XID+PRIMA, II：通过高光谱成像逐步去混合 PRIMAger，超越河外混淆极限
摘要
PRIMA（远红外天体物理探测任务）概念旨在以先前 FIR 空间望远镜无法企及的光谱覆盖和灵敏度绘制大面积天图，波段覆盖 25–235 μm。我们合成了反映最新 PRIMAger 仪器规格的深度成像巡天图像，包含真实的仪器噪声和混淆噪声。我们提出了一种新的贝叶斯建模方法 XID+stepwise，利用 PRIMAger 的高光谱成像能力，通过从短波到长波逐级传播约束，推导自洽且信息丰富的流量先验。在具有 Euclid 类先验源位置的条件下，该方法在 45–84 μm 波段将流量恢复至 20% 以内、0.2–0.7 mJy 的精度，对应比混淆极限暗 1.3–3.4 倍。对于混淆占主导的最强通道，在 92、126、183 和 235 μm 处分别以 0.9、2.5、7.6 和 14.8 mJy 的精度测量流量，比混淆极限好 3–5 倍。使用更深的基于 Euclid 的先验星表以及在 25 μm 处加入弱辅助流量先验可进一步提升性能，在 96 μm 处达到比混淆极限暗约 7 倍的灵敏度。此外，我们证明通过盲源探测获得的位置先验结合 XID+ 去混合，可使 PRIMAger 仅凭 PRIMAger 数据即实现超越混淆极限的灵敏度。我们表明，在所考虑的 16 个通道中，有 12 个通道（>98%）能稳健探测到 z~2 处的红外亮星系，即使源亮度低于混淆极限数个因子，也能对 FIR SED 进行密集采样。我们探讨了卷云污染、光学退化定标不确定性等多种系统效应对结果的影响。这些结果表明，在采用 XID+ 的方法下，混淆噪声不会限制 PRIMA 河外巡天的关键科学目标。
引用
@article{arxiv.2512.13682,
title = {XID+PRIMA, II: Stepping Through Hyperspectral Imaging to Deblend PRIMAger Beyond the Extragalactic Confusion Limit},
author = {J. M. S. Donnellan and B. Pautasso and S. J. Oliver and M. Béthermin and L. Bing and A. Bolatto and L. Ciesla and D. Koopmans and A. Pope and S. Serjeant and L. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.13682},
year = {2025}
}
备注
Submitted to Open Journal of Astrophysics. Comments welcome! 20 pages, 16 figures