Wide-field adaptive optics performance in cosmological deep fields for multi-object spectroscopy with the European Extremely Large Telescope
为了在良好的天空覆盖范围内运行,将需要在即将到来的欧洲极大望远镜上安装一台多物体摄谱仪。许多有趣的深宇宙学领域被故意选择为没有明亮的前景恒星,因此对自适应光学(AO)系统具有潜在的挑战性。在这里,我们调查多对象AO性能使用子字段内随机选择的大天文台起源深调查(GOODS)-S字段,这是最坏的情况下广泛用于高红移星系的研究五个深场。我们的AO系统模型是基于建议的MOSAIC仪器,但我们的研究结果同样适用于任何计划中的超大望远镜的多目标光谱计划。潜在的引导星在这些子领域内的识别和用于模拟AO校正。在75~mas范围内,我们获得了25- 35%的能量,这对于探测高红移星系的sub-kpc尺度是足够的。我们还研究了探测器读出噪声对AO系统性能的影响,并考虑了自然导星用于高阶和倾斜仅AO校正的情况。我们还考虑了性能如何与能量盒大小成比例。总之,预期的AO性能对于MOSAIC类仪器来说是足够的,即使在以缺乏明亮前景恒星为特征的深视场中也是如此。
2014-09-26 astro-ph.CO astro-ph.IM
Overview of the European Underground Facilities
深埋地下的实验室是唯一可以达到极低本底辐射水平的地方,这种辐射水平是大多数寻找物理学和天体粒子物理学中罕见事件的实验所必需的。地下场所也是非常低背景伽马射线光谱仪的最合适位置,能够分析痕量放射性污染物。世界各地已经有许多可用于科学研究的操作基础设施,其深度、尺寸和岩石特性各不相同。其他地下场所正在成为潜在的新实验室。本文回顾了欧洲的地下遗址,特别强调了它们的相对优势和互补性。欧盟资助的ILIAS项目发起了欧洲联盟地下基础设施之间的协调和一体化努力,并证明非常有效。
2011-02-01 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Exoplanet Science with the European Extremely Large Telescope. The Case for Visible and Near-IR Spectroscopy at High Resolution
系外行星科学正在蓬勃发展。在20年的时间里,我们的知识有了很大的扩展,从第一次发现热木星,到探测到大量的海王星和超级地球,再到对系外行星大气层的描述迈出了第一步。从今天到2025年,随着几个天基过境搜索任务、地基光谱仪、高对比度成像设施和詹姆斯·韦伯太空望远镜的出现,该领域将以更快的速度发展。特别是欧空局的M级PLATO任务将改变这一领域的游戏规则。从2024年起,柏拉图将发现凌日类地行星在附近明亮恒星的宜居带内运行。这些物体将需要极大望远镜(ELT)的功率来进一步表征。地面高分辨率光谱技术正在成为测量过境系外行星的化学成分、大气结构和大气环流的重要途径。安装在欧洲ELT上的覆盖可见光和近红外区域的高分辨率光谱仪将能够在有利的情况下探测可居住行星大气中的水蒸气、二氧化碳和氧气等分子。E-ELT HiRES是PLATO太空任务的完美地面匹配,代表了欧洲引领世界进入探索具有宜居条件的系外行星时代的独特机会。HiRES还将对其他E-ELT计划中专门研究不同类型行星的仪器(如METIS和EPICS)起到极大的补充作用。
2014-11-30 astro-ph.EP astro-ph.IM
Science Case and Requirements for the MOSAIC Concept for a Multi-Object Spectrograph for the European Extremely Large Telescope
在过去的18个月里,我们重新审视了欧洲极大望远镜(E-ELT)的多目标光谱仪(MOS)的科学要求。这些努力涵盖了E-ELT科学的全部范围,包括ESO合作国家天文学家的广泛参与。在这篇文章中,我们总结了高红移星系,星系演化和恒星星族的研究相关的关键案例,与一个新的情况下,更广泛的介绍有关的探测系外行星在星团。一般的要求是需要两种观测模式,以最好地利用大的(>40平方米)。arcmin)的E-ELT的巡逻场。第一种模式(“高复用”)需要同时对>100个物体进行积分光(或粗分辨)光学/近红外光谱分析。第二个(“高清晰度”)由宽视场自适应光学实现,需要>10个物体/子场的空间分辨的近红外。在ELT-MOS称为MOSAIC的概念研究的背景下,我们总结了每种情况下的顶级要求,并介绍了设计过程中的下一步。
