JWST 噪声下限 II：JWST NIRCam 时间序列中的系统误差源
天体物理仪器与方法
2021-02-19 v2 地球与行星天体物理
摘要
JWST 在表征凌星系外行星大气方面前景广阔，若能达到光子极限性能，则有望为 M 矮星宿主恒星宜居带内的地球大小行星提供洞察。在此，我们讨论 NIRCam 仪器在光栅时间序列观测中预期存在的系统误差源。我们发现，在探测器亚像素交叉影线图样之上的指向抖动和高增益天线移动将产生相对较小的变化（小于 6 ppm）。由光学器件热不稳定性引起的随时间变化的孔径损失也可保持在 2 ppm 以下。为实现这些低噪声源，采用足够大（大于 1.1 角秒）的提取孔径十分重要。由电荷俘获导致的持续效应对曝光 20 分钟后的时间序列影响较小（小于 3 ppm），且预期比其对 HST WFC3 探测器的作用要小得多。我们预计温度波动小于 3 ppm。总计而言，我们对已知系统误差源估计的每次观测噪声下限仅为 9 ppm。然而我们敦促谨慎，因为飞行中可能存在未知系统误差源，且只能在诸如宁静恒星等天体物理源上测得。我们发现互易失败可能引入 40 ppm 量级的长期仪器偏移，因此在拼接宽波长范围的多仪器多天文台光谱时可能需要校正。
引用
@article{arxiv.2010.03576,
title = {JWST Noise Floor II: Systematic Error Sources in JWST NIRCam Time Series},
author = {Everett Schlawin and Jarron Leisenring and Michael W. McElwain and Karl Misselt and Kenneth Don and Thomas P. Greene and Thomas Beatty and Nikolay Nikolov and Douglas Kelly and Marcia Rieke},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.03576},
year = {2021}
}
备注
Published in AJ, 25 pages