudiar galaxias con líneas de emisión (con formación estelar o AGN) hasta altos desplazamientos al rojo. Además, las SEDsópticas de re- solución intermedia proporcionadas por SHARDS serán de gran utilidad para otras exploraciones cosmológicas llevadas a cabo con otros telescopios (p.e., HST, Spitzer y Herschel).