波前误差存在下Roman日冕仪对系外尘埃观测的模拟

搭载在南希·格雷斯·罗曼太空望远镜上的日冕仪将展示关键关键技术，为宜居世界天文台奠定基础。目前对Roman日冕仪探测极限的预测范围从1e-8到数个1e-9，这将使开创性科学成为可能，例如可能成像类木行星。然而，仪器性能取决于诸多因素。模拟具有不同光学误差源的图像有助于我们连接仪器和天文台性能与科学产出。在此我们提出了corosims，一个用于在演化误差存在下模拟日冕仪观测天体物理场景的工具。该工具封装了日冕仪PROPER衍射模型和探测器模拟器。我们利用它来研究抖动引起的散斑与热态和温态系外尘埃盘结构之间的潜在简并。首先，我们模拟了Tau Ceti周围不同抖动条件下的系外尘埃观测。我们预测，在名义的后校正指向抖动性能（约0.3 mas RMS）下，Roman日冕仪应对12倍zodis的尘埃敏感，假设为正面（最坏情况）倾角。我们进一步预测，若目标上的抖动比名义值差3倍，其灵敏度将降至35倍zodis。该估计假设了项目最佳建模的波前控制和稳定性数值，并包含额外的模型不确定性因子。我们发现，虽然抖动阻碍了温态系外尘埃的探测，但抖动残差不太可能导致误报。然而，若一个微弱的系外热尘埃落在小分离距离处，它可能无法与亮度相当的抖动引起的散斑残迹区分开来。最后，我们讨论了由于Roman日冕仪焦平面掩模锐利边缘导致在内工作角附近检索到的通量和分离之间的简并。