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APPLESOSS:SOSS 轮廓生成器及其在 NIRISS SOSS 模式中的应用

天体物理仪器与方法 2022-10-12 v2 地球与行星天体物理

摘要

NIRISS 仪器的 SOSS 模式有望成为新发射的詹姆斯·韦伯空间望远镜系外行星大气观测的主要工作模式之一。然而,SOSS 模式的挑战之一在于 G700XD 光栅的前两级衍射级在探测器上的物理重叠。最近,ATOCA 算法被开发并作为官方 JWST 管线中的一个选项实现,作为一种通过去污染探测器(即分离第一和第二级)来提取 SOSS 光谱的方法。在此,我们提出 APPLESOSS(A Producer of ProfiLEs for SOSS),它为 ATOCA 所依赖的每一衍射级生成空间轮廓。我们使用 WASP-52 b 的模拟 SOSS 时间序列观测验证 APPLESOSS,并将其与采用另外两种空间轮廓(天空中最佳和最差情况)的 ATOCA 提取以及不考虑级污染的简单盒式提取进行比较。我们证明 APPLESOSS 轮廓对真实底层空间轮廓保持了高度保真度,因此产生准确的提取光谱。我们进一步确认,对于相对测量(例如系外行星透射或发射观测)而言,级污染的影响很小——我们四项测试中的每一项获得的透射光谱,包括受污染的盒式提取,在 \sim1σ\sigma 水平上与输入到我们无噪声模拟中的大气模型一致。我们通过检索分析进一步确认,从每条透射光谱获得的大气参数(金属度和 C/O)与真实底层值一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.05136,
  title  = {APPLESOSS: A Producer of ProfiLEs for SOSS. Application to the NIRISS SOSS Mode},
  author = {Michael Radica and Loïc Albert and Jake Taylor and David Lafrenière and Louis-Philippe Coulombe and Antoine Darveau-Bernier and René Doyon and Neil Cook and Nicolas Cowan and Néstor Espinoza and Doug Johnstone and Lisa Kaltenegger and Caroline Piaulet and Arpita Roy and Geert Jan Talens},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.05136},
  year   = {2022}
}

备注

11 pages, 10 figures. Published in PASP