TiEMPO:用于模拟地基亚毫米天文观测的开放源代码时变端到端模型
摘要
毫米-亚毫米天文学的下一个技术突破是具备宽瞬时带宽和宽视场的 3D 成像光谱学。焦平面仪器、望远镜、观测策略和信号处理软件的总体优化必须能够高效去除来自地球大气的前景辐射,该辐射具有时变特性且在频率上高度非线性。在此我们提出 TiEMPO:用于 DESHIMA 光谱仪后处理优化的时变端到端模型(Time-Dependent End-to-End Model for Post-process Optimization of the DESHIMA Spectrometer)。TiEMPO 利用大气的动力模型以及天文源、望远镜、仪器和探测器的参数化模型。TiEMPO 的输出是天空亮温度和时间流上探测功率的时间流,可由标准信号处理软件分析。我们首先将 TiEMPO 模拟与宽带 DESHIMA 光谱仪的在天空实测进行比较,发现噪声功率谱密度与灵敏度方面吻合良好。随后我们使用 TiEMPO 模拟开发中的 DESHIMA 2.0 光谱仪对高红移星系线发射谱的探测。TiEMPO 模型是开源的。其模块化和参数化设计使用户能够调整它,以设计和优化现有及未来望远镜上光谱与测光仪器的端到端性能。
引用
@article{arxiv.2101.03213,
title = {TiEMPO: Open-source time-dependent end-to-end model for simulating ground-based submillimeter astronomical observations},
author = {Esmee Huijten and Yannick Roelvink and Stefanie A. Brackenhoff and Akio Taniguchi and Tom J. L. C. Bakx and Kaushal B. Marthi and Stan Zaalberg and Jochem J. A. Baselmans and Kah Wuy Chin and Robert Huiting and Kenichi Karatsu and Alejandro Pascual Laguna and Yoichi Tamura and Tatsuya Takekoshi and Stephen Yates and Maarten van Hoven and Akira Endo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.03213},
year = {2021}
}
备注
Presented at SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation 2020. Full published paper, poster and video available at https://doi.org/10.1117/12.2561014 Open-source Python package of TiEMPO: https://pypi.org/project/tiempo-deshima/ Open-source code of TiEMPO: https://zenodo.org/record/4279086#.X_jAsdhKg2w