詹姆斯·韦伯太空望远镜的波前误差恢复与伴星识别
天体物理仪器与方法
2025-10-08 v1 地球与行星天体物理
摘要
詹姆斯·韦伯太空望远镜在近红外至中红外波段的灵敏度远高于任何其他设施。许多获批的计划利用其高度稳定的点扩散函数(PSF)直接检测微弱伴星，采用多样化的高对比度成像(HCI)技术。然而，由于慢热力学漂移导致的 OTE 再聚焦周期性要求，以及单个镜面段上随机倾斜事件，PSF 会被扭曲。许多计划利用参考星观测来消除图像中恒星贡献，这通常需要总分配时间的一半。我们提出一种针对 NIRISS 仪器的高对比度成像技术，利用约每 48 小时进行一次的相位校准观测所测得的波前误差(WFE)作为贝叶斯分析中先验信息。该技术估计给定观测的 WFE，同时搜索微弱伴星，无需使用参考星。我们使用每个镜面段三个低阶 Zernike 系数，基于 Hexike 基底生成合成 PSF 并与模拟进行比较。我们将该技术与传统干涉分析进行比较，分别相对于光子噪声极限以及通过在 F430M 波段注入 ΔF430M= 8 幅星等差距为 0.2 秒的伴星进行恢复。通过未来测试，鉴于当前在 NIRISS 模拟中的实现结果，本技术可能节省大量观测时间。
引用
@article{arxiv.2510.05308,
title = {Wavefront Error Recovery and Companion Identification with the James Webb Space Telescope},
author = {Matthew De Furio and Marie Ygouf and Alexandra Greenbaum and Graça Rocha and Michael Meyer and Charles Beichman and Jorge Llop-Sayson and Gael Roudier and Steph Sallum and Jarron Leisenring and Anand Sivaramakrishnan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.05308},
year = {2025}
}
备注
24 pages, 15 figures, 1 table