利用暗区技术提高VLT/SPHERE的原始对比度。I. 基于内部光源的模拟与验证
天体物理仪器与方法
2020-07-01 v1
摘要
背景。自1995年首次发现围绕主序星的系外行星以来，已利用多种技术发现了4000颗系外行星。然而，其中只有少数系外行星是通过直接成像探测到的。事实上，对星周环境进行成像需要高对比度成像设施和对波前像差的精确控制。像VLT/SPHERE或Gemini/GPI这样的地基行星成像仪已经展示了卓越的性能。然而，它们的探测极限受到自适应光学（AO）未能看到的像差次优校正的阻碍。目标。我们的目标不是像标准AO那样专注于瞳面的相位最小化，而是直接最小化日冕仪后SPHERE科学相机中的恒星残余光，以在尽可能接近内工作角的地方提高对比度。方法。我们提出了一种针对SPHERE优化的暗区（DH）策略。我们使用数值模拟来预测这种策略在不同AO能力下对仪器整体性能的全局改善，特别是在SPHERE升级的背景下。然后，我们在AO闭环条件下，使用内光源测试了我们的算法。结果。我们证明了我们的DH策略可以校正相位和振幅的像差。此外，与在瞳面操作的方法不同，这种方法能够强烈地减少由望远镜瞳和日冕仪引起的衍射图案。我们的策略使我们能够在几分钟内，使用SPHERE内光源，在距离光轴150毫角秒处达到5e-7的对比度。这项实验为不久的将来在天空中实施该算法奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2005.02179,
title = {Increasing the raw contrast of VLT/SPHERE with the dark hole technique. I. Simulations and validation on the internal source},
author = {Axel Potier and Raphaël Galicher and Pierre Baudoz and Elsa Huby and Julien Milli and Zahed Wahhaj and Anthony Boccaletti and Arthur Vigan and Mamadou N'Diaye and Jean-François Sauvage},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.02179},
year = {2020}
}
备注
Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics