HETDEX-LOFAR Spectroscopic Redshift Catalog

We combine the power of blind integral field spectroscopy from the Hobby-Eberly Telescope (HET) Dark Energy Experiment (HETDEX) with sources detected by the Low Frequency Array (LOFAR) to construct the HETDEX-LOFAR Spectroscopic Redshift Catalog. Starting from the first data release of the LOFAR Two-metre Sky Survey (LoTSS), including a value-added catalog with photometric redshifts, we extracted 28,705 HETDEX spectra. Using an automatic classifying algorithm, we assigned each object a star, galaxy, or quasar label along with a velocity/redshift, with supplemental classifications coming from the continuum and emission line catalogs of the internal, fourth data release from HETDEX (HDR4). We measured 9,087 new redshifts; in combination with the value-added catalog, our final spectroscopic redshift sample is 9,710 sources. This new catalog contains the highest substantial fraction of LOFAR galaxies with spectroscopic redshift information; it improves archival spectroscopic redshifts, and facilitates research to determine the [O II] emission properties of radio galaxies from 0.0 < z < 0.5, and the Lyα emission characteristics of both radio galaxies and quasars from 1.9 < z < 3.5. Additionally, by combining the unique properties of LOFAR and HETDEX, we are able to measure star formation rates (SFR) and stellar masses. Using the Visible Integral-field Replicable Unit Spectrograph (VIRUS), we measure the emission lines of [O III], [Ne III], and [O II] and evaluate line-ratio diagnostics to determine whether the emission from these galaxies is dominated by AGN or star formation. The catalog is comprised of one FITS file with two extensions: No. 0 (1036, 28705): The first extension contains the spectrum, of length 1036, for each object. The corresponding wavelength values range from 3470 - 5540 angstroms. No. 1 (28705 rows x 13 columns): The second extension contains the derived values found for each source. The table below describes each column: COLUMN NAME DESCRIPTION DATA TYPE objID LoTSS Object ID string source_name Source Name string RA PanSTARRS1 Right Ascension (J2000) float Dec PanSTARRS1 Declination (J2000) float z_diagnose Best fit redshift from Diagnose float z_hdr4 Best fit redshift from ELiXer float z_archive Spectroscopic redshift from value-added LoTSS catalog float z_best HETDEX-LOFAR redshift float z_best_src 1 = Diagnose, 2 = HDR4, 3 = Archive integer classification STAR, AGN, LOWZGAL, HIGHZGAL, or ARCHIVE string log_mass MCSED derived stellar mass float log_SFR MCSED derived star formation rate float log_L150 MCSED derived 150 MHz luminosity float We request that the following acknowledgement be included in any paper using HETDEX-LOFAR data: HETDEX is led by the University of Texas at Austin McDonald Observatory and Department of Astronomy with participation from the Ludwig-Maximilians-Universität München, Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik (MPE), Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP), Texas A&M University, Pennsylvania State University, Institut für Astrophysik Göttingen, The University of Oxford, Max-Planck-Institut für Astrophysik (MPA), The University of Tokyo and Missouri