利用詹姆斯·韦伯太空望远镜的光阑掩蔽干涉测量术开展活动星系核与类星体科学研究
摘要
由于吸积到超大质量黑洞 (SMBHs) 产生的反馈，活动星系核 (AGNs) 被认为在 LambdaCDM 宇宙学和星系形成中起着关键作用。然而，AGN 的极端光度及其吸积流的微小角尺寸造成了极具挑战性的成像问题。我们展示了詹姆斯·韦伯太空望远镜的近红外成像仪和无狭缝光谱仪 (JWST-NIRISS) 的光阑掩蔽干涉测量 (AMI) 模式，将能够在 AGN 中心实现真正的成像（即无需对源几何形状进行任何先验假设），角分辨率约为 65 mas。这对于研究 SMBH 周围复杂的扩展吸积流以及其他受角分辨率限制的天体物理领域具有优势。通过模拟包含预期噪声源的数据序列，我们证明了 JWST-NIRISS AMI 模式可以在短曝光时间（几分钟）内，以约的像素对像素对比度，绘制 L=7.5 点源周围的扩展结构。此类图像将检验关于 AGN 反馈、燃料供给和结构的模型（与 ALMA 观测互补），而目前任何地基红外干涉仪或望远镜都无法支持。NIRISS 的双点源对比度约为（用于观测合并星系中的双核），显著优于当前的地基光学或红外干涉测量。JWST-NIRISS 的七孔非冗余掩模吞吐量为 15%，并利用 NIRISS 的 F277W (2.77\micron)、F380M (3.8\micron)、F430M (4.3\micron) 和 F480M (4.8\micron) 滤光片。NIRISS 的方形像素边长为 65mas，视场约为。我们还将结果外推至未来工作在长紫外至近红外波段的 2.4m 和 16m 空间望远镜上，通过非冗余掩蔽技术实现的 AGN 科学研究。
引用
@article{arxiv.1401.0545,
title = {AGN and quasar science with aperture masking interferometry on the James Webb Space Telescope},
author = {K. E. Saavik Ford and Barry McKernan and Anand Sivaramakrishnan and André R. Martel and Anton Koekemoer and David Lafrenière and Sébastien Parmentier},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.0545},
year = {2015}
}
备注
18 pages, 17 figures, accepted to ApJ; Revised version fixes typo in section 2.1 (to reflect factor of 2 improvement); faster download for figures