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近红外气辉连续谱之谜:地基暗弱天体光谱学的限制

天体物理仪器与方法 2025-07-16 v1

摘要

由于近红外气辉连续谱极其微弱,且受到大气羟基 (OH) 发射线光栅散射光的影响,其量化是一项挑战。尽管微弱,气辉连续谱仍决定了暗弱目标地基光谱学的基本极限,并造成了地基与空间观测在大气发射谱线间区上的差异。我们旨在量化 Observatorio del Roque de los Muchachos 台址在硅光电探测器可观测的 VIS -- NIR 波长范围内的气辉连续谱辐射率,且确保测量不受光栅散射光的影响。我们旨在通过测量气辉连续谱辐射率,同时将明亮大气 OH 线引起的宽仪器散射翼的污染降至最低并加以控制来实现这一目标。我们在测光暗夜条件下,使用 2.5 米 Nordic Optical Telescope,通过长狭缝 λ/Δλ4000\lambda/\Delta\lambda\sim4000 光谱仪,在中心波长为 6720、7700、8700 和 10500 \r{A}(对应 R、I 和 Z 宽波段)的约 100 \r{A} 宽窄带通内进行测量。所选带通尽可能避开大气吸收和 OH 线发射,并使到达光栅表面的辐射降至最低。我们观测到天顶等效气辉连续谱在 6720 \r{A} 波段为 22.5 mag/arcsec2,在 8700 \r{A} 波段为 22 mag/arcsec2。由于难以找到干净的光谱区域进行测量,我们推导出 7700 \r{A} 波段的上限为 22 mag/arcsec2;由于系统灵敏度较低,推导出 10500 \r{A} 波段的上限为 20.8 mag/arcsec2。在测量误差与气辉发射预期的自然变率范围内,我们在 Observatorio del Roque de los Muchachos 的观测结果与其他主要天文台台址报告的数值相当。(有删减)

关键词

引用

@article{arxiv.2506.02102,
  title  = {The near infrared airglow continuum conundrum. Constraints for ground-based faint object spectroscopy},
  author = {J. K. M. Viuho and J. P. U. Fynbo and M. I. Andersen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.02102},
  year   = {2025}
}

备注

18 pages, 12 figures, 5 tables. Accepted for publication in A&A