Chandra ACIS 粒子诱导背景的时空变化及光谱模型生成工具的开发

在 X 射线观测中，粒子诱导背景的估计非常重要，特别是对于微弱和/或弥散源。虽然已有软件可以生成适用于给定 Chandra ACIS 观测的总（天空和探测器）背景数据，但目前没有公开的软件可以对粒子诱导背景进行单独建模。我们旨在了解在 VFAINT 和 FAINT 两种数据模式下获得的 Chandra ACIS 粒子诱导背景的空间和时间变化。研究中使用了在遮挡天空的收起位置进行的 ACIS 观测以及 Chandra 深场南数据集。光谱使用 Al、Si、Ni 和 Au 的仪器谱线与连续谱分量的组合进行建模。在 VFAINT 和 FAINT 数据中发现了相似的光谱形状空间变化，这主要是由于对在帧存储区转换的事件的电荷转移效率进行了不当校正，正如 Bartalucci 等人 2014 年所解释的那样。发现光谱硬度比的时间变化最大约为 $\sim 10\%$，这似乎在很大程度上归因于太阳活动。我们通过根据总计数率修改光谱硬度来对这种变化进行建模。结合这些特性，我们开发了一个工具“mkacispback”，用于生成对应于任意天空观测的粒子诱导背景光谱模型。作为应用示例，我们在 CDF-S 观测的宇宙 X 射线背景分析中使用了 mkacispback 工具生成的背景光谱。我们发现 2--8 keV 波段内的强度为 3.10 (2.98--$3.21)\times 10^{-12}$ erg s$^{-1}$ cm$^{-2}$ deg$^{-2}$，与先前的估计一致或更低。mkacispback 工具可在 https://github.com/hiromasasuzuki/mkacispback 获取。