未来高分辨率光谱巡天的速度和丰度精度：一项针对 4MOST 的研究
天体物理仪器与方法
2015-06-12 v1 星系天体物理
摘要
为未来的大规模、多目标、高分辨率银河系光谱巡天做准备，我们展示了一系列测试，以确定任何此类项目在 4 米级望远镜上所能达到的径向速度和化学丰度精度。我们简要讨论了一些旨在研究主要银河系成分（核球、薄盘、厚盘和晕）化学动力学历史的科学案例——无论是作为 Gaia 任务的后续还是独立进行。基于覆盖典型巡天目标全部恒星参数范围的大型合成光谱网格，我们设计了最佳波长范围，并论证了采用中等高分辨率光谱仪的必要性。结果表明，运动学精度不受这些因素限制，实际上仅受系统效应影响，可轻松达到<1 km/s 的不确定度。在现实巡天条件下（即考虑 r=16 星等以上且曝光时间合理的恒星），我们倾向于平均理想分辨本领 R~20000，整体波长范围（采用常见的双臂光谱仪设计）为 [395;456.5] nm 和 [587;673] nm。我们首次从一般基础上表明，对于许多元素（Fe, Mg, Si, Ca, Ti, Na, Al, V, Cr, Mn, Co, Ni, Y, Ba, Nd, Eu），化学丰度比的测量精度可优于 0.1 dex，而对于其他元素如 Zr, La 和 Sr，精度约为 0.2 dex。虽然我们的可行性研究是明确针对 4MOST 设施进行的，但结果可直接应用于任何其他高分辨率光谱仪的概念设计研究。
引用
@article{arxiv.1211.1406,
title = {Velocity and abundance precisions for future high-resolution spectroscopic surveys: a study for 4MOST},
author = {E. Caffau and A. Koch and L. Sbordone and P. Sartoretti and C. J. Hansen and F. Royer and N. Leclerc and P. Bonifacio and N. Christlieb and H. G. Ludwig and E. K. Grebel and R. S. de Jong and C. Chiappini and J. Walcher and S. Mignot and S. Feltzing and M. Cohen and I. Minchev and A. Helmi and T. Piffl and E. Depagne and O. Schnurr},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.1406},
year = {2015}
}
备注
20 pages, 5 figures, accepted for publication in Astronomische Nachrichten