JWST在调试阶段的近红外高对比度成像方法性能
地球与行星天体物理
2022-09-12 v3 天体物理仪器与方法
摘要
詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）将彻底改变高对比度成像领域，并能够在红外波段直接探测土星质量行星以及对亚恒星伴星进行表征。尽管JWST将具备前所未有的灵敏度，但在与地面望远镜竞争时，角分辨率将是关键因素。在此，我们旨在基于调试期间获取的数据，表征JWST在3-5微米波段可用的几种极高角分辨率成像技术的性能。首先，我们引入了自定义工具来模拟、还原和分析NIRCam与MIRI日冕仪数据，并利用这些工具从天空NIRCam圆形掩模和条形掩模日冕仪观测中提取伴星探测极限。其次，我们展示了天空NIRISS孔径掩模干涉测量（AMI）和核相位成像（KPI）观测，并使用公开的fouriever工具从中提取伴星探测极限。在总积分时间为一小时且目标亮度与AB Dor相当的情况下，我们发现NIRISS AMI和KPI在约70 mas处达到约7-8 mag的对比度，在约200 mas处达到约9 mag的对比度。在约250 mas之外，NIRCam日冕仪在约500 mas处达到约13 mag的更深对比度，在约2 arcsec处达到约15 mag的对比度。虽然条形掩模在小于约0.75 arcsec的小角分离处比圆形掩模表现好约1 mag，但在大于约1.5 arcsec的大角分离处情况则相反。此外，圆形掩模可提供完整的360度视场，这有利于搜索新伴星。我们得出结论，在仪器调试阶段，JWST在L波段和M波段的高对比度成像性能已接近其预测极限。
引用
@article{arxiv.2208.00996,
title = {Performance of near-infrared high-contrast imaging methods with JWST from commissioning},
author = {Jens Kammerer and Julien Girard and Aarynn L. Carter and Marshall D. Perrin and Rachel Cooper and Deepashri Thatte and Thomas Vandal and Jarron Leisenring and Jason Wang and William O. Balmer and Anand Sivaramakrishnan and Laurent Pueyo and Kimberly Ward-Duong and Ben Sunnquist and Jéa Adams Redai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.00996},
year = {2022}
}
备注
14 pages, 8 figures, proceeding of SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation 2022