SDSS-IV/MaNGA: Spectrophotometric Calibration Technique
阿帕奇点天文台(英语:Apache Point Observatory)的近星系测绘(英语:Mapping Nearby Galeries at Apache Point Observatory)(MaNGA)是斯隆数字巡天IV(英语:SDSS-IV)的三个核心计划之一,是一项对大约10,000个邻近星系的积分场光谱(IFS)调查。它使用17个六边形束的2角秒光纤进行抖动观测,以获得3,600 - 10,300 A宽波长范围内的分辨光谱。为了绘制每个星系内部的变化,我们需要执行精确的{ \it光谱表面光度测量},即校准积分场单元的每个单独孔径元件采样的每个空间位置处的比强度。校准必须仅校正由于大气吞吐量和仪器响应引起的通量损失,而不校正由于光纤孔径的有限几何形状引起的损失。这需要使用标准的星形测量来严格分离这两个通量损失因子(吞吐量与几何形状),由于各种实际限制,这是标准单光纤光谱技术的一个困难挑战。因此,我们开发了一种光谱表面测光技术,使用多个小的光纤束瞄准标准恒星同时与星系观测。我们讨论了我们的方法的原则,以及它们与以前的努力相比,我们证明了所达到的精度和准确性。在H $α$和H $β$的波长之间,MaNGA的相对校准具有1.7%的均方根(RMS),而在[NII] $λ$ 6583 A和[OII] $λ$ 3727 A之间的相对校准具有4.7%的RMS。以经过修正的恒星形成率和…
2015-11-04 astro-ph.GA astro-ph.IM
The James Webb Space Telescope Absolute Flux Calibration. III. Mid-Infrared Instrument Medium Resolution IFU Spectrometer
本文针对JWST中红外仪器MRS随时间演化的吞吐量问题进行建模校正,结合标准星、小行星和星周盘观测完成5–28微米绝对通量定标,实现优于1%的测光重复性,并与MIRI成像仪及历史观测结果高度一致。
2024-11-22 astro-ph.IM
Synthetic RGB photometry of bright stars: definition of the standard photometric system and UCM library of spectrophotometric spectra
虽然RGB测光的使用在过去的几十年里由于配备了拜耳式彩色滤光片系统的高质量和廉价的数码相机的出现而爆炸式增长,但令人惊讶的是,没有可用于校准目的的明亮恒星的目录。由于它们的亮度过高,现代大型望远镜通常无法对明亮恒星进行足够精确的分光光度测量,因此我们采用了历史上13色中窄带光度数据,用相当可靠的光电倍增管收集,使用恒星大气模型拟合1346颗明亮恒星的光谱。这不仅构成了一个有用的汇编明亮的分光光度标准以及传播在天球,UCM库的分光光度光谱,但允许生成一个目录的参考RGB的幅度,与典型的随机不确定性$\sim 0.01$杂志。为此,我们已经定义了一组新的光谱灵敏度曲线,计算为来自文献的28组经验灵敏度曲线的中值,其可用于建立标准RGB光度系统。提供了用这些经验RGB曲线组中的任何一组计算的RGB幅度与用新的标准光度系统确定的RGB幅度之间的转换。虽然单台相机的RGB测量不能提供非常精确的光度数据,但观测的重复性和多样性将允许在许多天文学领域获得大量可利用的数据,例如详细监测光污染及其对夜空亮度的影响,或研究流星,太阳系天体,变星和瞬变天体。此外,这里提供的RGB幅度使天空成为一个可访问的免费实验室,用于校准相机本身。
2021-03-31 astro-ph.IM astro-ph.SR
Addressing the Photometric Calibration Challenge: Explicit Determination of the Instrumental Response and Atmospheric Response Functions, and Tying it All Together
光度校准是目前利用Ia型超新星确定暗能量性质的系统不确定性的主要来源。我们审查我们正在进行的计划,以解决这一校准的挑战,通过执行测量的仪器响应函数和大气的光学传输函数。这种方法的一个关键方面是通过使用NIST校准的光电二极管作为光通量测量的计量基础来补充标准恒星观测。我们提出了我们的第一次尝试,以评估光度合成测光和观测之间的一致性,通过比较预测的基础上NIST二极管为基础的确定PanSTARRS-1仪器响应和经验的大气传输测量,通量,我们从观察分光光度标准。
2012-06-28 astro-ph.IM
DAmodel: Hierarchical Bayesian Modelling of DA White Dwarfs for Spectrophotometric Calibration
提出首个分层贝叶斯建模框架DAmodel,同时拟合光度与光谱数据联合推断白矮星参数与光度零点,实现迄今最低的紫外至近红外光度残差,为下一代望远镜校准提供关键支持。
2025-08-14 astro-ph.CO astro-ph.IM astro-ph.SR
Featureless stars: Flux Calibration for Extremely Large Telescopes
