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利用矢量切趾相位板与时间域星光扣除技术通过热红外日冕仪改进天狼星 A 的伴星质量极限

地球与行星天体物理 2023-05-24 v1 天体物理仪器与方法

摘要

我们使用红外优化的 MagAO 系统与 Clio 相机在 3.9 μ\mum 波段进行观测,对天狼星 A 可能未被探测到的伴星施加严格的质量约束。我们通过刻有 180 度暗区的光栅矢量切趾相位板日冕仪(gvAPP-180)成像以抑制天狼星 A 的光。在后处理中为去除残余星光,我们应用一种基于时间域主成分分析的算法,称为 PCA-Temporal(PCAT),其使用特征时间序列而非特征图像来扣除星光。通过将问题表述为特征时间序列,我们降低了数据后处理的计算成本,从而能够使用全采样数据集以改善小角间距处的对比度。我们还讨论了保留数据精细时间采样对最终对比度极限的影响。我们在 0.75 角秒外实现了 1.5×1061.5 \times 10^{-6}9.8×1069.8 \times 10^{-6} 的后处理对比度极限,对应于 2.6 至 8.0 MJM_J 的行星质量。将这些与近期文献中天狼星高对比度成像观测值相结合,我们综合出作为质量与间距函数的整体完备度分数。综合这些近期研究及我们的结果后,最终完备度分析排除了 2.5–7 AU 内 99% 的 9 MJ\ge 9 \ M_J 行星。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.05559,
  title  = {Improved companion mass limits for Sirius A with thermal infrared coronagraphy using a vector-apodizing phase plate and time-domain starlight-subtraction techniques},
  author = {Joseph D. Long and Jared R. Males and Sebastiaan Y. Haffert and Logan Pearce and Mark S. Marley and Katie M. Morzinski and Laird M. Close and Gilles P. P. L. Otten and Frans Snik and Matthew A. Kenworthy and Christoph U. Keller and Philip Hinz and John D. Monnier and Alycia Weinberger and Volker Tolls},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.05559},
  year   = {2023}
}

备注

19 pages, 22 figures, accepted to AJ