经验模型化 Zodiacal 背景以改进 JWST NIRISS/SOSS 数据降级
天体物理仪器与方法
2025-09-12 v1 地球与行星天体物理
摘要
Zodiacal 光——由星际尘埃的热辐射和散射阳光引起——是 NIRISS 单目斜面光谱 (SOSS) 观测中天空背景的主要组成部分。GR700XD 砂轮将 Zodiacal 背景分散到多个衍射阶数，产生一种呈反映叠加阶数贡献的特征二维、谱阶相关的背景模式。观测结果显示背景强度随 JWST sky pointing 和季节变化而显著变化，凸显在 SOSS 数据降级期间进行精确背景减除的必要性。当前方法依赖于在 commissioning 期间推导出的通用背景模板按比例缩放以匹配单个曝光。但误比例缩放的模板会留下结构化残差，可能损害行星公转深度测量的精度。为改进背景建模，我们开展了两个校准计划 (PID 4479 和 6658)，采用 FULL frame 读取模式和 5 行×2 列的马赛克模式，对不同 sky 位置进行采样。这些观测实现了天空背景的经验重建，并提供了其空间和谱特征的详细洞察。我们呈现一套经验推导出的背景模板库，评估其性能，并通过对标包含同步背景曝光的 PID 2113 数据集，比较了当前模板。本工作支持提升 SOSS 时序数据降级中背景减除精度，以实现 JWST 高精度行星光谱学的目标。
引用
@article{arxiv.2509.08870,
title = {Empirical Modeling of Zodiacal Backgrounds to Improve JWST NIRISS/SOSS Data Reduction},
author = {Tyler Baines and Aarynn Carter and Néstor Espinoza and Kevin Volk and Joseph Filippazzo and Loic Albert},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.08870},
year = {2025}
}