高对比度长缝光谱中的切趾法：更近、更深、更暗、更冷

A. Vigan; M. N'Diaye; K. Dohlen

doi:10.1051/0004-6361/201219152

高对比度长缝光谱中的切趾法：更近、更深、更暗、更冷

天体物理仪器与方法 2013-07-12 v2 地球与行星天体物理

作者: A. Vigan , M. N'Diaye , K. Dohlen

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摘要

对邻近恒星的微弱行星质量伴星进行光谱观测是新一代高对比度光谱成像仪面临的主要挑战之一。在之前的工作中，我们提出了一种长缝日冕仪 (LSC)，其中日冕仪焦平面上的狭缝会在 Lyot 光瞳平面中诱导产生复杂的能量分布，难以用二元 Lyot 光阑轻易遮挡。为缓解这一问题，我们提议使用光瞳切趾法来抑制衍射，从而构建切趾长缝日冕仪 (ALSC)。在描述了切趾法的优化过程后，我们在 SPHERE/IRDIS 长缝光谱 (LSS) 模式的背景下展示了其相对于经典长缝日冕仪 (CLC) 的优势，该模式采用低分辨率、0.12"狭缝和 0.18"日冕仪掩模。我们进行了多组模拟，包括有无像差以及有无狭缝的情况，证明尽管与 LSC 相比通量显著降低 (37%)，但切趾法是更适合 LSS 的概念。随后，我们对 LSC 和 ALSC 进行了详细的端到端模拟，包含现实水平的像差，以获得代表在 10 pc 处光谱型为 A0 至 M0 的恒星上积分 1 小时的数据集。我们在数据中插入了具有不同有效温度 ( $T_{\rm eff}$ ) 和表面重力 ( $\log g$ ) 的行星伴星光谱，角间距为 0.3"至 1.5"，对比度比为 6 至 18 星等。利用 SD 方法减去散斑后，我们表明 ALSC 在 0.3"处相对于 LSC 的灵敏度增益高达 3 星等，从而在 0.5"以下实现更好的光谱提取。就 $T_{\rm eff}$ 而言，我们证明在小角间距下，ALSC 的极限始终至少低 100K，这使得在年轻天体的质量探测灵敏度提高了高达 1.8 倍。[摘要已节略]

关键词

高对比度光谱学长缝日冕仪光瞳切趾法系外行星探测 SPHERE/IRDIS 光谱提取端到端模拟对比度比

引用

@article{arxiv.1305.5142,
  title  = {Apodization in high-contrast long-slit spectroscopy. Closer, deeper, fainter, cooler},
  author = {A. Vigan and M. N'Diaye and K. Dohlen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1305.5142},
  year   = {2013}
}

备注

15 pages, 17 figures. Accepted for publication in A&A

高对比度长缝光谱中的切趾法：更近、更深、更暗、更冷

摘要

关键词

引用

备注

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