利用长基线红外干涉测量法解析银河系中心的混淆恒星

我们展示了 Keck 干涉仪 ASTRA 和 VLTI GRAVITY 对 Sgr A* 附近约 50 毫角秒轨道内模拟恒星场的观测模拟。ASTRA 上实施并计划用于 GRAVITY 的双场相位参考技术，将提供利用红外干涉仪观测 Sgr A* 所需的灵敏度。我们的结果显示，相较于当前的天体测量巡天，混淆噪声极限有所改善，为研究该区域的恒星源打开了窗口。由于 Keck 干涉仪仅具有单基线，混淆极限的改善取决于源的位置角。GRAVITY 仪器将产生更紧凑且对称的点扩散函数 (PSF)，从而改善混淆噪声，且这种改善对位置角的依赖性较弱。我们的 Keck 结果表明了表征恒星场包含零个、少数或多个亮恒星源的能力。我们还能够在视场中混淆程度最低的区域探测并跟踪低至 $m_K \sim 18$ 的源，沿基线方向的精度约为 200 微角秒。这一精度水平随源亮度的增加而提高。我们的 GRAVITY 结果显示了在视场中探测和跟踪多个源的潜力。GRAVITY 将在六小时内对拥挤场进行监测，对 $m_K=16.3$ 的源执行约 10 微角秒的天体测量，对 $m_K=18.8$ 的源执行约 200 微角秒的天体测量。监测多颗恒星的轨道将提供区分多种后牛顿轨道效应的能力，包括由 Sgr A* 周围扩展质量分布引起的效应以及低阶广义相对论效应。ASTRA 对该场的早期表征（包括精确源探测的可能性）可为未来的 GRAVITY 实施和观测提供宝贵信息。