2014-06-24 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
AnisoCADO: a python package for analytically generating adaptive optics point spread functions for the Extremely Large Telescope
AnisoCADO是一个Python软件包,用于为欧洲极大望远镜(ELT)生成点扩散函数(PSF)的图像。该代码允许用户设置许多最重要的大气和观测参数,这些参数会影响所得到的PSF的形状和斯特雷尔比,包括但不限于:大气湍流廓线、单共轭自适应光学(SCAO)解决方案的引导星位置、差分望远镜光瞳透射率等。https://anisocado.readthedocs.io/en/latest/
2020-06-30 astro-ph.IM
MOSE: zooming on the Meso-NH mesoscale model performances at the surface layer at ESO sites (Paranal and Armazones)
在MOSE项目的背景下,在这方面的贡献,我们提出了一个详细的分析中-NH中尺度模型的性能和它们的依赖模型和地形水平分辨率接近地面。被调查的地点是智利的Cerro Paranal(ESO甚大望远镜- VLT)和Cerro Armazones(ESO欧洲极大望远镜- E-ELT)。在这两个站点,可以从不同夜晚的丰富统计样本中获得数据-来自AWS(自动气象站)和桅杆-可以访问地面附近不同高度(从地面以上2米到30米)的风速,风向和温度。在这项研究中,我们讨论了使用一个非常高的水平分辨率(dX=0.1公里)的数值配置,克服了一些具体的限制,提出了证据与dX=0.5公里的标准配置。在这两个地点,结果都非常有希望。该研究由ESO和INAF共同资助。
2012-12-20 astro-ph.IM physics.ao-ph
HSIM: a simulation pipeline for the HARMONI integral field spectrograph on the European ELT
我们介绍HSIM:一个专用管道,用于模拟欧洲极大望远镜上的HARMONI积分场摄谱仪的观测。HSIM采用高光谱和空间分辨率的输入数据立方体,对天体物理源的物理描述进行编码,生成模拟观测数据立方体。模拟结合了天空、望远镜和仪器的详细模型,以产生逼真的模拟数据。此外,我们采用了一种新的方法,将强波长相关的自适应光学点扩散函数。HSIM提供了一个超越传统曝光时间计算器的步骤,使我们能够预测使用HARMONI的给定观测计划的可行性,以及执行仪器设计权衡。在本文中,我们重点关注计划观测可行性的定量测量。我们给出了一个详细的描述HSIM和目前的两项研究:估计点源的敏感性,随着模拟恒星形成的发射线星系在$z\sim 2-3$。我们表明,HARMONI将提供精致的解决这些对象的分千秒差距尺度上的光谱,探测和推导的个别恒星形成区域的属性。
2015-08-18 astro-ph.IM
Long-term trends of light pollution assessed from SQM measurements and an empirical atmospheric model
我们提出了在26个地点观察到的光污染的长期(4-10年)趋势,覆盖农村,中间和城市站点,包括斯德哥尔摩,柏林和维也纳三个主要的欧洲大都市区。我们的分析是基于i)天空质量计(SQM)获得的夜空亮度(NSB)测量值和ii)欧洲中期天气预报中心提供的丰富的大气数据产品。我们描述了SQM数据简化程序,其中我们过滤了月球和晴朗天空数据,并使用Puschnig等人(2021)的黄昏方法的更新版本校正了SQM“老化”效应。我们的晴朗天空,老化校正数据揭示了由于大气变化引起的短期和长期(季节性)变化。为了评估长期的人为NSB趋势,我们建立了一个经验大气模型,通过多变量惩罚线性回归。我们的建模方法可以定量研究不同的大气参数的重要性,揭示了地表植被和植被对天顶NSB的影响最大。此外,NSB分别对城市和农村的黑碳和有机物气溶胶敏感。雪的深度被认为是重要的一些网站,而总柱的臭氧叶的影响,一些农村地区。我们11个农村地区的光污染平均每年增加1.7%。在我们的九个城市站点,我们测量到每年增长1.8%,而对于其余六个中间站点,我们发现每年平均增长3.7%。这些数字相当于41、39和19年的两倍。我们估计,我们的方法能够检测到每年小于1.5%的趋势斜率。
2022-10-17 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.ao-ph
