Characterizing the detection of galaxy emissions achievable by the far-infrared imager PRIMAger

PRIMAger is a far-infrared camera that will fly on board the PRIMA space telescope. This camera will work in collaboration with the Roman space telescope (ROMAN) to study the evolution of galaxies and interstellar dust across time. PRIMA is still a concept and this research aims at characterizing what physical properties of a galaxy and with what accuracy we can retrieve, based on its measurements by PRIMA+ROMAN. To do so, we use the CIGALE code to model the spatially resolved far-UV to far-IR spectral energy distributions of the NGC 4254 galaxy. From this, we can build a synthetic catalog of the galaxy’s physical properties. Then, we simulate the emissions received by PRIMA+ROMAN to estimate what physical properties it can retrieve. We have also computed these estimations for galaxies observed at redshift 1, 2 and 3. We find that the PRIMA+ROMAN simulated observations can retrieve a good estimation of the star-formation rate (SFR), stellar masses, dust luminosity and the radiation field for galaxies at redshift z equal to 0, while it is less accurate for the estimation of qpah. At z ≥ 1, the qpah and the dust luminosity estimates are more accurate. Therefore, PRIMA in collaboration with ROMAN will be useful to measure the SFR, stellar masses dust luminosity and qpah for galaxies at z ≥ 1.

PRIMAger è una telecamera a infrarossi lontani che volerà a bordo del telescopio spaziale PRIMA. Questa telecamera collaborerà con il telescopio spaziale Roman (ROMAN) per studiare l’evoluzione delle galassie e della polvere interstellare nel corso del tempo. PRIMA è ancora un concetto e questa ricerca mira a caratterizzare quali proprietà fisiche di una galassia possiamo trovare e con quale precisione, basandoci sulle misurazioni effettuate da PRIMA+ROMAN. A tal fine, utilizziamo il codice CIGALE per modellare le distribuzioni spettrali di energia risolte spazialmente, dall’UV lontano all’IR lontano, della galassia NGC 4254. Da questo, possiamo costruire un catalogo sintetico delle proprietà fisiche della galassia. Successivamente, simuliamo le emissioni ricevute da PRIMA+ROMAN per stimare quali proprietà fisiche può trovare. Abbiamo anche calcolato queste stime per galassie osservate a redshift 1, 2 e 3. Troviamo che le osservazioni simulate di PRIMA+ROMAN possono fornire una buona stima del tasso di formazione stellare (SFR), delle masse stellari, della luminosità della polvere e del campo di radiazione per le galassie a redshift z uguale a 0, mentre sono meno accurate per la stima di qpah. A z ≥ 1, le stime di qpah e della luminosità della polvere sono più accurate. Pertanto, PRIMA in collaborazione con ROMAN sarà utile per misurare il SFR, le masse stellari, la luminosità della polvere e qpah per le galassie a z ≥ 1.