University of Science and Technology. Observations for HETDEX were obtained with the Hobby-Eberly Telescope (HET), which is a joint project of the University of Texas at Austin, the Pennsylvania State University, Ludwig-Maximilians-Universität München, and Georg-August-Universität Göttingen. The HET is named in honor of its principal benefactors, William P. Hobby and Robert E. Eberly. The Visible Integral-field Replicable Unit Spectrograph (VIRUS) was used for HETDEX observations. VIRUS is a joint project of the University of Texas at Austin, Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP), Texas A&M University, Max-Planck-Institut fürExtraterrestrische Physik (MPE), Ludwig-Maximilians-Universität München, Pennsylvania State University, Institut für Astrophysik Göttingen, University of Oxford, and the Max-Planck-Institut fur Astrophysik (MPA). Funding for HETDEX has been provided by the partner institutions, the National Science Foundation, the State of Texas, the US Air Force, and by generous support from private individuals and foundations. We request that the following papers are cited when using any HETDEX-LOFAR data: Debski, M. H., Zeimann, G. R., Hill, G. J., et al. 2024, arXiv e-prints, arXiv:2411.08974, doi: 10.48550/arXiv.2411.08974本研究将霍比-埃伯利望远镜暗能量实验（HETDEX）的盲积分场光谱技术优势，与低频阵列（LOFAR）探测到的天体源相结合，构建了HETDEX-LOFAR光谱红移星表。我们以LOFAR两米巡天（LoTSS）首次数据发布的内容为起点，结合其中包含的带有测光红移的增值星表，提取得到28705条HETDEX光谱。通过自动分类算法，我们为每个天体赋予恒星、星系或类星体标签，并匹配其视向速度/红移；补充分类则来自HETDEX内部第四次数据发布（HDR4）的连续谱与发射线星表。我们共测得9087个新的红移值，结合增值星表后，最终的光谱红移样本共计9710个天体源。该星表拥有目前占比最高的带有光谱红移信息的LOFAR星系样本；它完善了存档光谱红移数据，并为以下研究提供支撑：研究红移0.0<z<0.5范围内射电星系的[O II]发射线性质，以及红移1.9<z<3.5范围内射电星系与类星体的莱曼α（Lyα）发射线特征。此外，结合LOFAR与HETDEX的独特观测特性，我们还可以测得天体的恒星形成率（SFR）与恒星质量。本研究使用可复制单元积分视场可见光光谱仪（VIRUS），测得目标星系的[O III]、[Ne III]与[O II]发射线，并通过线比诊断分析，判断这些星系的辐射主要来自活动星系核（AGN）还是恒星形成活动。 该星表包含1个带有两个扩展段的柔性图像传输系统（FITS）文件： 扩展段0（1036×28705）：第一个扩展段存储每个天体的光谱，光谱长度为1036，对应波长范围为3470~5540埃。 扩展段1（28705行×13列）：第二个扩展段存储每个天体源的导出参数，各字段说明如下： objID：LoTSS天体ID，数据类型：字符串 source_name：天体源名称，数据类型：字符串 RA：泛星计划1（PanSTARRS1）天球赤经（J2000历元），数据类型：浮点型 Dec：泛星计划1（PanSTARRS1）天球赤纬（J2000历元），数据类型：浮点型 z_diagnose：基于Diagnose程序得到的最优拟合红移，数据类型：浮点型 z_hdr4：基于ELiXer程序得到的最优拟合红移，数据类型：浮点型 z_archive：来自LoTSS增值星表的光谱红移，数据类型：浮点型 z_best：HETDEX-LOFAR最优红移，数据类型：浮点型 z_best_src：红移来源标识，1=Diagnose，2=HDR4，3=存档数据，数据类型：整型 classification：天体分类，可选STAR（恒星）、AGN（活动星系核）、LOWZGAL（低红移星系）、HIGHZGAL（高红移星系）或ARCHIVE（存档分类），数据类型：字符串 log_mass：基于MCSED方法测得的恒星质量对数，数据类型：浮点型 log_SFR：基于MCSED方法测得的恒星形成率对数，数据类型：浮点型 log_L150：基于MCSED方法测得的150 MHz光度对数，数据类型：浮点型 若使用HETDEX-LOFAR数据发表论文，请在文中包含以下致谢内容： HETDEX由德克萨斯大学奥斯汀分校麦克唐纳天文台与天文学系牵头实施，参与单位包括慕尼黑路德维希-马克西米利安大学、马克斯·普朗克地外物理研究所（MPE）、波茨坦莱布尼茨天体物理研究所（AIP）、德克萨斯农工大学、宾夕法尼亚州立大学、哥廷根天体物理研究所、牛津大学、马克斯·普朗克天体物理研究所（MPA）、东京大学以及密苏里科技大学。 HETDEX的观测使用霍比-埃伯利望远镜（HET）完成，该望远镜是德克萨斯大学奥斯汀分校、宾夕法尼亚州立大学、慕尼黑路德维希-马克西米利安大学以及哥廷根乔治-奥古斯特大学的联合项目。HET望远镜以其主要捐赠者William P. Hobby与Robert E. Eberly的名字命名。HETDEX观测使用了可复制单元积分视场可见光光谱仪（VIRUS），该设备由德克萨斯大学奥斯汀分校、波茨坦莱布尼茨天体物理研究所（AIP）、德克萨斯农工大学、马克斯·普朗克地外物理研究所（MPE）、慕尼黑路德维希-马克西米利安大学、宾夕法尼亚州立大学、哥廷根天体物理研究所、牛津大学以及马克斯·普朗克天体物理研究所（MPA）联合研制。 HETDEX的资助方包括合作机构、美国国家科学基金会、德克萨斯州政府、美国空军，以及来自私人与基金会的慷慨捐赠。 若使用HETDEX-LOFAR数据，请引用以下文献： Debski, M. H., Zeimann, G. R., Hill, G. J., 等. 2024, arXiv预印本, arXiv:2411.08974, doi: 10.48550/arXiv.2411.08974