Design, analysis, and testing of a microdot apodizer for the apodized pupil Lyot coronagraph (Research note). III. Application to extremely large telescopes
变迹光瞳Lyot日冕是近年来研究最多的星光抵消概念之一。为现在的8米级望远镜建造的极端自适应光学仪器将与这样的日冕一起工作,用于微弱恒星同伴的成像和光谱学。在VLT-SPHERE项目(~2012年)的背景下开发了早期演示器之后,我们制造并测试了为超大望远镜设计的第二个APLC原型。本研究是在欧洲ELT(~2018)EPICS仪器项目的背景下进行的,在此阶段需要进行概念验证。我们的原型是专门为欧洲ELT的瞳孔,考虑到其大的中心遮光率(30%)。近红外实验室的结果进行了比较与模拟。我们表现出良好的协议与理论。在7和12 λ/D时,峰值衰减达到295,对比度分别达到10^-5和10^-6。我们表明,APLC是能够保持这些对比度的望远镜在15%至30%的范围内的中心遮蔽比,我们报告说,这些性能可以实现在一个宽的波长带通(BW = 24%)。此外,我们报告改进的精度控制的本地传输的制造的微点切趾到以前的原型。局部轮廓误差小于2%。证明了用微粒制成的APLC的成熟性和重现性。切趾瞳孔Lyot冠状动脉被证实是一个相关的候选人与ELT的高对比度成像。
2010-09-06 astro-ph.IM
Multi-Object Spectroscopy with the European ELT: Scientific synergies between EAGLE & EVE
EAGLE和EVE A阶段的欧洲极大望远镜(E-ELT)仪器研究源于相关的顶级科学问题,但采用不同(但互补)的方法来提供所需的观测。我们重新审视的动机,多目标摄谱仪(MOS)的E-ELT,并提出了一套统一的要求,一个多功能的仪器。这样的MOS将利用EAGLE设想的近红外中的优异的空间分辨率,结合EVE的光谱覆盖和大复用的方面。我们简要地讨论了顶级的系统,可以满足这些要求,在一个单一的仪器在一个Nasmyth焦点的电子英语教学。
2012-07-03 astro-ph.CO astro-ph.IM
MOSAIC: a Multi-Object Spectrograph for the E-ELT
欧洲极大望远镜的仪器计划预计将有一台多目标摄谱仪(E-ELT MOS)。MOSAIC项目是由一个欧洲-巴西财团提出的,目的是为天体物理学、星系间介质研究和宇宙学提供一个独特的MOS设施。科学案例的范围从最遥远星系的光谱学、星系的质量组装和演化、通过解析恒星星族和星系考古学,到行星形成研究。另一个强有力的驱动力是詹姆斯韦伯太空望远镜将发现的目标的光谱跟踪观测。
2015-12-02 astro-ph.IM
Re-calibrated Generalized-Scidar measurements at Cerro Paranal (VLT's site)
2007年11月/12月在Paranal天文台对未来欧洲超大望远镜E-ELT进行场地资格鉴定时,对广义Scidar(GS)测量进行了重新校准,以克服最近在GS技术中发现的闪烁图自相关的不正确归一化引起的CN2剖面偏差。对GS校正的测量值以及校正的误差进行全面的统计分析,以及对单个夜晚和所有夜晚中的每个时间进行分析。在某些窄的时间窗口和某些垂直板上,CN 2剖面的相对误差可达60%,总视宁度可达12%,总积分湍流度J可达21%。统计分析表明,总视宁度中值的绝对误差为0.06角秒(相对误差5.6%),边界视宁度中值的相对误差为5.6%,自由大气视宁度中值的相对误差为9%。我们发现,尽管总视宁度的相对误差随高度增加而增加,但边界和自由大气视宁度对总视宁度的绝对误差贡献相当。此外,我们还发现,相对误差与相应的视宁度值之间没有相关性。等晕角中值的绝对误差为0.13角秒(相对误差6.9%)。
2012-01-27 astro-ph.IM physics.ao-ph
Turbulence nowcast for the Cerro Paranal and Cerro Armazones observatory sites
光学湍流对地基天文观测质量有重要影响。准确可靠的光学湍流预报有助于优化科学观测的时间安排,提高数据质量和天文台的科学生产力。然而,众所周知,对湍流的预测要达到对大型天文台的运作有用的准确程度是很难获得的。从详细的大气物理模型到经验数据驱动的方法,对几种途径进行了研究。在这里,我们提出了一个经验的方法,利用空间多样性和基于两个附近的网站,Cerro Paranal,主机的甚大望远镜(VLT),和Cerro Armazones,未来的主机的极大望远镜(ELT)在智利之间的同时测量。我们研究了这两个站点之间测量的高空湍流之间的相关性。这是欧洲南方天文台(ESO)发起的持续努力的一部分,以获得湍流的短期预报,以促进VLT的运行并准备ELT的运行模式。
