Gaia Data Release 1 Documentation release 0

Figure 5.7: Top: Synthetic G magnitude distribution of the SPSS exported by the internal calibration pipeline
(purple histogram) against the corresponding distribution of the complete SPSS catalogue from the V1 release
(blue histogram). Bottom: same data plotted against the synthetic G
BP
−G
RP
colour.
230

---

Figure 5.8: Top: G band zero points (G
synt
− G
instr
) vs synthetic G
BP
−G
RP
colours, showing the colour term due to
nominal pass bands usage in the Gaia DR1 calibration. The solid black line represents the zero point corresponding
to zero colour. The red line shows the least square fit of the colour equation. Bottom: Residuals
∆G with respect
to the fitted colour equation plotted against the synthetic G magnitudes: dashed lines represent the ±1 σ level. The
dot colours encode the G
BP
−G
RP
colour of the sources (red dots showing reddest sources).
231

---

corresponding G magnitude as shown in Fig. 5.8 bottom panel. As can be seen, no systematic e
ffects are visible in
the residuals.
A rough zero point was calculated also for the AB system, and is 25.696 ± 0.045 mag (r.m.s. error), where the
error is somewhat larger because the average value of (G
synt
− G
instr
) for all SPSS used.
5.3.5
Photometric relationships with other photometric systems
Author(s): Josep M. Carrasco, Holger Voss
This section includes some photometric transformations from G to other common photometric systems (Hipparcos,
Tycho-2, SDSS, Johnson-Cousins and Hubble systems are included here) using Gaia DR1 data with the zero point
given in Eq. 5.26.
We crossmatched Gaia DR1 sources with those having available photometry in the external photometric systems to
be considered. For Hipparcos and Tycho-2 relationships (see Sect. 5.3.5.1 and 5.3.5.2 respectively) we used TGAS
Gaia DR1 data. For deriving relationships with SDSS photometry (Sect. 5.3.5.3) sources in SDSS data stripe 82
were used. Johnson-Cousins transformations (Sect. 5.3.5.4 were derived using Landolt stars. Finally sources of
the M4 cluster were used to derive photometric transformations from Gaia to Hubble photometry (Sect. 5.3.5.5).
In order to obtain cleaner fittings, some filtering was done in each colour-colour diagram. These filters are indi-
cated in Table 5.2 for every case. The polynomial coe
fficients obtained with the resulting sources are included in
Table 5.3. The validity of these fittings is, of course, only applicable in the colour intervals used to do the fitting
(see Table 5.4).
5.3.5.1
Hipparcos relationships
Photometric relationships between Gaia and Hipparcos are obtained here by using TGAS data.
Three di
fferent laws for G − H
p
= f (B − V) were fitted: one at the blue range and two at the red range (one
for giants and another for dwarfs), see Fig. 5.9 (left panel). Absolute G magnitudes were derived using TGAS
parallaxes (M
G
= G + 5{1 + log[π(mas)/1000]}). M
G
= 4.0 mag is the used threshold to separate giants and dwarfs
for B − V > 0.8.
Figure 5.9 (right) shows the fitting for the G − H
p
= f (V − I) case (no giant and dwarf distinction was needed in
this case as both types of sources share the same behaviour in this diagram). In order to allow a better behaviour
outside the fitted interval we reduced the degree of the polynomial to second order.
5.3.5.2
Tycho-2 relationships
The TGAS data set is used here to derive the relationships between Gaia and Tycho-2 photometry. A starting set of
1 962 085 TGAS sources (before filtering as given in Table 5.2) was cross matched with Tycho-2 catalogue based
on their coordinates.
Figure 5.10 (left) shows the fitting obtained using only Tycho-2 information. Analogously to Sect. 5.3.5.1 we split
the fitting again in red giants and red dwarfs (M
G
= 4.0 mag is also used to separate giants and dwarfs) using
TGAS parallaxes (Fig. 5.10, right), although the result is not so clean in this diagram as in the Hipparcos case.
232

---

Table 5.2: Filters applied to fit the photometric relationships in Table 5.3 and the resulting number of sources
considered for the fitting.
Tycho-2 filtering
G − V
T
= f (B
T
− V
T
)
σ
G
< 0.01, σ
B
T
< 0.05, σ
V
T
< 0.05
All Tycho-2 (335 305)
G − V
T
< 0.5(B
T
− V
T
) − 2.1
Blue range (130 467)
B
T
− V
T
< 0.9, (σ
π
/π)
TGAS
< 0.1, π > 0
Red giants (27 521)
B
T
− V
T
≥ 0.9, (σ
π
/π)
TGAS
≤ 0.1, π > 0, M
G
≤ 4.0
Red dwarfs (3109)
B
T
− V
T
≥ 0.9, (σ
π
/π)
TGAS
≤ 0.1, π > 0, M
G
> 4.0
Hipparcos filtering
G − H
p
= f (B − V)
σ
G
< 0.01, σ
H
p
< 0.1, σ
B−V
< 0.1
Blue range (48 766)
B − V
< 0.8, B − V
0
Red giants (14 759)
B − V
> 0.8, M
G
< 4.0
(σ
π
/π)
TGAS
< 0.1, π > 0
Red dwarfs (2924)
B − V
> 0.8, M
G
> 4.0, G − H
p
< −1.3(B − V) + 1
(σ
π
/π)
TGAS
< 0.1, π > 0
G − H
p
= f (V − I)
σ
G
< 0.01, σ
H
p
< 0.1, V − I
0
(84042)
−0.55(V − I) − 0.2 < G − H
p
< −0.5(V − I) + 0.2
SDSS FILTERING
G − g
= f (g − i) (39 510)
σ
G
, σ
g
, σ
i
< 0.01
G − g
= f (g − r) (27 715)
g − r
< 1.3, σ
G
, σ
g
, σ
r
< 0.01
G − g
= f (g − z) (36 199)
σ
G
, σ
g
, σ
z
< 0.01
G − i
= f (r − i) (42 846)
σ
G
, σ
r
, σ
i
< 0.01
JOHNSON-COUSINS FILTERING
G − V
= f (V − I)(336)
No filters
G − V
= f (V − R) and G − V = f (B − V) diagrams
Blue range (273)
V − I
< 0.14
Red giants (34)
V − I
< 0.14, B − V ≥ 0.6(V − I) + 0.45
Red dwarfs (37)
V − I
< 0.14, B − V < 0.6(V − I) + 0.45
HUBBLE FILTERING
G − F
606W
= f (F
606W
− F
814W
) (1165)
σ
G
< 0.01, G − F
606W
> −0.35(F
606W
− F
814W
)
+ 0.05
Notes. First column: diagram, followed in brackets by the number of sources. Second column: criteria applied
233

---