Skip to main content

Status and perspectives of the CRAFTS extra-galactic HI survey

Abstract

The Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST) is expected to complete its commissioning in 2019. FAST will soon begin the Commensal Radio Astronomy FasT Survey (CRAFTS), a novel and unprecedented commensal drift scan survey of the entire sky visible from FAST. The goal of CRAFTS is to cover more than 20000 deg2 and reach redshift up to about 0.35. We provide empirical measurements of the beam size and sensitivity of FAST across the 1.05 to 1.45 GHz frequency range of the FAST L-band array of 19-beams (FLAN). Using a simulated HI-galaxy catalogue based on the HI Mass Function (HIMF), we estimate the number of galaxies that CRAFTS may detect. At redshifts below 0.35, over 6 × 105 HI galaxies may be detected. Below the redshift of 0.07, the CRAFTS HIMF will be complete above a mass threshold of 109.5M. FAST will be able to investigate the environmental and redshift dependence of the HIMF to an unprecedented depth, shedding light onto the missing baryon and missing satellite problems.

This is a preview of subscription content, access via your institution.

References

  1. M. S. Roberts, Galaxies and the Universe, edited by M. Sandage, and J. Kristan (University of Chicago Press, Chicago, 1975), p. 309.

  2. D. G. Barnes, L. Staveley-Smith, W. J. G. de Blok, T. Oosterloo, I. M. Stewart, A. E. Wright, G. D. Banks, R. Bhathal, P. J. Boyce, M. R. Calabretta, M. J. Disney, M. J. Drinkwater, R. D. Ekers, K. C. Freeman, B. K. Gibson, A. J. Green, R. F. Haynes, P. Te Lintel Hekkert, P. A. Henning, H. Jerjen, S. Juraszek, M. J. Kesteven, V. A. Kilborn, P. M. Knezek, B. Koribalski, R. C. Kraan-Korteweg, D. F. Malin, M. Marquarding, R. F. Minchin, J. R. Mould, R. M. Price, M. E. Putman, S. D. Ryder, E. M. Sadler, A. Schroder, F. Stootman, R. L. Webster, W. E. Wilson, and T. Ye, Mon. Not. R. Astron. Soc. 322, 486 (2001).

    ADS  Article  Google Scholar 

  3. M. J. Meyer, M. A. Zwaan, R. L. Webster, L. Staveley-Smith, E. Ryan-Weber, M. J. Drinkwater, D. G. Barnes, M. Howlett, V. A. Kilborn, J. Stevens, M. Waugh, M. J. Pierce, R. Bhathal, W. J. G. de Blok, M. J. Disney, R. D. Ekers, K. C. Freeman, D. A. Garcia, B. K. Gibson, J. Harnett, P. A. Henning, H. Jerjen, M. J. Kesteven, P. M. Knezek, B. S. Koribalski, S. Mader, M. Marquarding, R. F. Minchin, J. O’Brien, T. Oosterloo, R. M. Price, M. E. Putman, S. D. Ryder, E. M. Sadler, I. M. Stewart, F. Stootman, and A. E. Wright, Mon. Not. R. Astron. Soc. 350, 1195 (2004).

    ADS  Article  Google Scholar 

  4. R. Giovanelli, M. P. Haynes, B. R. Kent, P. Perillat, A. Saintonge, N. Brosch, B. Catinella, G. L. Hoffman, S. Stierwalt, K. Spekkens, M. S. Lerner, K. L. Masters, E. Momjian, J. L. Rosenberg, C. M. Springob, A. Boselli, V. Charmandaris, J. K. Darling, J. Davies, D. G. Lambas, G. Gavazzi, C. Giovanardi, E. Hardy, L. K. Hunt, A. Iovino, I. D. Karachentsev, V. E. Karachentseva, R. A. Koopmann, C. Marinoni, R. Minchin, E. Muller, M. Putman, C. Pantoja, J. J. Salzer, M. Scodeggio, E. Skillman, J. M. Solanes, C. Valotto, W. van Driel, and L. van Zee, Astron. J. 130, 2598 (2005).