2020-12-21 astro-ph.IM
High Time Resolution Astrophysics in the Extremely Large Telescope Era : White Paper
高时间分辨率天体物理学(HTRA)关注的是短尺度上的观测,通常定义为低于CCD的常规读出时间。因此,它关注的是中子星、黑洞和白矮星等凝聚体,具有极端磁重联现象的表面,以及通过凌日和掩星的行星级物体。HTRA是我们在理解几个重要的天体物理和物理过程方面向前迈出重要一步的唯一途径;这些过程包括中子星周围的极端重力条件和恒星质量黑洞周围的稳定轨道。涉及快速计时的凌日可以提供有关系外行星大小和卫星的重要信息。在基础物理学领域,非常有趣的应用在于超高时间分辨率的范围,在那里可以探索目前在实验室物理学中研究的量子物理现象。HTRA科学涵盖了从小行星到γ射线爆发的观测光学/红外天文学的全部领域,为AstroNet在其欧洲天文学科学愿景中描述的六项基本挑战中的四项做出了贡献。因此,赋予欧洲极大望远镜(E-ELT)HTRA能力非常重要。我们认为HTRA和E-ELT有三种可能性。首先,E-ELT第一台光工程相机具有HTRA科学能力。第二,在另一个文书中包括一个小型的HTRA文书。最后,将单独的纤维进料到专用的HTRA仪器。在这种情况下,少量的纤维可以被定位,并且将提供具有HTRA能力的灵活且低成本的装置。到E-ELT首次亮相时,快速探测器阵列应该会有一些重大发展,特别是在红外(IR)区域。
2010-08-07 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
On the Impact of ENSO Cycles and Climate Change on Telescope Sites in Northern Chile
本文分析ESO智利北部台站的气温、水汽密度与视宁度,发现近十年升温显著,并揭示ENSO阶段对干燥度及近红外观测条件的影响,可用于优化长期观测调度。
2023-09-26 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.ao-ph
The Era of Extremely Large Optical Telescopes II: The GMT and TMT
Maulana Azad National Urdu University(穆兰阿扎德国立乌尔都大学)
本文介绍巨型麦哲伦望远镜(GMT)和三十米望远镜(TMT)的关键技术创新,包括分段镜面、自适应光学和激光导星系统,这些技术使集光面积和空间分辨率提升一个数量级以上。
2026-06-11 astro-ph.IM physics.pop-ph
Atmospheric Aerosols at the MAGIC Site
我们研究了MAGIC望远镜在三种模拟大气条件下的性能:对流层下部气溶胶含量增加,不同高度存在薄气溶胶过密度,以及非常干净的大气。我们发现,在不同浓度的气溶胶存在下,望远镜系统的有效面积逐渐减小,而能量阈值上升。不同高度的云对系统的性能产生能量和高度依赖性影响。
2013-08-02 astro-ph.IM
Goonhilly: a new site for e-MERLIN and the EVN
讨论了在康沃尔郡Goonhilly的卫星通信站使用天线的e-MERLIN和EVN阵列的好处。该站点的位置--天文学上的新发现--将在东西和南北方向上提供几乎相等的长基线分布,并开辟了利用e-MERLIN显著改善赤道场观测的可能性。这些额外的基线将提高对一组关键空间尺度的敏感度,并将使e-MERLIN的角分辨率提高两倍。e-MERLIN观测,包括在e-MERLIN遗产方案下分配的许多观测,将受益于包括Goonhilly望远镜在内的角分辨率和成像能力的提高,特别是对接近或低于天球赤道的来源(欧洲南方天文台的设施,如ALMA将在那里运作)。此外,Goonhilly和现有台站之间形成的基线将缩小e-MERLIN基线和欧洲VLBI网络(EVN)基线之间的差距,从而提高e-MERLIN数据集的遗产价值。
2011-03-18 astro-ph.IM
The Extremely Large Telescope
本文介绍ESO正在研制的39米口径ELT,概述其结构、五镜系统、前沿仪器、科学目标及与其他天文设施的协同价值。
2023-12-07 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
Meteorological data for the astronomical site at Dome A, Antarctica
