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罗马空间望远镜噪声引发偏置分析:对弱引力透镜的影响

天体物理仪器与方法 2025-12-09 v2

摘要

罗马空间望远镜计划于 2026 年发射,将带来对弱引力透镜测量的前所未有的精度。由于弱引力本质上是一个微小信号,有必要尽可能完全最小化测量中的系统误差;这将确保在从中提取宇宙学信息时,透镜测量能够发挥其全部潜能。本文我们利用罗马探测器的实验室测试、罗马高纬度观测模拟数据,以及提出的罗马图像组合管线 IMCOM 来调查探测器读出噪声对罗马弱引力测量的偏置程度。首先,我们将实验室测量的探测器噪声场与模拟观测图像组合,并将其通过 IMCOM 管线传播。我们对噪声场在结果图像中的具体特征进行了表征,发现噪声在与探测器物理特性相关的尺度上对组合后图像贡献最大,这些特性包括 PSF 形状、芯片边界和滚转角度。随后我们测量模拟星体和星系的形状,并确定噪声诱导的剪切偏置程度。我们发现,星体形状相关性满足罗马科学要求文件中定义的系统噪声要求。然而,对于亮度为 mAB24m_{\rm AB}\simeq24 以下的星系,需要对噪声相关性进行校正,以确保在任何观测波段中形状测量的可信度。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.11088,
  title  = {Analysis of biasing from noise from the Nancy Grace Roman Space Telescope: implications for weak lensing},
  author = {Katherine Laliotis and Emily Macbeth and Christopher M. Hirata and Kaili Cao and Masaya Yamamoto and Michael Troxel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.11088},
  year   = {2025}
}

备注

22 pages, 15 figures. Updated to version accepted to PASP