    ADS  Article  Google Scholar 

  5. M. P. Haynes, R. Giovanelli, A. M. Martin, K. M. Hess, A. Saintonge, E. A. K. Adams, G. Hallenbeck, G. L. Hoffman, S. Huang, B. R. Kent, R. A. Koopmann, E. Papastergis, S. Stierwalt, T. J. Balonek, D. W. Craig, S. J. U. Higdon, D. A. Kornreich, J. R. Miller, A. A. O’Donoghue, R. P. Olowin, J. L. Rosenberg, K. Spekkens, P. Troischt, and E. M. Wilcots, Astron. J. 142, 170 (2011), arXiv: 1109.0027.

    ADS  Article  Google Scholar 

  6. R. Giovanelli, and M. P. Haynes, Astron. Astrophys. Rev. 24, 1 (2016), arXiv: 1510.04660.

    ADS  Article  Google Scholar 

  7. M. P. Haynes, R. Giovanelli, B. R. Kent, E. A. K. Adams, T. J. Balonek, D. W. Craig, D. Fertig, R. Finn, C. Giovanardi, G. Hallenbeck, K. M. Hess, G. L. Hoffman, S. Huang, M. G. Jones, R. A. Koopmann, D. A. Kornreich, L. Leisman, J. Miller, C. Moorman, J. OConnor, A. ODonoghue, E. Papastergis, P. Troischt, D. Stark, and L. Xiao, Astrophys. J. 861, 49 (2018), arXiv: 1805.11499.

    ADS  Article  Google Scholar 

  8. F. H. Briggs, Astron. J. 100, 999 (1990).

    ADS  Article  Google Scholar 

  9. P. Schechter, Astrophys. J. 203, 297 (1976).

    ADS  Article  Google Scholar 

  10. A. Klypin, A. V. Kravtsov, O. Valenzuela, and F. Prada, Astrophys. J. 522, 82 (1999).

    ADS  Article  Google Scholar 

  11. A. M. Martin, E. Papastergis, R. Giovanelli, M. P. Haynes, C. M. Springob, and S. Stierwalt, Astrophys. J. 723, 1359 (2010), arXiv: 1008.5107.

    ADS  Article  Google Scholar 

  12. L. J. Storrie-Lombardi, and A. M. Wolfe, Astrophys. J. 543, 552 (2000).

    ADS  Article  Google Scholar 

  13. C. Péroux, R. G. McMahon, L. J. Storrie-Lombardi, and M. J. Irwin, Mon. Not. R. Astron. Soc. 346, 1103 (2003).

    ADS  Article  Google Scholar 

  14. M. A. Zwaan, M. J. Meyer, L. Staveley-Smith, and R. L. Webster, Mon. Not. R. Astron. Soc.-Lett. 359, L30 (2005).

    ADS  Article  Google Scholar 

  15. A. M. Martin, E. Papastergis, R. Giovanelli, M. P. Haynes, C. M. Springob, and S. Stierwalt, Astrophys. J. 723, 1359 (2010), arXiv: 1008.5107.

    ADS  Article  Google Scholar 

  16. M. G. Jones, M. P. Haynes, R. Giovanelli, and C. Moorman, Mon. Not. R. Astron. Soc. 477, 2 (2018), arXiv: 1802.00053.

  17. D. Obreschkow, D. Croton, G. De Lucia, S. Khochfar, and S. Rawlings, Astrophys. J. 698, 1467 (2009), arXiv: 0904.2221.

    ADS  Article  Google Scholar 

  18. A. R. Duffy, S. T. Kay, R. A. Battye, C. M. Booth, C. Dalla Vecchia, and J. Schaye, Mon. Not. R. Astron. Soc. 420, 2799 (2012), arXiv: 1107.3720.

    ADS  Google Scholar 

  19. C. M. Moorman, M. S. Vogeley, F. Hoyle, D. C. Pan, M. P. Haynes, and R. Giovanelli, Mon. Not. R. Astron. Soc. 444, 3559 (2014), arXiv: 1408.3392.

    ADS  Article  Google Scholar 

  20. M. G. Jones, E. Papastergis, M. P. Haynes, and R. Giovanelli, Mon. Not. R. Astron. Soc. 457, 4393 (2016), arXiv: 1510.07050.