Durham University(杜伦大学);Florida State University(佛罗里达州立大学);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, University of Tokyo(东京大学宇宙物理与数学研究所( Kavli 研究所));University of California at Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);University of California Observatories, Lick Observatory(加州大学天文台,利克天文台);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台)
本文提出利用无特征白矮星建立高精度光度校准标准,以改进超大望远镜和天文台的观测数据校准。
2026-01-08 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Multi-segment and Echelle stellar spectra processing issues and how to solve them
高质量的恒星光谱现在需求量很大--它们是研究星系和星团的恒星星族合成中最重要的成分。在这里,我们描述的程序,以提高质量的恒星光谱的流量校准。我们使用的例子,近红外中等分辨率Echelle光谱收集与折叠的红色Echellete(R~6500,Magellan Baade)和高分辨率的紫外光光谱观察UVES(R~80000,ESO VLT)。利用这些方法,我们获得了1- 2%的光谱定标质量,满足了恒星星族合成对恒星光谱质量的要求
2021-12-02 astro-ph.IM
All-Sky Faint DA White Dwarf Spectrophotometric Standards for Astrophysical Observatories: The Complete Sample
本文通过地面光谱与HST/WFC3全色测光,新增32颗全天区暗弱DA白矮星,与已有3颗共同构成35颗高精度分光光度标准星,覆盖近紫外至近红外,适用于地面及空间天文台。
2023-05-16 astro-ph.IM astro-ph.SR
Photometry and spectroscopy of faint candidate spectrophotometric standard DA white dwarfs
我们对23颗候选分光光度标准白矮星进行了精确的光度测量和光谱测量。选定的恒星分布在北半球和天球赤道周围,都比r ~ 16.5 mag. This网络的恒星,当建立作为标准,与三个哈勃空间望远镜的主要CALSPEC白矮星,将提供一套分光光度标准,直接校准数据产品,以优于1%。这些新的微弱的标准白矮星将在未来的深测光测量和设施中具有足够的信噪比,以进行精确测量,同时仍然避免在这种测量中出现饱和。在可预见的未来,它们也将属于大型望远镜及其仪器的动态范围。本文讨论了我们的候选标准星的观测数据的来源。与模型的比较,与红化的调和,以及由此产生的全光谱能量密度分布的推导,为他们每个人保留到随后的文件。
2019-01-25 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Internal calibration of Gaia BP/RP low-resolution spectra
完整的第三次盖亚数据发布将提供用蓝色和红色盖亚无狭缝光谱仪获得的校准光谱。面对盖亚光谱校准的主要挑战是在任务期间没有灯光谱或平坦场可用。此外,相对于棱镜的色散的线扩展函数的显著尺寸产生污染光谱的相邻位置的外来光子。这使得校准特殊,不同于标准方法。本文详细介绍了Gaia星表分光光度数据的内定标模型。内部校准的主要目的是将所有历元光谱置于共同的通量和像素(伪波长)尺度上,同时考虑到焦平面上的变化和随时间的变化,从同一源的所有观测中产生平均光谱。为了在一个共同的平均通量和伪波长尺度描述所有的观测,我们通过基函数构建了一个合适的表示内部校准的平均光谱,我们通过离散卷积描述了非校准的历元光谱和校准的平均光谱之间的转换,参数化卷积核恢复相关系数。这里提出的模型是能够将所有的观察到一个平均仪器,允许不同的来源和观察到的不同仪器条件下获得的比较沿任务和平均光谱的产生从一些相同的来源的观察。该模型的输出提供了内部平均光谱,不是作为采样函数(通量和波长),而是作为基函数的线性组合,尽管采样光谱可以很容易地从中导出。
2021-06-30 astro-ph.IM
Method for tilt correction of calibration lines in high resolution spectra
技术进步导致天文摄谱仪设计能力的提高,允许高精度光谱学,从而扩大了观测天文学的领域。高分辨率摄谱仪使用中阶梯光栅,在更高的订单,提供更详细的光谱。通常,在光谱中观察到曲率和倾斜线,这是由于相应光谱仪的设计权衡而引起的。去除这些伪影可以帮助避免错误的通量计算和线质心位置误解,这可以帮助更好地预测波长校准模型。在本文中,我们提出了一种后处理技术,我们开发的光谱中的曲率和倾斜校正。本文介绍了对Hanle Echelle摄谱仪(HESP)、Magellan Inamori Kyocera Echelle摄谱仪(MIKE)和X-shooter摄谱仪的Fabry-Perot和Th-Ar定标谱的校正技术。