本文分析了昆仑自动气象站在南极冰穹A收集的气象资料,包括雪面以上8个海拔高度0 ~ 14.5m的温度和风速。2 m和14.5 m处的平均温度分别为$-54^{\circ}$ C和$-46^{\circ}$ C。我们发现,一个强烈的逆温存在于所有高度超过70%的时间,逆温通常持续超过25小时,这表明一个非常稳定的大气。低海拔地区的温度梯度大于高海拔地区。在4 m海拔处平均风速为1.5m/s。我们发现,当风速较低时,逆温较强,温度梯度在每个海拔高度的特定风速下急剧下降。强烈的逆温和低风速导致其上有一个浅而稳定的边界层,上面有弱的大气湍流,这表明Dome A应该是一个很好的天文观测地点。气象站的所有数据都可以下载。
2014-08-01 astro-ph.IM physics.ao-ph
Impact of climate change on site characteristics of eight major astronomical observatories using high-resolution global climate projections until 2050
下一代望远镜的位置是在望远镜第一次发光之前几十年选择的。选址通常是基于最近一段时间内的测量结果,这段时间太短,无法考虑观测条件的长期变化,例如人为气候变化引起的变化。在这项研究中,我们分析了八个站点的天文观测条件的趋势。大多数站点要么已经拥有提供现场天气参数测量的望远镜,要么是下一代望远镜的候选者。为了更好地表示地形,我们使用了由高分辨率模型相互比较项目提供的最高分辨率全球气候模型(GCM)集合,并作为欧盟地平线2020 PRIMAVERA项目的一部分开发。我们评估大气和耦合PRIMAVERA GCM历史模拟对现场测量和第五代大气再分析(ERA 5)的ECMWF。然后使用PRIMAVERA未来气候模拟分析2015-2050年期间当前场地条件变化的预测。在大多数网站,我们发现PRIMAVERA GCM显示良好的协议,在温度,比湿度和可降水量相比,在现场观测和ERA 5。PRIMAVERA模拟这些变量的能力增加了预测的信心。对于这些变量,模型集合预测所有站点都有增加的趋势。另一方面,预测相对湿度、云量或天文视宁度没有显著的趋势,与观测和再分析相比,PRIMAVERA不能很好地模拟这些变量。因此,对这些预测没有多少信心。我们的研究结果表明,气候变化可能会增加由于恶劣的现场条件而损失的时间。
2022-08-09 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.ao-ph
Thirty Meter Telescope Site Testing I: Overview
作为30米望远镜(TMT)概念和初步设计过程的一部分,TMT现场测试团队在过去五年中使用前所未有的仪器阵列测量了北美和南美五座候选山脉的大气特性。在场地测试期之前,进行了几年的分析,选择了五个候选场地,即智利北部的Cerros Tolar、Armazones和Tolonchar;墨西哥下加利福尼亚州的San Pedro Martir和夏威夷莫纳克亚的13 North(13 N)场地。场地测试结束时,选择了两个剩余的场地,即Armazones和Mauna Kea 13 N,供进一步考虑。它表明,所有五个候选地点都是一个非常大的天文观测台的绝佳地点,没有一个地点是基于其综合属性的明显和唯一的逻辑选择。这是讨论TMT站点测试项目的系列文章中的第一篇。
2009-04-07 astro-ph.IM
The Era of Extremely Large Optical Telescopes: The ELT
Maulana Azad National Urdu University(莫拉纳·阿扎德国立乌尔都大学)
本文探讨了超大光学望远镜(ELT)的出现及其对天文观测的深远影响,重点介绍了ELT的关键技术突破及其在光谱分析、系外行星大气研究和早期宇宙探索中的科学贡献。
2026-05-21 astro-ph.IM physics.pop-ph
Comparison of the atmospheric properties above Dome A, Dome C, and the South Pole
对南极内陆高原三个观测点的大气特性进行了天文学应用研究,计算了欧洲中期天气预报中心(ECMWF)全年(2005年)分析数据的月中值,从而覆盖了所有季节。在每年的时间尺度上从圆顶C和南极延伸的无线电探空被用来验证在自由大气中的分析的可靠性,并研究在第一个100米的风速,因为分析数据不是最佳的这个高度范围。自由大气中的风速是从ECMWF对所有三个站点的分析中获得的。冬季高层大气风速的强弱似乎与地点距极高中心的距离有关。Richardson数被用来研究自由大气的稳定性,从而研究在这三个位置上触发热力学不稳定性的概率。我们发现,在绝大多数情况下,在南极高原内部的自由大气比中纬度地区更稳定。给出这些数据,我们可以得到一个排名的三个网站相对于风速,在自由大气中,以及在表面层,相对于大气的稳定性,使用理查森数。
