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短波长处的零化:理论性能限制及利用旋转基线干涉仪在衍射极限内探测暗弱伴星的演示

天体物理仪器与方法 2019-09-25 v1

摘要

Palomar 光纤零化器(PFN)是一台旋转基线零化干涉仪,可实现具有高方位角覆盖度的近红外(NIR)高精度零化观测。为达到若干 x 104^{-4} 的 NIR 零深度精度,PFN 采用共模光学系统以提供高度对称性、单模光纤光束合成以降低对指向和波前误差的敏感性、极端自适应光学以稳定光纤耦合与跨孔径条纹相位、快速信号校准与相机读出以最小化时间效应,以及统计零深度涨落分析以放宽相位稳定要求。在此我们描述 PFN 的最终设计与性能,并提供一种通过零化基线旋转实现暗弱伴星探测的演示,正如最初为天基零化干涉测量所设想的那样。具体而言,在光谱双星 eta Peg 上测得的 Ks 波段零深度旋转曲线既反映了一颗亮度为主星 1.08 +/- 0.06 x 102^{-2} 的次星,也反映了由主星大小导致的 4.8 +/- 1.6 x 104^{-4} 零深度贡献。当时 eta Peg B 相距 30 mas,远处于望远镜衍射极限光束直径(88 mas)与典型日冕仪内工作角之内。最后,我们讨论了可在更大望远镜上实现若干小角零化观测的潜在改进。

关键词

引用

@article{arxiv.1908.05977,
  title  = {Nulling at short wavelengths: theoretical performance constraints and a demonstration of faint companion detection inside the diffraction limit with a rotating-baseline interferometer},
  author = {Eugene Serabyn and Bertrand Mennesson and Stefan Martin and Kurt Liewer and Jonas Kühn},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1908.05977},
  year   = {2019}
}

备注

26 pages, 4 figures, accepted for publication in MNRAS