Keck 行星成像与表征仪（KPIC）光谱的条纹分析与正向建模
地球与行星天体物理
2025-08-13 v2 天体物理仪器与方法
摘要
Keck 行星成像与表征仪（KPIC）结合高对比度成像与高分辨率光谱学（K 波段 R~35,000），以前所未有的细节研究直接成像的系外行星和棕矮星。KPIC 旨在通过测量行星径向速度、自转和大气成分来光谱表征亚恒星伴星。目前，KPIC 的主要系统噪声源是条纹，即光谱随波长的振荡。条纹信号在高信噪比曝光中可主导残差高达连续谱的 10%，从而阻止精确的波长标定、大气参数检索以及探测通量比低于宿主恒星 1% 的行星。为了对抗条纹的污染，我们首先识别其三个独特来源，并采用基于法布里-珀罗腔的物理信息模型应用于后处理数据。我们发现该策略能有效模拟 A0V/F0V 恒星观测中的条纹，将条纹引起的系统残差减少 2 倍。接下来，我们对 KPIC 内部的两个透射光学元件进行楔形处理以消除两个条纹来源，并将第三个来源确认为光谱仪的入射窗。最后，我们将之前的法布里-珀罗腔模型应用于楔形光学元件的新数据，将残差幅度减少 10 倍。
引用
@article{arxiv.2408.10173,
title = {Fringing analysis and forward modeling of Keck Planet Imager and Characterizer (KPIC) spectra},
author = {Katelyn A. Horstman and Jean-Baptiste Ruffio and Jason J. Wang and Chih-Chun Hsu and Ashley Baker and Luke Finnerty and Jerry Xuan and Daniel Echeverri and Dimitri Mawet and Geoffrey A. Blake and Randall Bartos and Charlotte Z. Bond and Benjamin Calvin and Sylvain Cetre and Jacques-Robert Delorme and Greg Doppmann and Michael P. Fitzgerald and Nemanja Jovanovic and Ronald Lopez and Emily C. Martin and Evan Morris and Jacklyn Pezzato and Garreth Ruane and Ben Sappey and Tobias Schofield and Andrew Skemer and Taylor Venenciano and J. Kent Wallace and Ji Wang and Peter Wizinowich},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.10173},
year = {2025}
}
备注
17 pages, 7 figures, Accepted JATIS July 2025