使用南希·格雷斯·罗曼空间望远镜模拟图像叠加：I. 模拟方法与总体结果
天体物理仪器与方法
2025-12-09 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
即将升空的南希·格雷斯·罗曼空间望远镜将在近红外波段开展广域巡天。一项关键科学目标是通过弱引力透镜测量宇宙结构。罗曼数据将是欠采样的，这为源星系形状的测量带来了新的挑战；一种潜在的解决方案是使用基于线性代数的叠加技术（如 Imcom），将多幅欠采样图像组合成具有所需“目标”点扩散函数（PSF）的单幅过采样输出拼接图。我们在此展示 Imcom 在 0.64 平方度模拟罗曼数据上的初步应用，该模拟基于罗曼分支的时空遗产巡天（LSST）暗能量科学合作组织（DESC）数据挑战 2（DC2）模拟。我们表明 Imcom 可成功运行于包含像元尺度畸变、芯片间隙、探测器缺陷和宇宙射线掩模等特征的模拟数据上。我们同时传播注入源网格、模拟噪声场以及完整模拟。我们量化了 PSF 相对于目标的残差偏差（“泄漏”）以及输出图像的噪声特性；我们讨论了整体拼接模式以及莫尔条纹如何出现在最终的泄漏与噪声图中。我们包含了关于插值算法以及欠采样与图像处理操作相互作用的附录，其可能具有更广泛的适用性。姊妹篇（“论文 II”）探讨了其对弱透镜分析的影响。
引用
@article{arxiv.2303.08749,
title = {Simulating image coaddition with the Nancy Grace Roman Space Telescope: I. Simulation methodology and general results},
author = {Christopher M. Hirata and Masaya Yamamoto and Katherine Laliotis and Emily Macbeth and M. A. Troxel and Tianqing Zhang and Kaili Cao and Ami Choi and Jahmour Givans and Katrin Heitmann and Mustapha Ishak and Mike Jarvis and Eve Kovacs and Heyang Long and Rachel Mandelbaum and Andy Park and Anna Porredon and Christopher W. Walter and W. Michael Wood-Vasey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.08749},
year = {2025}
}
备注
28 pages, 19 figures, matches version accepted by MNRAS