2021-11-01 astro-ph.IM
The Panchromatic High-Resolution Spectroscopic Survey of Local Group Star Clusters - I. General Data Reduction Procedures for the VLT/X-shooter UVB and VIS arm
我们的数据集包含29个球状星团在麦哲伦云和银河系的光谱观测与VLT/X-shooter。在这里,我们提出了详细的VLT/X-shooter UVB和VIS臂的数据简化程序。这些不限于我们的特定数据集,但通常适用于不同类型的X-shooter数据,而不受天文目标的限制。ESO的X-shooter流水线(v1.5.0)在波长校准和相关的整流过程中表现良好且可靠,但我们发现了减少级联中的几个弱点,这些弱点可以通过额外的校准步骤来解决,例如坏像素插值,平坦场化和狭缝照明校正。此外,仪器PSF解析建模和用于重建在狭缝过境通量损失和最佳提取点源。分光光度标准星的定期观测使我们能够检测仪器的变化,如果需要可靠的绝对通量校准,需要了解这一点。一个级联的额外的自定义校准步骤,允许一个绝对通量校准不确定性小于百分之十,在几乎每一个观测设置提供的信噪比是足够高的。最佳提取通常将信噪比增加1.5倍,同时校正所产生的通量损失。波长校准被发现是准确的不确定性水平约0.02埃。我们发现,大多数的X-射手系统可以可靠地建模和校正。这提供了比较不同夜晚和不同望远镜指向和仪器设置的观测结果的可能性,从而促进了对大型数据集的可靠统计分析。
2014-09-24 astro-ph.IM
A New Approach to the Internal Calibration of Reverberation Mapping Spectra
我们提出了一个新的程序的内部(夜间到夜间)校准的时间序列光谱,具体应用光学活动星系核混响映射数据。传统的校准技术假设窄的[OIII] $λ$ 5007发射线轮廓在时间上是恒定的;给定参考[OIII] $λ$ 5007线轮廓,通过拟合波长偏移、通量重新缩放因子和光谱分辨率的变化来对准夜间光谱。我们建议对该程序进行以下修改:1)我们规定最终校准光谱的恒定光谱分辨率,2)我们采用更灵活的光谱分辨率变化模型,以及3)我们使用贝叶斯建模框架来评估校准中的不确定性。在使用MCG+08-11-011数据的测试用例中,这些修改导致$\sim\! 1$毫量级的校准精度,这与传统技术相比大约提高了5倍。在这一级,其他系统性问题(例如,夜间灵敏度函数和FeII污染)限制了所观察到的光变曲线的最终精度。我们将此过程作为{ \tt python}包({ \tt mapspec})实现,并将其提供给社区。
2017-12-18 astro-ph.IM
CARRSSPipeline: Flux Calibration and Non-linear Reprojection for SALT-RSS Multi-Object Spectroscopy over 3500-9500 Å
针对 SALT-RSS 多目标光谱流量定标困难的问题,提出利用 SDSS 光谱恒星作为对准星进行定标,并引入非线性重投影例程,发布了支持提取全光学覆盖一维光谱的 CARRSSPipeline。
2024-09-26 astro-ph.GA astro-ph.IM
Quiescent Host Galaxies of Extended Quasars Revealed by Spectrophotometric Decomposition
Peking University(北京大学);Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University(北京大学天文与天体物理喀弗里研究所);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);Institute of Space Sciences, ICE-CSIC(空间科学研究所,欧洲研究委员会-西班牙国家研究委员会);Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚空间研究学院);International Gemini Observatory/NSF NOIRLab(国际双子座天文台/美国国家光学红外天文研究实验室);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Boston University(波士顿大学);University College London(伦敦大学学院);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室)
本研究开发光谱分解技术,对1000多个低红移延展类星体的宿主星系分析,发现其多为宁静星系,与致密类星体宿主星系性质不同,补充了相关研究且揭示宿主星系多样性。
2026-08-03 astro-ph.GA astro-ph.IM
