HWO 在 NIR 与 NUV 波段产量灵敏度分析
地球与行星天体物理
2024-10-23 v1 天体物理仪器与方法
摘要
Habitable Worlds Observatory（HWO）将搜索来自相邻恒星宜居带内类地行星的生物标志物。HabEx 和 LUVOIR 任务概念研究中使用的生物标志物波段范围为 200 nm 至 2 微米，因此该波段范围是 HWO 的候选范围。可见波段（500-1000 nm）可用于检测水、氧以及瑞利散射；近紫外线对臭氧检测尤为有价值；近红外则可用于检测类地大气中的二氧化碳和甲烷。Damiano 等人 2023 年表明，同时使用 NUV 和 NIR 可显著提高光谱检索可靠性。然而，NUV 挑战在于除了技术和工程挑战外，还面临恒星光通量下降的问题。在 NIR 中，挑战在于由于波长依赖性，花心环的内工作角（IWA）限制下难以获取宜居带。为此原因，NUV 和 NIR 的产量低于可见波段（Morgan 等人 2023, Morgan 等人 2024），且某些仪器参数对提高 NUV 和 NIR 产量比其他参数更为关键。本文提出一种新能力，用于进行大量端到端产量建模仿真，以实现大规模多变量参数扫描。我们利用此能力计算了可见、NIR 和 NUV 产量对仪器参数的灵敏度：口径直径、星核透光率、对比度和内工作角（IWA）。我们发现参数之间存在相互作用，这些相互作用对产量至关重要，其中最重要的是对比度与 IWA 之间的相互作用，但这种相互作用在三个波段的强度各不相同。
引用
@article{arxiv.2410.16492,
title = {HWO Yield Sensitivities in the NIR and NUV},
author = {Rhonda Morgan and Dmitry Savransky and Michael Turmon and Mario Damiano and Renyu Hu and Bertrand Mennesson and Eric E. Mamajek and Tyler D. Robinson and Armen Tokadjian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.16492},
year = {2024}
}
备注
20 pages, 11 figures, 5 tables