2010-01-21 astro-ph.IM
Potential for Observing Methane on Mars Using Earth-based Extremely Large Telescopes
这颗红色星球已经吸引了人类数千年,特别是在过去的几个世纪里,特别是在太空时代。对现存火星生命的怀疑是由火星的许多太空任务提供的,也是推动火星的动力,最近对大气中大量季节性甲烷的探测再次引发了讨论。甲烷最强的振动频率(约3.3微米)发生在天文学家的L波段的下半部分,在近红外线,在火星大气中很容易从夏威夷和智利等高干燥地区的地面分光镜检测到。然而,文献中对明确识别甲烷的特定光谱吸收线的分辨率及其起源存在争议。随着在光学/近红外操作的超大望远镜的拟议建设,问题变成了:这些ELT是否可以补充,甚至取代火星甲烷训练的天基仪器?2012年对地球、空中、地球轨道、太阳轨道、L2轨道、火星轨道和火星上的近红外光谱仪的回顾揭示了各种能力和局限性。空间、光谱、辐射和时间分辨率都被认为是复杂的、相互关联的和高度特定于仪器的。巨型麦哲伦望远镜、30米望远镜和欧洲极大望远镜将各有至少一台L波段光谱仪,由最先进的自适应光学提供支持,并能够实现极高的空间、光谱和辐射分辨率。随着时间的推移,重复观测将为有关任何检测到的甲烷的生物或非生物起源的理论考虑提供关键约束,建议挖掘现有数据集,ELT的科学案例包括火星甲烷,并加强科学团队之间的合作。
2020-08-13 astro-ph.IM
Precipitable Water Vapor: Considerations on the water vapor scale height, dry bias of the radiosonde humidity sensors, and spatial and temporal variability of the humidity field
30米望远镜(TMT)和欧洲极大望远镜(E-ELT)场地测试小组最近完成了场地测试研究。由于大气水蒸气是红外吸收和热背景增加的主要来源,这两个项目在其相应的现场测试活动中包括可降水量(PWV)测量。TMT计划通过使用红外辐射计监测感兴趣地点的PWV。技术故障和校准问题使他们无法获得足够长的PWV时间序列来表征使用这种方法的站点。因此,对于智利的站点,TMT使用了地表水蒸气密度测量值,再加上假定的水蒸气尺度高度,从而可以估计PWV。另一方面,E-ELT小组在其两个观测站进行了专门的PWV测量活动,使用无线电探空仪探测,以验证通过对拉西拉和帕拉纳尔观测站观测到的天文标准源进行光谱分析而重建的PWV历史时间序列。E-ELT还通过解释两地海拔差异的Paranal统计数据外推,以及通过整合从3000 m高度开始的湿度剖面,对安托法加斯塔市可用的无线电探空仪数据进行档案分析,估计了Armazones站点的PWV中位数。在Armazones现场,两组公布的PWV中位数相差约1 mm,E-ELT值比TMT组估计的值更干燥。这项工作着眼于一些原因,可以解释这种差异,其中的水汽尺度高度,水平变化的水汽场,和一个未知的校正,由于已知的影响无线电探空仪相对湿度传感器的干偏置。
2011-03-15 astro-ph.IM
The astroclimatological comparison of the Paranal Observatory and El Roque de Los Muchachos Observatory
新的超大望远镜项目需要对候选地点进行准确的评估。在本文中,我们提出了天文气候学的比较帕拉纳尔天文台,位于阿塔卡马沙漠(智利)的海岸,和天文台德尔罗克德洛斯Muchachos(ORM),位于拉帕尔马(加那利群岛)。我们应用统计分析,使用长期数据库从帕拉纳尔和嘉士伯子午线望远镜(CAMC)气象站。已发现两个分析站点之间存在显著差异。
2009-06-28 astro-ph.IM
Site Quality Analysis for an Indian Submillimeter Telescope: A Reanalysis-Based Approach
Raman Research Institute(拉曼研究所);School of Earth and Space Exploration, Arizona State University(亚利桑那州立大学地球与空间探索学院);Department of Physics, California Institute of Technology(加州理工学院物理系);Jet Propulsion Laboratory(喷气推进实验室)