Unbiased flux calibration methods for spectral-line radio observations
位置和频率切换技术用于消除射电天文光谱的带通依赖的介绍和详细讨论。这两种方法都被广泛使用,但系统温度和/或噪声二极管的频率依赖性往往被忽略。这导致校准中的系统误差,这可能对科学结果产生重大影响,特别是在使用大带宽接收器或进行统计分析时。我们提出的方法来获得一个无偏校准使用噪声二极管,这是许多外差接收机的一部分。我们比较了所提出的方法并描述了各种方法的优点和瓶颈。蒙特卡罗模拟被用来定性调查系统和重建通量估计的正确的通量值的新方法,但也是“经典”的情况下的误差分布。最后,还简要讨论了利用热-冷测量或已知连续谱源的观测来确定校准二极管的频率相关噪声温度。
2012-03-04 astro-ph.IM
A model-based approach to the spatial and spectral calibration of NIRSpec onboard JWST
内容:詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的NIRSpec仪器可以在多目标(MOS)、长缝和积分场(IFU)模式下工作,光谱分辨率从100到2700。它的MOS模式使用大约25万个可单独寻址的微型狭缝进行对象选择,覆盖了$\sim$ 9 $\mathrm{arcmin}^2$的视场。目的:用于从NIRSpec探测器图像中提取波长校准光谱的管道在很大程度上依赖于NIRSpec光学几何模型。我们演示了如何从一个小子集的NIRSpec模式和孔径的专用校准数据可以用来优化这个参数模型的必要水平的保真度。研究方法:在迭代过程之后,手动调整模型参数的初始基准值,然后自动优化,使得模型预测的来自固定狭缝、IFU和MOS孔径的小子集的图像和谱线的位置与它们在仪器的主光学平面中的测量位置相匹配。结果:NIRSpec参数模型能够高保真地再现输入光谱的空间和光谱位置。从所提取的校准光谱测量的模型的固有精度(1-sigma,RMS)优于沿空间方向的像素的1/10,并且对于所有基于光栅的光谱模式,优于在光谱方向上的分辨率元素的1/20。这与NIRSpec空间和光谱校准预算中的相应分配完全一致。
2016-06-17 astro-ph.IM
Stellar Spectroscopy Using Diffraction Grating, CMOS Monochrome Sensor and Reflecting Telescopes
School of Physical Sciences, National Institute of Science Education and Research, HBNI(物理科学学院,国家科学教育与研究中心,HBNI)
本文设计了一款低成本紧凑型恒星光谱仪,可与教育机构常见反射望远镜集成,成功记录多颗亮星光谱,为学生主导天文仪器项目提供实用框架。
2026-08-05 astro-ph.IM physics.ed-ph
Flux calibration of medium-resolution spectra from 300 nm to 2500 nm: Model reference spectra and telluric correction
虽然近红外波长范围对天体物理学越来越重要,但明显缺乏分光光度标准恒星数据,无法对这些数据进行通量校准。此外,即使在光学波长范围内,通量校准中分辨率到高分辨率的echelle光谱数据也是具有挑战性的,因为可用的通量标准数据通常过于粗略地采样。我们将提供标准的恒星参考数据,使用户能够获得从300 nm到2500 nm的响应曲线,用于中分辨率到高分辨率的光谱数据,包括使用埃歇勒光谱仪拍摄的光谱数据。此外,我们描述了一种方法来纠正中等的大地吸收,而不需要观察大地标准星。作为通量标准星的参考数据,我们使用来自恒星模型大气的理论光谱。我们验证,他们提供了一个适当的描述所观察到的标准星光谱检查残差线核心和线重叠区域的比率观察到的(X-射手)光谱模型光谱。最后选择的模型光谱,然后校正剩余的失配和光度校准使用独立的观察。我们提供了六颗南方通量标准星的新的、精细采样的参考光谱,允许用户对300 ~ 2500 nm的数据进行通量校准,并提出了一种利用大气模型校正碲吸收的方法。
2014-08-08 astro-ph.IM astro-ph.SR
Metallicity calibration for solar type stars based on red spectra
在对90颗太阳型恒星的高分辨率、高信噪比(S/N)光谱分析的基础上,建立了几个新的基于560-880 nm红光谱的Teff范围[5600,6500] K的金属丰度刻度。新的金属丰度定标被应用于从SDSS光谱中选择的太阳类似物的金属丰度测定。结果与SDSS-DR 7中采用的值一致,对于S/N > 50的恒星,得到了0.26dex的小散射。该研究为利用低分辨率光谱推算类太阳恒星的金属丰度提供了一种新的可靠途径。特别是,我们的校准对于寻找SSPP中缺少的富含金属的恒星非常有用。
2011-01-17 astro-ph.IM astro-ph.SR
