MCAO仪器MAD的天体测量研究——对层向模式下获取的单历元数据的分析

背景：当前全球最大望远镜的仪器发展均包含多层共轭自适应光学（MCAO）模块。这些系统提供的大视场和更均匀的校正不仅对测光研究极为有利，也对诸如大质量稠密星团和系外行星探测与表征的天体测量分析大有裨益。多层共轭自适应光学演示器（MAD）是首台此类仪器，于2007年在ESO/VLT上临时安装并测试。我们分析了两个球状星团数据集在可达到的天体测量精度方面的表现。数据以层向校正模式获取，其中一个采用全MCAO校正模式并校正了两层（NGC 6388），另一个仅应用地面层校正（47 Tuc）。目的：我们旨在分析利用MAD仪器在层向模式下获取的首批可用MCAO成像数据的天体测量精度和稳定性。方法：我们计算了两个数据集中每帧图像的斯特列尔比图。进行了畸变校正，并通过计算所有帧中恒星的平均位置以及研究每帧图像在转换到主坐标框架后存在的位置残差来分析天体测量精度。结果：在星团NGC 6388的全MCAO校正模式数据中，K星等为14-18等的恒星的平均位置精度约为1.2毫角秒。在GLAO数据（47 Tuc）中，对于对应2MASS K星等在9至12等之间的恒星，测量精度达到约1.0毫角秒。观测条件使得这些星等范围内的恒星对应相同的探测器通量范围。用于扫描更大视场的抖动运动在帧中引入了额外的畸变，导致可达到的精度下降。