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迭代角差分成像(IADI):以迭代 ADI 方法恢复散射光中盘结构的研究

天体物理仪器与方法 2022-12-07 v1 地球与行星天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

在近红外光下将年轻富气星周盘的信号的与恒星信号区分开来是一项困难的任务。角差分成像(ADI)和偏振差分成像(PDI)等现有技术存在自减除等缺陷。为应对这些缺陷,我们探索迭代角差分成像(IADI)技术,以提高总强度观测中的信号通量。本工作旨在通过迭代应用 ADI 技术来探究 IADI 恢复盘中自减除区域的有效性。为确定 IADI 的有效性,我们建立盘图像模型并用 IADI 进行后处理。此外,还探索了基于偏振图像的掩蔽以及用于反馈信号的图像阈值。不对称性是恢复盘的一个非常重要因素,因为数据集中盘的重叠较少。在某些情况下,与 ADI 相比,IADI 可恢复多至 75 倍的流量。我们使用普罗克鲁斯特斯距离来量化算法对散射相位函数的影响。根据噪声水平以及恒星信号与盘信号之比,相位函数可在普罗克鲁斯特斯距离上比标准 ADI 改善 6.4 倍。由于多次迭代导致的噪声在图像上的放大与涂抹确实发生了,通过使用二值掩模和动态阈值缓解了这种反馈,但在最终流程中仍是一个问题。最后,用 VLT/SPHERE 观测的原行星盘经 IADI 处理,得到了非常有前景的结果。尽管 IADI 在低信噪比观测中因噪声放大和恒星重建而存在问题,但较高信噪比的观测相对于标准 ADI 显示出有前景的结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.02454,
  title  = {Iterative Angular Differential Imaging (IADI): An exploration of recovering disk structures in scattered light with an iterative ADI approach},
  author = {L. M. Stapper and C. Ginski},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.02454},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted for publication in Astronomy and Astrophysics. 16 pages, 12 figures, plus appendix