系外行星系统长曝光成像中非共路像差的主动最小化
天体物理仪器与方法
2019-11-06 v1 地球与行星天体物理
摘要
背景。系外行星的光谱观测极具挑战性，因为星-行星对比度很高。成像仪器设计中的一个技术难点是自适应光学（AO）传感与科学相机之间的非共路像差（NCPAs），其在日冕仪科学图像中引发类似行星的恒星散斑。在若干长曝光的观测序列中，快速演化的 NCPAs 被平均掉，留下 AO 晕，给行星探测增加光子噪声。静态 NCPA 可使用微分成像技术事后校准。然而，在观测序列期间演化的 NCPAs 不会被平均掉，也无法事后校准。这些准静态 NCPAs 是当前直接成像仪器（如 SPHERE、GPI 和 SCExAO）的主要限制之一。目的。我们的目标是主动最小化长曝光图像中诱发的准静态散斑。为此，我们需要测量 AO 晕之上的准静态散斑场。方法。自相干相机（SCC）是一种成熟技术，可测量日冕仪科学图像中的散斑复场。它常规用于 THD2 台架，在空间相关条件下达到 5-12 {\lambda}/D 范围内 <10^{-8} 的对比度水平。为在 THD2 上测试地面条件下的 SCC，我们光学模拟了在良好观测条件下 SPHERE/VLT AO 系统后测量的残差像差。结果。我们在实验室中证明，SCC 可将科学图像中的准静态散斑强度最小化到由 AO 晕残差设定的极限。在我们的实验中，SCC 在 783.25 nm 处 5-12 {\lambda}/D 区域达到低于 10^{-6} 的 1{\sigma} 原始对比度水平。
引用
@article{arxiv.1910.00573,
title = {Active minimization of non-common path aberrations in long-exposure imaging of exoplanetary systems},
author = {Garima Singh and Raphaël Galicher and Pierre Baudoz and Olivier Dupuis and Manuel Ortiz and Axel Potier and Simone Thijs and Elsa Huby},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.00573},
year = {2019}
}
备注
10 pages, 11 figures, accepted for publication to A&A