校正 Keck LRISp 光谱偏振测量中的系统偏振效应至 <0.05%
天体物理仪器与方法
2015-09-16 v1
摘要
当中等光谱分辨率的光谱偏振测量能达到高于 2000 的信噪比（SNR）时，可有效示踪恒星磁场与星周环境。Keck 望远镜 10 米口径下的 LRISp 光谱偏振仪能够在暗弱目标上达到此类信噪比，前提是若干仪器伪影被抑制。我们在此描述若干克服仪器误差源的方法，这些方法是在 LRISp 上实现此类高信噪比所必需的。我们探索了高信噪比技术，例如在高光谱与空间过采样积分过程中的散焦与狭缝步进。我们发现，由消色差延迟器引入的仪器弯曲和干涉条纹在红通道中产生 0.5% 量级的人造信号，其模仿真实恒星信号并限制了 LRISp 的灵敏度与定标稳定性。细致的光谱抽取与数据滤波算法可消除这些误差源。对于暗弱目标与长曝光，宇宙射线击中频繁，并对升级后的深耗尽红通道 CCD 构成主要限制。这些必须被校正至同样的高信噪比水平，需要利用迭代滤波算法进行细致的光谱抽取。我们在此展示了对这些仪器偏振伪影源的表征，并给出成功克服这些限制的若干方法。我们测量了线偏振到圆偏振的串扰，发现其约为 5%，与已知的仪器限制一致。我们表明，褐矮星上的光谱偏振信号在原子与分子带的全光谱采样下以 0.2% 振幅清晰可测，灵敏度优于 0.05%。遵循所述算法的未来 LRISp 用户可进行高灵敏度观测并获得高质量定标。
引用
@article{arxiv.1505.03916,
title = {Correcting systematic polarization effects in Keck LRISp spectropolarimetry to <0.05%},
author = {David M. Harrington and Svetlana V. Berdyugina and Oleksii Kuzmychov and Jeffrey R. Kuhn},
journal= {arXiv preprint arXiv:1505.03916},
year = {2015}
}
备注
Accepted in PASP