JWST NIRCam 离焦成像：光度稳定性表现及其如何感知镜面倾斜
天体物理仪器与方法
2023-02-08 v1 地球与行星天体物理
摘要
我们使用 JWST NIRCam 短波长测光捕获了系外行星 HAT-P-14 b 的凌星光变曲线，以作为仪器调试阶段性能评估的一部分。在对空间相关的 1/f 噪声进行校正后，在整个时间序列上测得的短波长精度为每 27 秒积分 152 ppm，而理论极限为 107 ppm。由电荷俘获引起的持久效应可以通过具有短特征时间尺度的指数函数很好地拟合，在 5-15 分钟量级上稳定下来。短波长离焦测光也独特地非常适合测量 JWST 的实时波前误差。对图像和重建波前图的分析表明，两个不同的六边形主镜段经历了“倾斜事件”，即它们在不到约 1.4 秒内迅速改变了方向。在某些情况下，由倾斜事件引起的通量跳变的幅度和时间可以通过望远镜模型准确预测。这些倾斜事件可以仅通过同时获取的较长波长 NIRCam 棱镜光谱图像以点扩散函数变化的形式被感知，并从 FWHM 进行诊断。它们也可以通过 FGS 仪器从差分图像中被感知。在调试期间，由于在地面测试中发现了倾斜事件，因此预计会发生可能由镜后背板结构应力突然释放引起的倾斜事件。倾斜事件已显示出频率下降的迹象，但尚未完全消失。探测器在每次积分的前几个组中表现出轻微（小于 1%）的偏离线性行为，在仅可能使用少数几个组的明亮目标上，这可能会影响绝对通量和凌星深度。总体而言，噪声在理论光子噪声和读出噪声的 50% 以内。这对于高精度时间序列测量来说是个好兆头。
引用
@article{arxiv.2211.16727,
title = {JWST NIRCam Defocused Imaging: Photometric Stability Performance and How it Can Sense Mirror Tilts},
author = {Everett Schlawin and Thomas Beatty and Brian Brooks and Nikolay K. Nikolov and Thomas P. Greene and Néstor Espinoza and Kayli Glidic and Keith Baka and Eiichi Egami and John Stansberry and Martha Boyer and Mario Gennaro and Jarron Leisenring and Bryan Hilbert and Karl Misselt and Doug Kelly and Alicia Canipe and Charles Beichman and Matteo Correnti and J. Scott Knight and Alden Jurling and Marshall D. Perrin and Lee D. Feinberg and Michael W. McElwain and Nicholas Bond and David Ciardi and Sarah Kendrew and Marcia Rieke},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.16727},
year = {2023}
}
备注
PASP, Accepted for Publication