利用自相干相机最小化帕洛马望远镜的非共光路像差

系外行星成像的两个主要优势是：发现恒星系统外围的天体——从而约束行星形成模型——以及能够对行星进行光谱表征——获取其大气信息。然而，这极具挑战性，因为系外行星比其宿主星暗弱高达 1e10 倍，且角间距仅为几分之一角秒。目前的仪器，如 SPHERE/VLT 或 GPI/Gemini，只能探测年轻的大质量行星，因为它们受到自适应光学系统无法校正的非共光路像差（NCPA）的限制。为了探测更暗弱的系外行星，需要能够最小化 NCPA 的新仪器。一种解决方案是自相干相机（SCC）焦平面波前传感器，其实验室性能已在类空间条件下得到验证，能够将恒星光衰减至数倍 1e8，角间距低至 2L/D。在本文中，我们首次在天空中演示了 SCC。我们在海尔望远镜的恒星双日冕仪（SDC）仪器上安装了一台 SCC。我们使用内部光源来最小化限制涡旋日冕仪性能的 NCPA。然后，我们与帕洛马使用的标准程序进行了比较。在内部光源上，我们证明 SCC 在 1.5 到 5L/D 之间将日冕仪探测极限提高了 4 到 20 倍。使用这种 SCC 校准，在 2 到 4L/D 之间的天空对比度提高了 5 倍。这些结果证明了 SCC 能够集成到现有仪器中的能力。本文突出了自相干相机的两个优点。首先，SCC 可以最小化视场中的散斑强度，尤其是那些非常靠近恒星的散斑，那里有许多系外行星有待发现。其次，SCC 在科学观测时间上具有 100% 的效率，因为每张图像都可以同时用于科学观测和 NCPA 最小化。