JWST噪声基底I：JWST NIRCam时间序列中的随机误差源
天体物理仪器与方法
2020-11-04 v1 地球与行星天体物理
摘要
JWST透射谱与发射谱将提供对凌星系外行星大气的宝贵观测，包括可能的生物标志。然而，JWST的这一前景科学需要极高的精度，并理解可能影响行星在其宿主恒星前与后凌星时时间序列的系统误差。在此，我们给出在积分到积分水平上影响JWST NIRCam时间序列数据的随机噪声源估计。我们发现1/f噪声会限制光栅时间序列在2组(根据提取方法与提取参数为230 ppm至1000 ppm)下的精度，但会像N帧/读数的平方根那样平均下降。当前NIRCam光栅时间序列模式尤其受1/f噪声影响，因为其GRISMR色散方向平行于探测器快速读取方向，但在GRISMC方向上可缓解。应注意每次观测包含尽可能多的帧以降低此1/f噪声源：因此，我们推荐可容忍的最小探测器子阵列尺寸、4个输出通道以及最小化跳过帧数的读取模式(RAPID或BRIGHT2)。我们还描述了一种协方差加权方案，与求和提取相比可显著降低1/f噪声贡献。我们评估了由前置放大器偏移、随机电报噪声和高暗电流RC像素引入的噪声，发现一旦执行背景减除与像素掩蔽，这些均可校正至10 ppm以下。我们在配套论文中探讨了系统误差源。
引用
@article{arxiv.2010.03564,
title = {JWST Noise Floor I: Random Error Sources in JWST NIRCam Time Series},
author = {Everett Schlawin and Jarron Leisenring and Karl Misselt and Thomas P. Greene and Michael W. McElwain and Thomas Beatty and Marcia Rieke},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.03564},
year = {2020}
}
备注
Accepted to AJ