本文基于重新分析数据,评估印度拉达克地区亚毫米波观测的选址质量,识别出满足PWV≤1mm的候选区域,并与现有设施进行比较。
2026-04-15 astro-ph.EP astro-ph.IM
Stellar metallicities beyond the Local Group: the potential of J-band spectroscopy with extremely large telescopes
我们提出了一个42米的欧洲极大望远镜(E-ELT)的红巨星和超巨星的模拟J-波段光谱,使用的工具开发的鹰阶段A仪器研究。模拟光谱被用来证明1.15-1.22微米区域的有效性,以恢复准确的恒星金属丰度从太阳和金属贫乏(十分之一太阳)光谱模板。从在4和10000的光谱分辨率下的测试,我们需要超过50(每两个像元分辨率元件)的连续信噪比来将输入金属丰度恢复到0.1 dex内。我们强调了用E-ELT直接估计红巨星的恒星金属岩(在-1<[Fe/H]<0的范围内)的潜力,对于红巨星分支尖端附近的恒星,距离达到~5 Mpc。同样的模拟也被用来说明红超巨星的定量光谱学的潜力,超过本地体积到几十Mpc。钙三重观测在I-波段也进行了模拟,以提供与当代技术的比较。假设EAGLE仪器参数和来自自适应光学的模拟性能,J波段方法在恢复给定目标的金属丰度估计方面更灵敏。这对于红巨星和超巨星的ELT研究来说是非常有希望的,它提供了一种直接的金属丰度示踪剂,其波长比短波长诊断受消光的影响更小,并且通过自适应光学,具有更好的图像质量。
2010-12-10 astro-ph.CO astro-ph.IM
Observing the sky at extremely high energies with the Cherenkov Telescope Array: Status of the GCT project
切伦科夫望远镜阵列是未来几十年地基伽马射线天文学的主要全球项目。相对于目前的仪器,性能将得到显着改善,允许对高能宇宙的新见解[1]。名义上的CTA南部阵列将包括一个由70个4米望远镜组成的子阵列,分布在几平方公里的范围内,以极高的能量研究天空,并在多TeV的能量范围内打开一个新的窗口。伽马射线切伦科夫望远镜(GCT)是该子阵列的拟议望远镜设计之一。GCT原型在2015年首次在天空中记录了切伦科夫光。在2016年的评估阶段之后,2017年成功进行了新的观察。GCT合作计划于2018-2019年在智利的CTA基地安装其首批望远镜和相机,并为随后的CTA生产阶段提供一些望远镜。
2017-09-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
MOSE: a feasibility study for optical turbulence forecasts with the Meso-Nh mesoscale model to support AO facilities at ESO sites (Paranal and Armazones)
我们提出了非常令人鼓舞的初步结果的背景下,MOSE项目,一个正在进行的研究,旨在调查的可行性预测的光学湍流和气象参数(在自由大气层以及边界层和表层)(甚大望远镜- VLT的所在地)和Cerro Armazones(欧洲极大望远镜- E-ELT的所在地),两者都在智利。该研究采用中Nh大气中尺度模式,旨在提供光学湍流预报工具,以支持科学计划的调度和在VLT和E-ELT使用AO设施。在这项研究中,我们利用了大量的测量到目前为止,在Paranal和Armazones的ESO和TMT财团在E-ELT和TMT的选址的背景下,约束/验证模型。详细分析了模式在再现大气参数(T,V,p,H,.)在近地面以及在自由大气中,是关键的和基本的,因为光学湍流取决于这些参数中的大多数。这种方法使我们能够提供一个详尽和完整的分析模型的性能,并更好地定义模型的操作应用。这也有助于我们识别光学湍流测量的差异来源(当它们出现时),并区分问题的不同起源:模型参数化,初始条件,......初步结果表明,该模型在再现大多数主要气象参数的统计方面,以及在每个单独的夜晚在自由大气中,并在接近表面的精度很高。该研究由ESO和INAF-Arcetri(意大利)共同资助。
2012-12-21 astro-ph.IM
Study of the atmospheric conditions at Cerro Armazones using astronomical data
