椭圆度与大气结构相关性的性质——来自 Gemini South 的观测

宇宙剪切（cosmic shear）作为一种独立于系统误差的精密测量 $\Omega_m$（相对于临界密度的宇宙质量密度）的手段具有巨大的前景。该信号预期极其微弱，因此对系统误差的彻底理解至关重要。一种重要的系统误差来源是大气层：大气引入的剪切功率超过了预期信号的大小。虽然已存在算法可从大气成分中提取宇宙剪切，但对不同视 seeing 条件下算法成功程度的评估仍缺乏。为深入了解大气剪切，我们获取了 Gemini South 的成像数据，结合地面条件和卫星风数据。我们发现，在良好 seeing 条件下，点扩散函数（PSF）相关性持续存在且超过了高纬度星体通常的分离距离。在此条件下，基于简单 PSF �值方法得到的椭圆度残差可降低至剜射噪声引起的椭圆度底线的数个倍数。我们还发现椭圆度残差与风向高度相关。最后，我们采用更为精细化的程序修正星体形状，并从星体中生成剪切统计数据。在数据集中所有 seeing 条件下，残余相关性始终位于目标信号水平以下。对于良好 seeing 条件，我们发现大气湍流引起的系统误差在当前引力学观测相关的角尺度范围内，与统计误差（形状噪声）相当。