PynPoint：一种用于搜寻系外行星的图像处理软件包

我们展示了 PynPoint 的科学性能结果，这是一个基于 Python 的软件包，利用主成分分析（principle component analysis）在二维成像数据中探测并估算系外行星的通量。可见光和红外波段自适应光学及成像技术的最新进展开启了直接探测邻近恒星行星伴星的大门，但图像处理技术尚未得到优化。我们表明，与目前使用 LOCI 等现有方法所能达到的效果相比，我们的方法性能有显著提升。为了测试我们的方法，我们使用了在 VLT 上由自适应光学辅助的高分辨率近红外相机 NACO 获取的真实角差分成像（ADI）数据。这些数据是在切趾相位板（APP）日冕仪调试期间获取的。通过在这些数据中插入模拟行星，我们测试了该方法作为行星亮度函数在不同图像位置上的性能。我们发现，在共同统计框架下评估时，PynPoint 在所有情况下的探测阈值均优于 LOCI 分析。我们在较小的内工作角（IWA）处获得了最佳改进。对于约 0.29"的 IWA，我们发现我们的探测灵敏度比 LOCI 高出 5 倍。我们还调查了正确测量行星光度的能力。同样，我们发现优于 LOCI 的改进，PynPoint 给出了更稳定的结果。最后，我们将该软件包应用于非 APP 数据集的系外行星 beta Pictoris b，并以高信噪比揭示了该行星。这证实了 PynPoint 有可能高保真地应用于各种高对比度成像数据集。