目的:我们研究了Cerro Armazones附近的可降水量(PWV)的含量,并讨论了我们的技术建模的其他分子层的调查的大地吸收线的潜在用途。该站点被指定为欧洲极大望远镜(E-ELT)和附近的切伦科夫望远镜阵列(CTA)计划站点。研究方法:利用逐线辐射转移模型(LBLRTM)和大地吸收校正工具molecfit对波鸿Echelle光谱观测仪(BESO)的光谱数据进行了研究。对2008年12月至2014年底期间档案中的所有观察结果进行了调查。该数据集完全涵盖了2009-2010年期间记录的厄尔尼诺事件。3D全球数据同化系统(GDAS)的模型用于进一步比较。此外,对于那些天的数据,从一个类似的研究与VLT/X-射手和微波辐射计LHATPRO数据在Cerro Paranal的重合,直接比较。结果如下:该分析表明,即使在考虑到相对于Cerro Paranal而言,使用无线电探空仪发现的平均大气层,由于场地海拔较高,预计PWV会降低,该场地的PWV值也有系统地降低。我们发现GDAS数据并不是预测当地大气条件的合适方法--它们通常系统性地高估了PWV值。由于样本量大,我们还能够描述该地点在天空中的对称性以及随年份和季节的变化。这种研究大气条件的技术被证明是一个有前途的一步,可能成为CTA的监测设备。
2016-01-31 astro-ph.IM
S-DIMM+ height characterization of day-time seeing using solar granulation
为了评价场地质量和为未来的大型太阳望远镜开发多共轭自适应光学系统,需要对从望远镜上方至少12公里的高度观看的贡献进行表征。我们描述了一种方法,用于评估的贡献,看到从不同的层沿视线到太阳。该方法是基于夏克哈特曼波前传感器的数据记录在一个大的视野与太阳能颗粒,并使用仅测量差分图像位移从个人曝光,这样的测量是不会退化的残余倾斜倾斜误差。我们的结论是,所提出的方法允许良好的测量时,弗里德的参数r_0大于约7.5厘米的地面层,这些测量应该提供有价值的信息,为未来的欧洲太阳望远镜的选址和多共轭的发展。一个主要的限制是目前用于波前传感的大视场,导致在30 km距离处r_0的不确定性大得令人不舒服。
2010-02-16 astro-ph.IM astro-ph.SR
An augmented wavelet reconstructor for atmospheric tomography
大气层析成像,即大气湍流廓线的重建,是下一代超大型望远镜自适应光学(AO)系统面临的一项具有挑战性的任务。在AO社区中,首选求解器是所谓的矩阵向量乘法(MVM),它直接将系统算子的(正则化)广义逆应用于数据。对于小型望远镜,这种方法是可行的,然而,对于较大的系统,如欧洲极大望远镜(ELT),大气层析成像问题是相当复杂的,计算效率成为一个问题。迭代方法,如有限元小波混合算法(FEWHA),是一个很有前途的替代方案。FEWHA是一种基于小波的重建器,它使用众所周知的迭代预处理共轭梯度(PCG)方法作为求解器。通过使用无矩阵表示的前向运算符,浮点运算的数量和存储器使用显著减少。实时性能的一个关键指标是PCG迭代次数。在本文中,我们提出了一个增强版本的FEWHA,其中的迭代次数减少了$50\%$使用Krylov子空间回收技术。我们证明了增强FEWHA的并行实现允许满足ELT的实时要求。
2020-11-13 astro-ph.IM cs.NA math.NA
The Science Case for Multi-Object Spectroscopy on the European ELT
本白皮书介绍了欧洲极大望远镜(E-ELT)上多目标摄谱仪(MOS)的科学动机。MOS案例借鉴了当代天文学的所有领域,从太阳系外行星到银河系及其卫星晕的研究,从附近星系中解析的恒星星族到部分再电离宇宙中最早的“第一光”结构的观测。这里介绍的材料来自过去四年来社区内部的深入讨论,建立在过去的竞争研究的基础上,以商定一个共同的战略,实现电子英语教学的MOS能力。这些案例已被提炼为一套共同要求,将用于定义MOSAIC仪器,需要两种观测模式(“高多重”和“高清晰度”)。当与E-ELT前所未有的灵敏度相结合时,MOSAIC将成为世界领先的MOS设施。在分析的要求,我们还确定了一个高复用MOS的长期计划的E-ELT,甚至更大的多重(>1000目标),使研究的大尺度结构在高红移宇宙。随着电子英语教学的建设开了绿灯,MOS社区,通过MOSAIC财团组织,渴望尽快实现电子英语教学的MOS。我们认为,在现代天文学竞争激烈的领域,ELT科学的几个最引人注目的案例,需要这样的能力。例如,在E-ELT操作的早期阶段进行MOS观测,对于跟踪詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)所确定的辐射源至关重要。特别是,多目标自适应光学和使用光纤的精确天空减法最近都在天空中得到了演示,使得快速发展MOSAIC成为可能。
2015-03-31 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR