PyWiFeS: A Rapid Data Reduction Pipeline for the Wide Field Spectrograph (WiFeS)
我们提出了PyWiFeS,一个新的基于Python的数据减少管道的宽场光谱仪(WiFeS)。PyWiFeS由一系列核心数据处理例程组成,这些例程构建在天文应用程序中常用的标准科学Python包上。PyWiFeS中包含一个新的光谱仪全局光学模型的实现,该模型在整个探测器上提供精确到$\sim$ 0.05 μ m(RMS)的波长解决方案。核心PyWiFeS包被设计为可编写脚本,以实现大量数据的批处理,我们提供了一个默认格式来处理观察元数据和数据简化脚本。
2013-11-12 astro-ph.IM
An Extreme Precision Radial Velocity Pipeline: First Radial Velocities from EXPRES
EXPRESS光谱仪是一种环境稳定的光纤馈电$R=137,500$光谱仪。它最近在亚利桑那州弗拉格斯塔夫附近的4.3米洛厄尔发现望远镜(LDT)上投入使用。摄谱仪的设计目标径向速度(RV)精度为30 $\mathrm{~cm~s^{-1}}$。除了仪器创新之外,这里介绍的EXPRESS管道是第一个采用许多新技术的天空,光学,光纤馈电光谱仪-包括用于CCD的波长相关量子效率表征的“扩展平坦”光纤,平坦相对最佳提取算法,色度重心校正,色度校准偏移,以及用于波长校准的超精密激光频率梳。我们描述了用于EXPRESS的还原、校准和径向速度分析流水线,并给出了我们当前亚米每秒RV测量精度的示例,对于每像素信噪比为250的观测,该示例达到了0.3 $\mathrm{~m~s^{-1}}$的正式单次测量误差。这些速度在已知的系外行星宿主51 Peg上产生轨道解,其与文献值匹配,剩余RMS为0.895 $\mathrm{~m~s^{-1}}$。
2020-03-19 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Data Reduction Pipeline for the MMT and Magellan Infrared Spectrograph
我们描述了新的光谱数据简化流水线的多目标MMT/麦哲伦红外光谱仪。pipeline在idl中作为一个独立的包实现,并且在稳定和开发版本中公开可用。我们描述了新的算法天空减法和大地吸收校正。我们证明,我们的天空减法技术达到了泊松极限的光子统计。我们的大地校正使用混合方法,首先计算从观测到的恒星光谱的校正函数,然后差分校正它使用网格的大气传输模型的目标气团值。流水线为实时减少提供了足够的性能水平,从而在观测期间实现了数据质量控制。我们减少了一个示例数据集,以证明高数据减少质量。
2015-03-25 astro-ph.IM
A Flexible and Modular Data Reduction Library for Fiber-fed Echelle Spectrographs
在ESTERO项目中,正在建立一个新的灵活的数据简化库。ESTERO,岩石系外行星和稳定光谱观测的阶梯光栅光谱仪是一台光纤馈电,高分辨率,交叉分散的阶梯光栅光谱仪。其主要科学目标之一是使用径向速度技术搜索类地系外行星。正在开发一个专用管道。它被设计为能够减少来自不同的类似光谱仪的数据:不仅是ESTERO,而且还有HARPS,HARPS-N和其他可能的光谱仪。仪器细节可通过输入静态配置表进行配置。第一次编写的配方已经测试的HARPS和HARPS-N的真实数据和ESTERO模拟数据。管道的最终科学产品将是提取的一维和二维光谱。利用这些产品,可以高精度地计算被观测物体的径向速度。该库在标准ESO管道环境中开发。它是用ANSI C编写的,并使用了通用管道库(CPL)。它可以以通常的方式与ESO工具Esorex,Gasgano和Reflex结合使用。
2015-09-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
MASE: A New Data--Reduction Pipeline for the Magellan Echellette Spectrograph
介绍了一个用交互式数据语言(IDL)编写的麦哲伦阶梯摄谱仪(MAGE)数据处理软件包。MAGE是一种中等分辨率(R ~4100)、交叉色散的光学光谱仪,覆盖范围为~3000-10000埃。MAGE光谱提取器(MASE)集成了整个图像缩小和校准过程,包括偏置减法、平场、波长校准、天空减法、目标提取和点源通量校准。我们包括用户界面和减少光谱的例子。我们表明,波长校准是足够的,以实现~5公里/秒的RMS精度和相对通量校准优于10%。一个轻量级版本的完整的减少管道已被列入实时源提取和信噪比估计在望远镜。
2009-10-09 astro-ph.IM
Instrument Simulator and Data Reduction Pipeline for the iLocater Spectrograph
iLocater是一个近红外(NIR)径向速度(RV)光谱仪,正在为亚利桑那州的大型双目望远镜开发。与看到有限的设计不同,iLocater使用自适应光学将星光直接注入单模光纤。此功能提供高光谱分辨率,同时保持紧凑的光学设计。虽然这种方法有望产生非常精确的RV测量,但它不同于传统的多普勒频谱仪,因此具有额外的风险。为了帮助仪器的设计,我们开发了一个全面的模拟器和数据简化管道。在本文中,我们描述了模拟代码,并量化其性能的理解条款的RV错误预算的上下文中。我们发现,该程序具有固有的精度为$σ< 5$厘米/秒,从而证明其使用在一些仪器贸易研究。代码是用Matlab编写的,可以在GitHub上下载。
2018-12-04 astro-ph.IM
MEAD: Data Reduction Pipeline for ALES Integral Field Spectrograph and LBTI Thermal Infrared Calibration Unit
我们提出的数据减少管道,MEAD,亚利桑那州的系外行星光谱学(ALES),第一个热红外积分场摄谱仪设计的高对比度成像的小透镜。ALES是LMIRCam的升级版,LMIRCam是大双目望远镜的$1-5\,μ$ m成像相机,能够观测热红外($3-5\,μ$ m)中的天文物体,同时产生空间和光谱数据立方体。该管道目前被设计为执行$L$波段($2.8-4.2\,μ$ m)数据立方体重建,依赖于当前近红外积分场光谱仪广泛使用的方法。每个光谱上的ALES数据立方体重建使用最佳提取方法。校准单元包括热红外源、单色器和光学漫射器,该光学漫射器被设计成将特定波长的光注入LBTI中,以利用单色光均匀地照射光瞳平面和ALES小透镜阵列。校准单元不仅便于ALES和LBTI的波长校准,而且还提供单色点扩散函数(PSF)的图像。可以优化这些单色PSF的线性组合,以通过$χ^2$拟合在最小二乘意义上拟合每个光谱。
2018-08-09 astro-ph.IM
High Dispersion Spectroscopy with Ondřejov Echelle Spectrograph
中阶梯摄谱仪以其高分辨率在恒星谱线特征测定中起着重要作用。广泛的应用领域主要集中在用于系外行星研究的精确径向速度测量上。在我的毕业论文中,我专注于捷克科学院天文研究所Ondjejov Echelle光谱仪的校准。我的职责是调查广泛的机会领域,如何以最佳结果处理数据。图像还原和分析设施(IRAF)和开源管道ESPaDOns还原和分析都成功地进行了还原。本文对两种管道进行了比较。
2016-02-13 astro-ph.IM
Data Reduction Pipeline for the CHARIS Integral-Field Spectrograph I: Detector Readout Calibration and Data Cube Extraction
我们提出了CHARIS,斯巴鲁望远镜的高对比度积分场摄谱仪的数据减少管道。流水线使用所测量的非线性像素响应从原始读取构建斜坡,并且使用以下三种提取算法之一来重建数据立方体:孔径光度法、最优提取或$χ^2$拟合。我们测量和应用检测器平场和小透镜平场,并从用可调谐激光器拍摄的图像重建波长和位置相关的小透镜点扩散函数(PSF)。我们使用这些测量的PSF来实现数据立方体的基于$χ^2$的提取,由于欠采样的小透镜PSF的不完美模型,典型残差为~5%。$χ^2$提取的完整二维残差使我们能够建模并去除相关的读取噪声,从而显著提高CHARIS的性能。$χ^2$提取产生已经用线扩展函数去卷积的数据立方体,并且从不执行数据或单个小透镜光谱的任何内插。提取的数据立方体还包括每个空间和光谱测量的不确定性。CHARIS的软件是并行化的,用Python和Cython编写,可以在github上免费获得,并有一个单独的文档页面。天体测量和分光光度校准的数据立方体和PSF减法将在即将举行的会议。
2017-10-29 astro-ph.EP astro-ph.IM
CAFE2: an upgrade to the CAFE high-resolution spectrograph. Commissioning results and new public pipeline
卡拉尔阿尔托光纤馈入的埃歇尔摄谱仪(CAFE)是一台高分辨率摄谱仪,安装在卡拉尔阿尔托天文台的2.2米望远镜上,具有高精度径向速度能力。经过4年的运营,它遭受了严重的退化,现在已经升级。该仪器的升级(现命名为CAFE $_2$)旨在提高通量和稳定性,这要归功于新的光栅、隔离Coudé室中的主动温度控制以及新的加扰系统等微小变化。在本文中,我们提出了重新调试的仪器和一个新的管道(CAFExtractor),为用户提供充分减少的数据,包括径向速度测量FGK矮星的结果。我们已经对升级后的仪器进行了数月的监测,以表征其主要性能并测试新管道。它使用CERES代码的一部分,改进了波长校准和径向速度提取(使用HARPS掩模调整),应用夜间漂移校正。最终简化的光谱在FITS文件中呈现。调试结果表明,相对于干预前的降级状态,仪器性能有了明显改善。现在,室温在一个晚上稳定在5 mK以下,在两个月内稳定在50 mK以下。CAFE $_2$现在在参考ThAr框架上提供3 m/s的精度,天空测试在一个晚上提供8 m/s的径向速度精度(S/N>50)。仪器的通量现在恢复到标称值,在550 nm处的效率约为15%。仪器在1小时曝光和S/N=20时的极限星等为V=15。CAFE $_2$具有所有这些特性,因此进入了安装在2-4米级望远镜上的高分辨率摄谱仪的小家族,能够达到10米/秒以下的径向速度精度。
2019-11-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
DRAGraces: A pipeline for the GRACES high-resolution spectrograph at Gemini
本文介绍了软件DRAGraces(GRACES数据简化和分析),这是一个管道减少从GRACES(双子座远程访问CFHT ESPaDONS摄谱仪)在双子座北望远镜光谱。代码是用IDL语言编写的。它的目的是找到所有的GRACES框架在一个给定的目录,自动确定列表的偏见,单位,弧和科学框架,并执行整个减少和提取在几分钟内。我们将DRAGraces的输出与OPERA的输出进行了比较,OPERA是CFHT开发的一个管道,也可以提取GRACES光谱。这两条管道都是完全独立开发的,但它们提供了非常相似的提取光谱。它们都有各自的优点和缺点。例如,DRAGraces更简单易用,不太可能被需要调整的参数所干扰,而OPERA提供了一种更仔细的提取,当需要最高分辨率和信噪比较低时,这种提取可以显著优越。在决定使用哪一个作为他们的科学之前,应该比较两者。然而,这两个流水线提供了相当相当的分辨率能力(在高分辨率和低分辨率光谱模式下,DRAGraces的R~52.8k和36.6k,OPERA的R~ 58 k和40 k),波长解决方案和每个分辨率元件的信噪比。
2020-12-15 astro-ph.IM
Characterizing and Improving the Data Reduction Pipeline for the Keck OSIRIS Integral Field Spectrograph
OSIRIS是一台近红外(1.0- 2.4 $μ$ m)积分场摄谱仪,在凯克天文台的自适应光学系统后面运行,是第一台基于小透镜的积分场摄谱仪之一。自2005年投入使用以来,它一直是一台多产的仪器,在凯克上生产了近一半的激光导星自适应光学(LGS AO)论文。其原始数据格式的复杂性需要与仪器一起提供的自定义数据简化管道(DRP),以便将重叠光谱中的通量迭代分配到数据立方体中的适当空间和光谱位置。除了硬件升级所需的漏洞修复和更新外,自初始仪器调试以来,大部分DRP尚未更新。我们报告的第一个主要的综合表征的DRP使用的天空和校准数据。我们还详细介绍了DRP的改进,包括表征的通量分配算法;探索减少数据立方体的空间波纹;和改进的几个校准文件,包括整流矩阵,坏像素掩模,和波长的解决方案。我们介绍了从十多年OSIRIS数据简化中吸取的经验教训,这些经验教训与下一代积分场光谱仪硬件和数据简化软件设计相关。
2018-12-05 astro-ph.IM
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
A Fully Automated Integral Field Spectrograph Pipeline for the SEDMachine: pysedm
目前的时间域设施每周都会发现数百个新的银河系和银河系外瞬变。对数量不断增加的瞬变进行分类是一项挑战,但对于进一步了解它们的性质,发现新的类别或确保样品纯度至关重要,例如超新星Ia宇宙学。兹威基临时设施就是这种调查的一个例子。此外,它还有一个专用的极低分辨率摄谱仪,SEDMachine,在Palomar 60英寸望远镜上运行。这个光谱仪的主要目的是物体分类。在实践中,大多数,如果不是全部,感兴趣的瞬变亮于~19 mag的类型。这相当于一晚上大约有10到15个目标。在本文中,我们提出了一个全自动流水线的SEDMachine。这条管道的设计是快速、坚固、稳定和非常灵活的。pysedm能够在曝光结束后不到5分钟内实现目标点源物体的全自动光谱提取。光谱颜色校准在百分之几的水平上是准确的。自2018年8月初pysedm投入生产以来的19周内,我们已经对大约400颗Ia型超新星和140颗II型超新星进行了分类。我们的结论是,低分辨率,全自动摄谱仪,如安装在南半球2米级望远镜上的“SEDMachine with pysedm”,可以让我们自动和同时输入并获得LSST在z<0.2范围内检测到的大多数(如果不是全部的话)明亮瞬变的红移,特别是潜在的所有Ia型超新星。与当前的SEDM设计相比,这将需要更高的光谱分辨率(R~1000)和略微改进的吞吐量。考虑到这一点,pysedm被设计成可以轻松地适应任何…
2019-02-22 astro-ph.IM
WARP: The Data Reduction Pipeline for the WINERED spectrograph
本文介绍了用于WINERED近红外光谱仪的Python数据缩减流水线WARP,包含定标和科学两种模式,能高效高质量提取光谱并支持实时查看。
2024-01-10 astro-ph.IM
Precision radial velocity measurements by the forward-modeling technique in the near-infrared
在近红外中精确的径向速度(RV)测量是探测和表征低质量恒星或具有较高磁活动的年轻恒星周围的系外行星的有力工具。然而,在近红外中随时间显著变化的强的大地吸收线和发射谱线的存在可以防止通过经典技术从这些光谱中提取RV信息,经典技术忽略或掩蔽大地线。我们提出了一种方法和流水线,以获得精确的RV从近红外光谱使用前向建模技术。我们将其应用于光谱与宽波长覆盖(Y,J,和H波段,同时),采取了斯巴鲁8.2米望远镜的红外多普勒(IRD)摄谱仪。我们的管道提取每个光谱段的光谱仪的瞬时仪器配置文件,基于与恒星光同时注入光谱仪的激光频率梳的参考光谱。这些配置文件是用来获得的内在恒星模板光谱,这是免费的仪器加宽和大地特征,以及模型和适合个人观察到的光谱在RV分析。实施了一系列的数值模拟,使用理论光谱,模仿IRD数据,我们测试的管道,并表明IRD可以实现$<2$ m s $^{-1}$精度缓慢旋转中晚期M矮星的信噪比$> 100$每像素在1000 nm。RV精度对各种恒星参数的依赖性(例如,$T_{\rm eff}$,$v\sin i$,[Fe/H])的混合,以及碲线混合对RV精度的影响。我们还将RV分析管道应用于GJ 699和TRAPPIST-1的观测光谱,表明摄谱仪和管道能够至少在几个月的时间尺度上具有$<3$ m s $^{-1}$的RV精度。
2020-08-29 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
CERES: A Set of Automated Routines for Echelle Spectra
我们提出了埃歇尔光谱的元素光谱集合(CERES)。这些例程是为构建自动化管道而开发的,用于减少、提取和分析用不同仪器获得的光谱,从而获得均匀和标准化的结果。该模块化代码包括用于处理不同处理步骤的工具:CCD图像缩减、中阶梯光栅阶数的识别和跟踪、最佳和矩形提取、波长解的计算、径向速度的估计以及大气参数的粗略和快速估计。目前,CERES已被用于为13种不同的光谱仪开发自动化管道,即CORALIE,FEROS,HARPS,ESPaDOnS,FIES,PUCHEROS,FIDEOS,CAFE,DuPont/Echelle,Magellan/Mike,Keck/HIRES,Magellan/PFS和APO/ARCES,但这些例程可以很容易地用于处理来自其他光谱仪的数据。我们表明,CERES实现了这些仪器的径向速度的高精度,我们简要总结了一些结果,已经获得了使用CERES管道。
2016-12-16 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
SIPGI: an interactive pipeline for spectroscopic data reduction
SIPGI是一种光谱管道,用于对基于狭缝的光谱仪采集的光学/近红外数据进行数据简化。SIPGI是一个完整的光谱数据简化环境,保留了标准“手工”简化方法的高度灵活性和准确性,但效率明显更高。这是利用三个主要概念获得的:1)一个内置的数据组织器,用于对数据进行分类,以及图形界面; 2)仪器模型(主要校准关系的解析描述); 3)还原配方的设计和灵活性:执行完全还原所需的任务数量被最小化,保留核查数据简化过程主要阶段准确性的可能性。SIPGI的当前版本管理来自安装在大双筒望远镜(LBT)上的MODS和LUCI光谱仪的数据,其想法是扩展SIPGI以支持其他通过狭缝光谱仪。
2022-12-11 astro-ph.GA astro-ph.IM
"Perfect" spectra for ESO's HARPS spectrograph
INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste(意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台);Institute for Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理研究所);School of Computer Science and Applied Mathematics, University of the Witwatersrand(威特沃特斯兰德大学计算机科学与应用数学学院);Wits MIND Institute, University of the Witwatersrand(威特沃特斯兰德大学Wits MIND研究所);INAF – Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台)
研究针对欧洲南方天文台HARPS光谱仪,利用基于激光频率梳观测构建的校准矩阵,通过正向模型从二维探测器数据重建一维光谱,应用于类星体数据,虽信噪比略低,但提供精确分辨率矩阵和独立样本,有助于更好测量基本常数和系外行星大气。
2026-07-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
Simulating gas kinematic studies of high-redshift galaxies with the HARMONI Integral Field Spectrograph
我们提出了模拟观测气体运动学的星系形成在10 pc分辨率的宇宙学模拟与流体动力学+N体代码RAMSES,使用新的RAMSES 2HSIM管道与模拟观测管道(HSIM)的ELT HARMONI IFU摄谱仪。我们对每个模拟单元的星系气体运动学和Hα线发射进行后处理,并整合发射以产生一个修正的输入立方体。然后,我们用HARMONI模拟了一系列曝光时间、空间采样和光谱分辨率的输入立方体的观测结果。我们分析模拟观测结果以恢复星系的运动学等属性,并与已知的模拟值进行比较。我们调查的原因之间的偏差的“真实”和“观察到的”运动学值,证明推断的旋转曲线的灵敏度的仪器的点扩散函数的知识。
2020-09-10 astro-ph.GA astro-ph.IM
LAMOST Spectrograph Response Curves: Stability and Application to flux calibration
LAMOST(Large sky Area Multi-Object Spectroscopic Telescope)光谱的通量定标由于受多种因素的影响而困难重重。例如,缺乏标准星,大视场的平坦场,不同恒星之间的红化变化,特别是在低银河系纬度等。标准星的选择不当,光谱质量差,或消光不确定性不仅可能导致计算的光谱响应曲线(SRC)的错误,而且可能导致最终的一维光谱的产生失败。本文利用LAMOST恒星参数管道(LASP)确定的银河纬度|b| >=60 °的可靠恒星参数,对光谱仪的稳定性进行了研究。为了保证每根光纤都能观测到选定的恒星,我们从LAMOST DR 2中选择了29,000颗恒星中的37,931张高质量曝光,每根光纤的曝光量超过7次。我们计算了每个光纤每次曝光的SRC,并计算了光谱仪的SRC随光纤变化和时间变化的统计数据。结果表明,各谱仪的平均响应曲线(以下简称ASPSRC)相对稳定,统计误差≤ 10%。通过对同一台光谱仪的ASPSRC与二维流水线得到的SRCs的比较,我们发现ASPSRC可以很好地用于光谱仪的定标。ASPSRC已应用于LAMOST 2D管道由于缺乏标准星而放弃的光谱,使DR 2中的LAMOST光谱数量增加了52,181。将这些相同的目标与SDSS进行比较,SDSS光谱与ASPSRC方法的LAMOST光谱的相对通量差异小于10%,这表明ASPSRC方法用于LAM…
2016-11-24 astro-ph.IM
SIPGI: an interactive pipeline for spectroscopic data reduction
我们提出SIPGI,光谱管道,以减少光学/近红外数据从狭缝光谱仪。SIPGI是一个完整的光谱数据简化环境,它保留了标准“手工”简化方法的高度灵活性和准确性,但其特点是效率明显更高。这是通过利用三个主要概念获得的:$i)$仪器模型:数据简化的核心是主要校准关系的分析描述(例如光谱位置和波长校准),可以使用图形工具轻松检查和调整数据; $ii)$是一个内置的数据组织器,用于对数据进行分类,并提供图形界面,帮助提供正确输入的配方; $iii)$简化配方的设计和灵活性:执行完整简化所需的任务数量最小化,同时保留了使用提供的工具验证数据简化过程主要阶段准确性的可能性。SIPGI的当前版本管理来自安装在大双筒望远镜上的MODS和LUCI光谱仪的数据,我们计划扩展SIPGI以支持其他通过狭缝光谱仪。同时,为了允许使用基于仪器模型的相同方法与其他仪器,我们开发了SpectraPy,这是一个独立于光谱仪的Python库,用于通过狭缝光谱。在其当前版本中,SpectraPy产生通过仪器失真校正的二维波长校准光谱。SIPGI的当前版本及其文档可以从http://pandora.lambrate.inaf.it/sipgi/下载,而SpectraPy可以在http://pandora.lambrate.inaf.it/SpectraPy/上找到。
2022-09-12 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
The Wide Field Spectrograph (WiFeS): Performance and Data Reduction
本文介绍了宽视场光谱仪(WiFeS)的望远镜上性能。该仪器位于澳大利亚国立大学(ANU)天文学和天体物理学研究院(RSAA),安装在Siding Spring天文台的ANU 2.3米望远镜上,其设计特点已在早期的一篇论文中描述过(Dopita等人,2007年)。在这里,我们描述的吞吐量,分辨率和仪器的稳定性,并描述了一些小的问题,已经遇到的。我们也给出了一个描述的数据减少管道,并显示一些初步的结果。
2010-02-24 astro-ph.IM
The Autonomous Data Reduction Pipeline for the CUTE Mission
科罗拉多紫外线过境实验(CUTE)是一个6 U的美国宇航局立方体卫星携带机载低分辨率,近紫外(2479-3306 A)光谱仪。它有一个卡塞格伦望远镜,其矩形主镜可根据卫星总线的形状最大限度地扩大收集面积,还有一个像差校正光栅可提高图像质量,从而提高光谱分辨率。CUTE于2021年9月27日发射到低地球轨道,旨在监测围绕明亮的附近恒星运行的太阳系外行星,以提高我们对行星大气逃逸和恒星-行星相互作用过程的理解。我们在这里介绍了CUTE自动数据还原管道(CONTROL),用于减少CUTE数据。该管道采用模块化方法构建,还考虑了可扩展性和适应性,以适应携带长缝摄谱仪的其他任务。CUTE数据模拟器已被用于生成用于开发和测试管道功能的合成观测。管道已经过测试和更新,使用在任务的调试和初始科学操作期间获得的光数据。
2022-11-07 astro-ph.IM
ORAC-DR: A generic data reduction pipeline infrastructure
ORAC-DR是一个通用的数据简化管道系统,旨在与仪器和天文台无关。该管道与各种仪器一起工作,如红外积分场单元,成像阵列和光谱仪,以及亚毫米外差阵列和连续相机。本文描述了流水线系统的体系结构和核心基础设施的实现。最后,我们讨论了自20世纪90年代末首次部署管道系统以来的经验教训。
2014-10-28 astro-ph.IM
The Data Processing Pipeline for the MUSE Instrument
现代天文仪器的原始数据处理现在通常使用专用软件进行,所谓的“管道”主要是自动化操作。在本文中,我们描述的数据减少管道的多单元光谱探测器(MUSE)积分场摄谱仪在欧洲南方天文台的帕拉纳尔天文台运行。这台摄谱仪是一台复杂的机器:它在24个积分场单元中记录了探测器上1152个独立空间元素的数据。有效处理这些数据需要复杂的软件、高度自动化和并行化。我们详细描述了对校准和科学数据进行操作的所有处理步骤的算法,并解释了原始科学数据如何转换为校准的数据立方体。最后,我们检查所选程序和输出数据产品的质量,并证明管道提供了准备进行科学分析的数据库。
2020-06-15 astro-ph.IM
HERMES: a high-resolution fibre-fed spectrograph for the Mercator telescope
HERMES高分辨率摄谱仪项目旨在利用小型但灵活的望远镜在观测天体物理学方面的具体潜力。光谱仪的优化光学设计是基于白瞳光束折叠的高分辨率光谱学的成熟概念。在这篇文章中,我们提出了完整的项目,包括摄谱仪的设计和采购细节,望远镜适配器和校准单元,检测器系统,以及优化的数据处理管道。我们提出了一个详细的性能分析表明,光谱仪执行指定的光学质量和总效率。凭借85000的光谱分辨率(低分辨率光纤为63000),单次曝光的光谱覆盖范围为377至900 nm,峰值效率为28%,HERMES被证明是建立变量(恒星)现象的高质量数据时间序列的理想仪器。
2010-11-01 astro-ph.IM
Colorado Ultraviolet Transit Experiment Data Simulator
科罗拉多紫外线过境实验(CUTE)是一个6 U的美国宇航局立方体卫星携带机载低分辨率(R~2000- 3000),近紫外(2500- 3300 nm)摄谱仪。它有一个矩形的主卡塞格伦望远镜,以最大限度地提高收集面积。CUTE计划于2020年春季发射,旨在监测围绕明亮的附近恒星运行的太阳系外行星,旨在提高我们对行星大气逃逸和恒星-行星相互作用过程的理解。我们在这里介绍的CUTE数据模拟器,我们补充了一个基本的数据减少管道。一旦开发出最终的CUTE数据简化管道,该管道将被更新。我们在这里显示的应用程序的模拟器的HD209458系统和第一次估计的精度上的测量的过境深度作为一个函数的温度和星等的主恒星。我们还提出了航天器抖动对最终光谱分辨率的影响的估计。该模拟器的开发也考虑了可扩展性和适应性,以其他任务进行板载长缝摄谱仪。数据模拟器将用于为CUTE目标选择提供信息,为每次观测选择航天器和仪器设置,并构建合成CUTE波长依赖性凌日光变曲线,以在此基础上开发CUTE数据简化管道。
2019-03-08 astro-ph.EP astro-ph.IM
Automated Pipelines for Spectroscopic Analysis
盖亚任务将对我们理解银河系的结构和动力学产生深远的影响。盖亚提供了一个详尽的恒星松弛,自行,位置,颜色和径向速度的普查,但也留下了一些在其他完整的数据集耀斑漏洞。星载高分辨率摄谱仪测量的径向速度将仅达到任务中天体测量和光度测量全部恒星样本的10%左右,而详细的化学信息将不到1%。世界各地的团队正在组织大型项目,以提供互补的径向速度和化学,因为现在可以非常有效地从地面完成,这要归功于具有宽视场和多目标光谱仪的大型和中型望远镜。因此,自动化数据处理的相关性越来越大,这一概念正应用于从目标定位到分析的更多领域。在本文中,我提供了最近,正在进行和即将进行的光谱调查的快速概述,以及在其自动分析管道中采用的策略。
2016-02-02 astro-ph.IM
End-to-end Simulation of the SCALES Integral Field Spectrograph
我们提出了端到端的模拟SCALES,第三代热红外衍射限制成像仪和低/中分辨率积分场光谱仪(IFS)正在设计的凯克。SCALES的2-5微米灵敏度可以探测和表征各种系外行星,包括通过长基线天体测量探测到的系外行星,宽轨道上的径向速度行星,附近恒星形成区域的吸积原行星,以及最近恒星周围的反射光行星。模拟的目标是生成高保真模拟数据,以评估SCALES仪器在当前和未来设计阶段的科学能力。该模拟将具有所提出的观察图案的任意分辨率输入强度场处理成具有校准和元数据的原始检测器读出的基于小透镜的IFS帧的整个模拟数据集,然后通过IFS数据缩减流水线缩减以供用户分析。
2021-10-27 astro-ph.IM
IFS-RedEx, a redshift extraction software for integral-field spectrographs: Application to MUSE data
我们提出了IFS-RedEx,积分场光谱仪的光谱和红移提取管道。该工具的一个关键特征是基于小波的频谱清洁器。它识别可靠的光谱特征,重建它们的形状,并抑制光谱噪声。这使得该技术比传统方法(如高斯滤波)更具优势,后者只会模糊信号。因此,基于小波的清洗允许快速识别真实的光谱特征。我们使用降级的MUSE光谱测试了清洁技术,发现它可以检测到低至S/N = 8的光谱峰值,同时报告没有虚假检测。我们将IFS-RedEx应用于强透镜星系团MACSJ1931.8-2635的MUSE数据,提取了54个光谱红移。我们确定了29个星系团成员和22个背景星系,z >= 0.4。IFS-RedEx是开源的,可公开使用。
2017-03-27 astro-ph.GA astro-ph.IM
An Initial Assessment of the Hanle Echelle Spectrograph for Exoplanet Atmosphere Studies
本文初步评估了 HCT 望远镜上 HESP 光谱仪开展高分辨率透射光谱研究的能力,通过观测热木星 HD 209458b 并开发半自动数据处理流程,验证了其探测 0.1% 水平光谱特征的可行性。
2025-09-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
Gemini Planet Imager Observational Calibrations I: Overview of the GPI Data Reduction Pipeline
双子座行星成像仪(GPI)的科学仪器是红外积分场摄谱仪/偏振仪(IFS)。积分场光谱仪在科学上是强大的,但需要复杂的数据处理系统。为了使GPI实现其系外行星和盘表征的科学目标,IFS数据必须通过广泛的双子座社区使用的灵活软件,在光谱和偏振模式下重建成高质量的天体测量和光度测量准确的数据管。GPI仪器团队为满足这些需求而开发的数据简化管道在GPI调试后现已公开可用。本文是系列文章的第一篇,提供了GPI数据简化的广泛概述,总结了关键步骤,并介绍了整体软件框架和实现。随后的论文更详细地描述了校准GPI数据所需的算法。GPI数据简化管道是开源的,可从planetimager.org获得,并将在仪器的整个生命周期中继续增强。它实现了一套广泛的任务基元,可以将其组装成还原配方,以生成可用于科学分析的校准数据集。支持角度、光谱和偏振差分成像。图形化工具可自动生成和编辑配方,集成的校准数据库可管理参考文件,为高对比度成像定制的交互式数据查看器可用于探索和操作数据。
2014-07-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
Progress on the simulation tools for the SOXS spectrograph: Exposure time calculator and End-to-End simulator
本文介绍了ESO-NTT 3.58米望远镜X射线之子(SOXS)的曝光时间计算器(ETC)和端到端模拟器(E2 E)的研究进展。SOXS将是一个单目标光谱设施,由双臂高效率摄谱仪制成,能够覆盖350-2000纳米的光谱范围,平均分辨率R $\approx$ 4500。虽然ETC的目的是尽可能准确地估计信噪比(SNR),但E2 E模型允许我们模拟光子的传播,从感兴趣的科学目标开始,直到探测器。我们详细介绍了ETC和E2 E架构,计算模型和功能。并对E2 E与外部仿真模块的接口以及E2 E与流水线的接口进行了描述。合成光谱格式,有关不同的看到和观察条件,和校准帧摄取的管道。
2022-09-15 astro-ph.IM
CASSIS: The Cornell Atlas of Spitzer/Infrared Spectrograph Sources. II. High-resolution observations
斯皮策太空望远镜上的红外线摄谱仪在低温飞行任务期间观测了大约15,000个物体。观测提供了~5- 38 μ m的低分辨率(R~60-127)光谱和~10- 37 μ m的高分辨率(R~600)光谱。康奈尔斯皮策/IRS源地图集(CASSIS)的创建是为了向社区提供可靠的质量光谱。自2011年以来,CASSIS已经提供了低分辨率光谱,我们在这里介绍了高分辨率光谱的添加。高分辨率观测约占IRS仪器进行的所有初始观测的三分之一。虽然低分辨率观测适用于微弱的物体和/或宽光谱特征(例如,尘埃连续体,分子带),高分辨率观测允许更精确地测量窄特征(例如,离子发射线)以及各种特征的光谱轮廓的更好采样。由于两个高分辨率模块的孔径很窄,宇宙射线的撞击和虚假特征通常会困扰光谱。我们的管道旨在通过各种改进来最大限度地减少这些影响。创建了超采样点扩散函数,以便除了全孔径提取之外还能够进行最佳提取。管道根据对象的空间范围选择最佳提取方法。对于未分辨的源,最佳提取提供了一个显着的改善信噪比超过全孔径提取。我们已经开发了几种用于最佳提取的技术,包括消除低级别流氓像素的差分方法(即使没有进行专门的背景观察)。更新后的CASSIS储存库现在包括IRS曾经拍摄的所有光谱,除了测绘观测。
2015-06-25 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Precision velocimetry planet hunting with PARAS: Current performance and lessons to inform future extreme precision radial velocity instruments
PARAS是一个光纤反馈稳定的高分辨率交叉色散阶梯光栅摄谱仪,位于1.2米望远镜在山。阿布印度。为系外行星探测而设计的PARAS能够进行3800 - 9600 A的单次光谱覆盖,目前使用同步ThAr校准在几个月内实现了接近1 m/s的径向速度(RV)精度。因此,它是小型(1-2米)望远镜上为数不多的专用稳定光纤光谱仪之一,能够填补RV后续和恒星表征的重要空白。地面RV测量的成功推动了对极高精度的追求,光学测量的目标为~10 cm/s,近红外(NIR)测量的目标为<1 m/s。从现有的仪器,如PARAS的经验教训是非常宝贵的通知硬件设计,提供管道原型,并指导科学调查。在这里,我们提出了我们目前的精度估计的PARAS明亮的RV标准星的观测的基础上,并描述了数据减少和RV分析管道的仪器表征的进展,我们收集更长的基线数据的演变。其次,我们讨论了我们在PARAS方面的经验如何成为未来尖端仪器开发的关键组成部分,如(1)宜居带行星探测器(HPF),这是一种优化的近红外光谱仪,用于寻找M矮星周围的行星,计划于2017年在霍比埃伯利望远镜上投入使用,以及(2)NEID光学光谱仪,为响应NN-EXPLORE对WIYN望远镜极精密多普勒光谱仪(EPDS)的要求而设计。在像TESS和GAIA这样的仪器的预期中,地面RV支持系统正在得到加强。我们强调,像PARAS这样的仪器将在为这些下一代精密速度计提供补…
2016-07-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
Spectral cube extraction for the VLT/SPHERE IFS: Open-source pipeline with full forward modeling and improved sensitivity
我们提出了一个新的开源数据简化管道,从原始的SPHERE积分场光谱仪(IFS)数据重建光谱数据立方体。管道是用Python编写的,基于为CHARIS IFS开发的管道。它介绍了几个改进SPHERE数据分析,最终产生显着的改善后处理的灵敏度。我们首先使用新的数据来测量在四个激光校准波长处的SPHERE小透镜点扩散函数(PSF)。这些小透镜PSF使我们能够对SPHERE数据进行前向建模,使用最小二乘拟合提取光谱,并使用测量的小透镜PSF去除光谱串扰。我们的方法还减少了所需的插值,光谱和空间的数量,并可以保持原来的六边形小透镜的几何形状在SPHERE IFS。在最小二乘提取的情况下,不进行数据插值。我们展示了直接成像的系外行星51 Eri b和HD 2133的热白矮星伴星的观测上的新管道。HD 2133B的提取光谱与理论模型相匹配,表明分光光度校准良好到几个百分点。对两个51 Eri b数据集的后处理表明,与使用SPHERE数据中心重建的立方体相比,2015年和2017年数据的灵敏度分别提高了80%和30%。最大的改进是在观测条件较差的情况下。新的SPHERE管道在现代笔记本电脑上生成一个数据立方体只需不到三分钟的时间,因此可以重新处理所有SPHERE IFS数据。
2022-10-12 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Speckle Suppression with the Project 1640 Integral Field Spectrograph
项目1640是最近在帕洛玛天文台投入使用的高对比度成像仪器。Project 1640是日冕仪与积分场摄谱仪(IFS)的组合,旨在探测和表征太阳系外行星、棕矮星和绕着附近恒星运行的星周物质。在本文中,我们提出了我们的数据处理技术,提高仪器的原始灵敏度,通过去除准静态散斑。我们的方法利用IFS提供的彩色图像多样性结合局部优化的图像组合(LOCI)算法来抑制残余污染光的强度在接近目标恒星的角度。我们描述了项目1640散斑抑制管道(PSSP),并证明了能够检测同伴的亮度可比和低于初始散斑强度使用天空调试数据。我们的初步结果表明,至少一个数量级的抑制因子是一致可能的,达到$5σ$对比度水平的$2.1\times10^{-5}$在$1\arcsec$在H波段在20分钟的源上的集成时间时,非公共路径的错误是合理的校准。这些结果表明,近红外对比度水平的顺序$\approx10^{-7}$在亚角秒的分离将很快成为可能的项目1640和类似设计的仪器,接收衍射限制光束校正的自适应光学(AO)系统采用可变形反射镜与高致动器密度。
2010-12-17 astro-ph.EP astro-ph.IM
Advanced Data Reduction for the MUSE Deep Fields
多单元光谱探测器(MUSE)是一个在可见光波长范围内工作的积分场光谱仪,安装在甚大望远镜(VLT)上。官方的MUSE管道可以从ESO获得。然而,对于深场计划的数据缩减(Bacon等人,在编写中),我们已经建立了一个更复杂的还原管道,增加了还原任务,以扩展官方管道,并生产具有更少仪器残留物的立方体。
2016-12-15 astro-ph.IM
The InfraRed Imaging Spectrograph (IRIS) for TMT: latest science cases and simulations
30米望远镜(TMT)的第一台光学仪器IRIS(红外成像光谱仪)将于2016年完成初步设计阶段。IRIS仪器设计包括一个近红外(0.85 - 2.4微米)积分场摄谱仪(IFS)和成像仪,能够在先进的自适应光学系统NFIRAOS后面进行同步衍射限制观测。IRIS科学案例继续得到开发,新的科学研究已经调查,以帮助技术性能和设计要求。在这个开发阶段,IRIS科学团队特别关注整个系统的滤光片、光栅、灵敏度的选择,以及将受益于IFS和成像相机并行模式的科学案例。我们使用最新的端到端数据模拟器为IRIS提供新的科学案例,涉及以下主题:太阳系天体,银河系中心,活动星系核(AGN)和遥远的引力透镜星系。然后,我们简要讨论了先进的数据管理系统和数据简化管道的必要性。
2016-08-04 astro-ph.IM
The MUSE Data Reduction Pipeline: Status after Preliminary Acceptance Europe
巨大的积分场摄谱仪MUSE即将成为VLT的最新设施仪器。它将在2014年2月看到第一道曙光。在这里,我们总结了仪器的特性,并概述了数据简化系统的功能,该系统将通过4k CCD分别记录在24个IFU中的原始数据转换为完全校准的科学可用数据立方体。然后,我们描述了最近的工作,几何校准的仪器和测试的处理管道,在欧洲的初步验收结果和展望天空调试结束之前。
2015-06-30 astro-ph.IM
PypeIt: The Python Spectroscopic Data Reduction Pipeline
PypeIt是一个Python软件包,用于半自动化天文光谱数据的简化。它的算法建立在开发人员数十年来对先前数据简化管道的开发基础上(Bernstein,Burles,& Prochaska,2015; Bochanski et al.,2009年)。简化过程--包括输入参数和可用功能的完整列表--作为Read the Reader托管的在线文档提供,该文档定期更新。(https://pypeit.readthedocs.io/en/latest/)。版本v1.0.3提供以下光谱仪:Gemini/GNIRS,Gemini/GMOS,Gemini/FLAMINGOS 2,Lick/Kast,Magellan/MGE,Magellan/Fire,MDM/OSMOS,Keck/DEIMOS(600ZD,830G,1200G),Keck/LRIS,Keck/MOSFIRE(J和Y光栅测试),Keck/NIRES,Keck/NIRSPEC(低色散)、LBT/Luci-I、Luci-II、LBT/MODS(beta)、NOT/ALFOSC(grism4)、VLT/X-Shooter(VIS、NIR)、VLT/FORS2(300I、300V)、WHT/ISIS。
2020-05-19 astro-ph.IM
IRS-TR 11002: Calibration of the Acquisition Images from the Red Peak-Up Sub-Array
我们提出了一个校准的采集数据的红峰(PU)子阵列上的红外光谱仪斯皮策,根据重复观测的三个K巨星。该校准直接与基于Spitzer多波段成像光度计数据的最新红外校准相关。红色PU子阵列的响应度分析显示,在最新的管道版本中,没有可检测到的线性偏差,但旧的管道版本显示出可能存在小的非线性的证据。
2012-12-28 astro-ph.IM
The Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) on the James Webb Space Telescope I. Overview of the instrument and its capabilities
我们提供了一个概述的设计和能力的近红外光谱仪(NIRSpec)板载詹姆斯韦伯太空望远镜。NIRSpec的设计能够进行低分辨率($R\!=30\!-330$)棱镜分光技术,波长范围为$0.6-5.3\!~μ$ m,分辨率更高($R\!=500\!-1340$或$R\!=1320\!-3600$)在$0.7-5.2\!~μ$ m上的光栅光谱学,两者都在采用五个固定狭缝中的任何一个的单物体模式中,或3.1 $\times$ 3.2弧秒$^2$积分场单位,或者在多目标模式中使用覆盖3.6弧分$\times$ 3.4弧分$^2$视场的新型可编程微型快门装置。介绍了NIRSpec的全反射光学链及其不同组件的性能,并讨论了在设计仪器时所做的一些权衡。还讨论了NIRSpec的弱端分光光度灵敏度,以及它对高能粒子环境的依赖性,它的两个探测器阵列可能会在轨道上受到。
2022-02-07 astro-ph.IM
spherical: A Comprehensive Database and Automated Pipeline for VLT/SPHERE High-Contrast Imaging
Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA)(马克斯·普朗克天文学研究所)
spherical为VLT/SPHERE高对比度成像提供综合数据库和自动化处理流程,整合约11500个观测序列,降低端到端分析门槛,支持系外行星群体研究和大气表征。
2026-10-27 astro-ph.EP astro-ph.IM
CWITools: A Python3 Data Analysis Pipeline for the Cosmic Web Imager Instruments
Palomar Cosmic Web Imager(PCWI)和Keck Cosmic Web Imager(KCWI)是Palomar天文台的Hale 5米望远镜和W. M. Keck Observatory天文台近年来,这些仪器越来越多地用于进行调查工作,特别是在高红移的环星系和星系间介质的重点。从三维IFU数据中提取微弱信号是一项复杂的任务,如果没有适当的工具,对于大样本可能会变得非常困难。我们提出了CWITools,一个用Python 3编写的软件包,用于分析PCWI和KCWI数据。CWITools旨在提供标准仪器数据简化管道的输出与科学产品之间的管道,如表面亮度图,光谱,速度图以及各种相关模型和测量。虽然该软件包是专门为PCWI和KCWI数据设计的,但该软件包是开源的,可以适应任何三维积分场光谱数据。在这里,我们将描述这个管道,各个步骤背后的方法,并提供示例应用程序。
2020-11-10 astro-ph.GA astro-ph.IM
Data Reduction Pipeline for GTC/FRIDA
FRIDA(用于GTC自适应光学系统的红外成像仪和析像管)将是一个近红外(1- 2.5微米)成像仪和积分场单元摄谱仪,与10.4米GTC望远镜的自适应光学系统一起工作。FRIDA将提供宽带和窄带衍射限制成像和积分场光谱学在低,中,高光谱分辨率。马德里康普顿斯大学河外天体物理学和天文仪器组正在为FRIDA开发数据缩减管道。将开发用于将输出、简化数据立方体转换为标准Euro 3D FITS格式的具体工具,以便用户能够利用现有VO应用程序进行分析。FRIDA将于2011年在望远镜上投入使用。
2009-11-30 astro-ph.IM
CUTE Data Simulator and Reduction Pipeline
科罗拉多紫外线凌日实验(英语:Colorado Ultraviolet Transit Experiment,缩写CUTE)是一颗6 U的美国宇航局立方体卫星,携带一台低分辨率(R ~3000)、近紫外(255 - 330 nm)摄谱仪,由一个矩形的卡塞格伦主镜馈电。CUTE计划于2020年春季发射,它将监测凌日的太阳系外行星,以研究大气逃逸。我们在这里介绍的CUTE数据模拟器,这是一个多功能的工具,可以很容易地适应任何其他任务执行单缝光谱和携带机载CCD探测器。我们补充了数据模拟器与数据减少管道能够执行模拟数据的粗略减少。一旦最终CUTE数据缩减管道完全开发完成,该管道将进行更新。我们进一步简要讨论了我们的计划,为CUTE数据减少管道的发展。数据模拟器将用于为目标选择提供信息,改进初步信噪比计算器,测试偏离标称仪器特性对数据的影响,确定观测每个目标的最佳航天器方位,并构建合成数据,以便在发射前对科学小组进行数据分析方面的训练。
2018-07-20 astro-ph.IM
p3d: a general data-reduction tool for fiber-fed integral-field spectrographs
积分场光谱仪(IFS)数据的处理是一项艰巨的工作。为了将原始数据转换成通常大量的光谱,需要许多重复操作。通过使用工具或管道,可以显著简化这项工作,这些工具或管道旨在完成许多重复操作,而无需人工交互。在这里,我们介绍了我们的半自动数据简化工具p3d,它被设计用于光纤馈电IFS。p3d的重要组成部分包括一个新的算法,用于自动发现和跟踪探测器上的光谱,以及两种除了标准孔径提取之外的最佳光谱提取方法。p3d还提供了组合多个图像、执行波长校准和平场数据的工具。p3d目前配置为四个IFS。为了评估其性能,我们测试了该工具的不同组件。在这些测试中,我们使用了模拟和观测数据。我们证明,对于三个IFS的所谓的串扰由于重叠的光谱检测器上的校正是必需的。如果没有这样的校正,光谱将是不准确的,特别是如果在对象上存在显著的强度梯度。我们的测试表明,p3d能够产生准确的结果。P3D是一种高度通用且可免费获得的工具。它很容易扩展,包括改进的算法,新的可视化工具和支持其他仪器。程序代码可以从p3d项目网站http://p3d.sourceforge.net下载
2010-02-23 astro-ph.IM
First radial velocity results from the MINiature Exoplanet Radial Velocity Array (MINERVA)
微型系外行星径向速度阵列(MINERVA)是一个由四个0.7米机器人望远镜组成的专用天文台,光纤馈入KiwiSpec光谱仪。MINERVA的任务是在附近恒星的宜居带中发现超级地球。这可以通过MINERVA独特的高精度和长时间高节奏的组合来实现。在这项工作中,我们详细介绍了自我们上一篇论文以来发生的MINERVA设施的变化。然后,我们描述了MINERVA的机器人控制软件,我们执行1D光谱提取的过程中,我们的前向建模多普勒管道。在改进我们的前向建模过程中,我们发现我们的光谱仪的内在仪器配置文件是稳定的至少九个月。正因为如此,我们的特点是我们的仪器配置文件与时间无关,三次样条函数的基础上,在交叉色散方向上的配置文件,我们实现了径向速度精度类似于使用传统的“高斯求和”仪器配置文件:1.8 m s $^{-1}$超过1.5个月的RV标准星HD 122064。因此,我们得出结论,仪器配置文件不需要完全准确,只要它是稳定的。此外,我们观察到51 Peg,我们的结果与文献一致,证实了我们的光谱仪和多普勒管道正在产生准确和精确的径向速度。
2019-09-11 astro-ph.EP astro-ph.IM
A First Look at CRIRES+: Performance Assessment and Exoplanet Spectroscopy
高分辨率光谱学已被证明是大气遥感系外行星的一个强大途径。最近,ESO在VLT调试了CRIRES+高分辨率红外光谱仪。CRIRES+是一种交叉色散摄谱仪,具有高通量和宽波长覆盖范围,覆盖近红外(0.95-5.3 $μ$ m),特别适合于系外行星的大气特性。在这项工作中,我们报告了CRIRES+用于系外行星光谱学的性能的早期见解,并对数据简化过程进行了详细的评估。由于仪器的新颖性,我们使用官方CR2 RES管道和我们新定制的ExoRES管道执行两种独立的数据简化策略。利用科学验证观测结果发现,在最佳观测条件下,CRIRES+的光谱分辨率可达$R \gtrsim 100,000$。同样,我们发现的信噪比(S/N)是一致的预期和经验估计所考虑的观察。作为一个案例研究,我们执行的第一个应用CRIRES+的大气特征的系外行星-超热木星MASCARA-1 b。我们在MASCARA-1 b的S/N分别为12.9和5.3时探测到CO和H $_2$ O,并通过CO和H $_2$ O发射谱线发现了温度反演,这是系外行星的第一次。我们发现CO和H $_2$ O的组合S/N为13.8,与CO相比,H $_2$ O丰度较低。我们的研究结果证明了CRIRES+的科学潜力,并强调了对不同系外行星进行高分辨率大气光谱分析的绝佳机会。
2022-08-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
PACMAN: A pipeline to reduce and analyze Hubble Wide Field Camera 3 IR Grism data
在这里,我们介绍了PACMAN,这是一个端到端的管道,用于减少和分析HST/WFC 3数据。该流水线包括光谱提取和光曲线拟合。PACMAN的基础已经在许多出版物中使用(例如,Kreidberg等人,2014; Kreidberg等人,2018年),这些论文已经积累了数百次引用。哈勃太空望远镜(HST)已经成为描述太阳系外行星特征的杰出的主力设备。HST目前拥有两个最强大的天基工具,用于在广泛的光谱范围内表征系外行星:紫外线的太空望远镜成像光谱仪(STIS)和近红外线的宽视场相机3(WFC 3)。随着WFC 3空间扫描模式的引入,恒星在曝光期间垂直于色散方向移动,WFC 3观测变得非常有效,因为开销时间减少,并且可以在不饱和的情况下进行更长时间的曝光。对于系外行星的表征,WFC 3用于凌日和二次日食光谱学以及相位曲线观测。该仪器有两种不同的光栅:光谱范围从800 nm到1150 nm的G102和涵盖1075 nm到约1700 nm的G141。WFC 3/G141的光谱范围主要对约1.4微米处的水分子吸收敏感。这导致了在十几颗系外行星的大气中成功探测到水。WFC 3的蓝色部分,G102棱栅,也对水敏感,最值得注意的是导致了氦散逸层的首次探测。
2022-12-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
An Algorithm to Mitigate Charge Migration Effects in Data from the Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph on the James Webb Space Telescope
针对JWST NIRISS数据中亮星因BFE导致的电荷迁移问题,提出一种缓解算法,已集成于校准管道10.0,可将光度测量误差控制在1%以内。
2024-02-07 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Simulated stellar kinematics studies of high-redshift galaxies with the HARMONI Integral Field Spectrograph
我们提出了一个研究的能力,综合和空间分辨积分场光谱的星系在z=2-4与未来的HARMONI光谱仪的欧洲极大望远镜(E-ELT)使用模拟管道,HSIM。我们特别关注该仪器在恒星吸收线积分场光谱学方面的能力,这将使我们能够研究恒星运动学和恒星星族特征。这样的恒星形成和被动星系周围的恒星形成高峰时代的测量将提供一个关键的洞察恒星形成,淬火和高z的质量组装的历史,从而今天的星系。首先,我们对z=2-4的恒星质量范围内的被动星系进行了信噪比研究,假设不同的光剖面;对于这个群体,我们估计用HARMONI积分的恒星吸收线光谱将限于M_star > 10^10.7太阳质量的星系。其次,我们使用HSIM对一个典型的恒星形成型10^10太阳质量星系进行了模拟观测,该星系是由高分辨率宇宙学模拟NutFB产生的,z=3。我们证明,输入的模拟星系的恒星运动学可以准确地恢复在15小时的观察,使用常见的分析工具,从综合光谱。虽然空间分辨光谱可能仍然遥不可及的这个特定的星系,我们估计HARMONI的性能限制在这个制度从我们的研究结果。这项研究演示了如何仪器模拟器,如HSIM可以用来量化仪器性能和研究观测偏差的运动学检索;并显示了从宇宙学模拟输出数据进行观测预测的潜力。
2016-02-22 astro-ph.GA astro-ph.IM