    ADS  Article  Google Scholar 

  21. A. R. Duffy, R. A. Battye, R. D. Davies, A. Moss, and P. N. Wilkinson, Mon. Not. R. Astron. Soc. 383, 150 (2007), arXiv: 0707.2316.

    ADS  Article  Google Scholar 

  22. A. R. Duffy, M. J. Meyer, L. Staveley-Smith, M. Bernyk, D. J. Croton, B. S. Koribalski, D. Gerstmann, and S. Westerlund, Mon. Not. R. Astron. Soc. 426, 3385 (2012), arXiv: 1208.5592.

    ADS  Article  Google Scholar 

  23. R. Nan, Sci. China Ser. G-Phys. Mech. Astron. 49, 129 (2006).

    ADS  Article  Google Scholar 

  24. R. Nan, D. Li, C. Jin, Q. Wang, L. Zhu, W. Zhu, H. Zhang, Y. Yue, and L. Qian, Int. J. Mod. Phys. D 20, 989 (2011), arXiv: 1105.3794.

    ADS  Article  Google Scholar 

  25. D. Li, P. Wang, L. Qian, M. Krco, A. Dunning, P. Jiang, Y. Yue, C. Jin, Y. Zhu, Z. Pan, and R. Nan, IEEE Microwave 19, 112 (2018), arXiv: 1802.03709.

    ADS  Article  Google Scholar 

  26. P. Jiang, Y. L. Yue, H. Q. Gan, R. Yao, H. Li, G. F. Pan, J. H. Sun, D. J. Yu, H. F. Liu, N. Y. Tang, L. Qian, J. G. Lu, J. Yan, B. Peng, S. X. Zhang, Q. M. Wang, Q. Li, D. Li, and FAST Collaboration, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 62, 959502 (2019), arXiv: 1903.06324.

    Article  Google Scholar 

  27. D. W. Hogg, arXiv: astro-ph/9905116.

  28. M. Meyer, A. Robotham, D. Obreschkow, T. Westmeier, A. R. Duffy, and L. Staveley-Smith, Publ. Astron. Soc. Aust. 34, e052 (2017), arXiv: 1705.04210.

    ADS  Article  Google Scholar 

  29. C. J. Jin, K. Zhu, J. Fan, H. F. Liu, Y. Zhu, H. Q. Gan, J. L. Yu, Z. S. Gao, Y. Cao, and Y. Wu, in The optics of the Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope: Proceedings of the International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP), Nanjing, 2013.

    Google Scholar 

  30. M. G. Jones, E. Papastergis, M. P. Haynes, and R. Giovanelli, Mon. Not. R. Astron. Soc. 449, 1856 (2015), arXiv: 1502.07359.

    ADS  Article  Google Scholar 

  31. J. Li, Y. G. Wang, M. Z. Kong, J. Wang, X. Chen, and R. Guo, Res. Astron. Astrophys. 18, 003 (2018), arXiv: 1711.09315.

    ADS  Article  Google Scholar 

  32. M. G. Jones, M. P. Haynes, R. Giovanelli, and E. Papastergis, Mon. Not. R. Astron. Soc. 455, 1574 (2016), arXiv: 1510.03854.

    ADS  Article  Google Scholar 

  33. E. Papastergis, R. Giovanelli, M. P. Haynes, A. Rodríguez-Puebla, and M. G. Jones, Astrophys. J. 776, 43 (2013), arXiv: 1308.2661.

    ADS  Article  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Consortia

Corresponding authors

Correspondence to Kai Zhang, JingWen Wu or Di Li.

Rights and permissions

Reprints and Permissions

About this article

Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this article

Zhang, K., Wu, J., Li, D. et al. Status and perspectives of the CRAFTS extra-galactic HI survey. Sci. China Phys. Mech. Astron. 62, 959506 (2019). https://doi.org/10.1007/s11433-019-9383-y

Download citation

  • Received:

  • Accepted:

  • Published:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s11433-019-9383-y

Keywords

  • HI regions and 21-cm lines
  • radio telescopes and instrumentation
  • statistical and correlative studies of properties