A new method to measure the spectra of transiting exoplanet atmospheres using multi-object spectroscopy
传统上,探测凌日系外行星大气层的地基分光光度观测采用比较和目标恒星光变曲线之间的线性映射(例如通过差分分光光度法)来校正系统学污染凌日信号。作为这种传统方法的替代,我们引入了一种新的高斯过程(GP)回归为基础的方法来分析地面分光光度数据。我们的新方法允许一个广义的非线性映射之间的目标过境光变曲线和时间序列用于去趋势。这是一个改进,因为目标和比较明星流量的影响,不同的大地测量和仪器系统,这是复杂的和非线性的。我们将我们的方法应用到六个双子座/GMOS过境的温暖(T $_{\rm eq}$ = 990 K)海王星HAT-P-26 b。当使用比较星光变曲线作为GP回归量时,与传统方法相比,我们获得平均$\sim$ 20%更好的过境深度精度和白光曲线上的残余散射,而当明确不使用比较星时,平均$\sim$ 20%更差。最终,只有30%的透射光谱精度的成本,我们的方法克服了在仪器视场中使用比较星的必要性,这一直是基于地面观测的系外行星过境明亮恒星的大气层的限制因素之一。我们获得了HAT-P-26 b在490-900 nm范围内的平坦透射光谱,这可以通过灰色不透明度云甲板的存在和过境时间变化的指示来解释,这两者都与以前的测量结果一致。
2021-12-13 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Swift UVOT grism calibration and example spectra
两个UVOT棱镜的校准,提供无缝光谱在170-500 nm(紫外棱镜)和295-660 nm(可见光棱镜)的范围已经完成。紫外棱镜在$λ$ 2600 nm处的光谱分辨率($λ/Δλ$)为75,源星等为u=10-16 mag,而可见棱镜在$λ$ 4000 nm处的光谱分辨率为100,源星等为b=12-17 mag。对于较亮的光谱,光子计数探测器中会发生重合损失(堆积)。对棱镜光谱中的符合损失进行了校正,并确定了校正失败的限度。在讨论了UVOT光栅及其标定后,举例说明了UVOT光栅光谱的宽度。
2015-04-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
A Database of Phase Calibration Sources and their Radio Spectra for the Giant Metrewave Radio Telescope
我们正在进行一个项目,以建立一个数据库的相位校准源适用于巨型米波射电望远镜(GMRT)。在这里,我们提出了在235 MHz和610 MHz的45低频校准源的第一个版本。这些校准源大致分为类星体、射电星系和未识别源。我们提供了它们的通量密度,校准源模型,(u,v)图,最终去卷积恢复的地图和清洁组件列表/文件中使用的天文图像处理系统(AIPS)和通用天文软件应用程序(CASA)。我们还为每个校准源分配了一个品质因数。这些数据产品可通过全球监测轨道观测站网站在线提供。此外,我们发现:(i)这45个低频校准源均匀分布在天空中,未来增加数据库大小的努力应该进一步填充天空,(ii)这些校准源的光谱在直,弯曲和复杂形状之间大致相等,(iii)与射电星系或未识别源相比,类星体倾向于表现出更平坦的射电光谱,(iv)类星体也是射电可变的,因此可能更频繁地显示复杂的光谱,以及(v)射电星系往往具有更陡峭的光谱,这可能是由于遥远星系的大红移导致光谱向较低频率移动。
2016-09-19 astro-ph.GA astro-ph.IM
The Impact of Modeling Errors on Interferometer Calibration for 21 cm Power Spectra
研究了由源模型误差引起的天基定标误差对21cm干涉仪功率谱测量的影响,并提出了抑制其影响的方法.虽然来自校准星表中没有考虑的微弱源的发射被认为是光谱平滑的,但由于干涉仪天空响应的固有色度(“楔形”),真实的vibrations与模型vibrations的偏差不是。因此,未建模的前景,低于许多仪器的混淆限制,在我们希望观察宇宙信号的相同视线尺度上将频率结构引入增益解。我们推导出的解析表达式描述这些误差使用线性近似的校准方程和估计的影响,这种偏差的测量的21厘米功率谱在再电离时代(EoR)。鉴于我们目前在初级光束和前景建模方面的精度,这种噪声将显著影响依赖于天空校准的现有实验的灵敏度。我们的形式主义描述了阵列和天空模型参数的定标,可以用来指导未来的仪器设计和定标策略。我们发现,基于天空的校准,降低长基线的权重,可以消除污染的楔形以外的大部分地区,只有一个温和的增加仪器噪声。
2017-05-21 astro-ph.CO astro-ph.IM
Validation of the ESPRESSO Wavelength Calibration Using Iodine Absorption Cell Spectra
针对高质量波长校准验证难题,提出使用碘吸收池模拟天体目标,在ESPRESSO上实现米/秒级校准精度和优于20厘米/秒的径向速度稳定性,并揭示光路几何影响。
2025-04-25 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.IM