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arXiv 2005.124622020-05astro-ph.IM

Herschel SPIRE傅里叶变换光谱仪光谱特征图IV。SPIRE FTS光谱中的中性碳检测

The Herschel SPIRE Fourier Transform Spectrometer Spectral Feature Finder IV. Neutral Carbon Detection in the SPIRE FTS Spectra

Jeremy P. Scott, Locke D. Spencer, Rosalind Hopwood, Ivan Valtchanov, David A. Naylor

备注：: 8 pages, 9 figures, 2 tables, final version accepted by MNRAS June 2020
DOI：: 10.1093/mnras/staa1615

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摘要：

SPIRE FTS光谱特征拟合程序（FF）由赫歇尔光谱和光度成像接收器（SPIRE）傅立叶变换光谱仪（FTS）仪器团队开发，是一种自动化光谱特征拟合程序，试图在SPIRE FTS光谱中找到重要特征。$^3$ P $_1$ - $^3$ P $_0$和$^3$ P $_2$ - $^3$ P $_1$中性碳精细结构线是富碳远红外天体物理源的共同特征。这些特征可能难以使用自动特征检测例程来检测，这是由于它们通常是低幅度和线混合。在本文中，我们描述和验证FF子例程设计检测中性碳排放SPIRE光谱数据中观察到的。

英文摘要：

The SPIRE FTS Spectral Feature Finder (FF), developed within the Herschel Spectral and Photometric Imaging Receiver (SPIRE) Fourier Transform Spectrometer (FTS) instrument team, is an automated spectral feature fitting routine that attempts to find significant features in SPIRE FTS spectra. The $^3$P$_1$ - $^3$P$_0$ and $^3$P$_2$ - $^3$P$_1$ neutral carbon fine structure lines are common features in carbon rich far-infrared astrophysical sources. These features can be difficult to detect using an automated feature detection routine due to their typically low amplitude and line blending. In this paper we describe and validate the FF sub-routine designed to detect the neutral carbon emission observed in SPIRE spectral data.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。

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2020-11-02astro-ph.GAastro-ph.IM

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2013-05-02astro-ph.IM

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Herschel SPIRE仪器由成像光度照相机和成像傅里叶变换光谱仪（FTS）组成，两者都在450-1550 GHz的频率范围内工作。在本文中，我们简要地回顾了FTS的设计，操作和数据处理，并详细描述了相对校准（去除仪器签名）和绝对校准对标准天文源的方法。校准方案假设一个空间扩展的源，并使用赫歇尔望远镜作为主要的校准器。从扩展到点源校准的转换是使用天王星的观测进行的。望远镜发射的模型被证明是精确到6%以内，可重复性好于0.06%，与火星和海王星的模型相比，天王星模型被证明是精确到3%以内。对多个点源的多次观测表明，在校正卫星绝对指向误差（APE）的影响后，定标的重复性优于1%。卫星APE导致导出的通量减少，在任务的第一部分中，在SPIRE范围的高频端，其可以高达~10%（1 sigma），并且在Herschel操作第1011天之后为~4%。由于较大的波束尺寸，SPIRE频带的较低频率范围不受此指向误差的影响。总体而言，对于指向良好的点状源，绝对通量校准优于6%，对于需要映射的扩展源，绝对通量校准优于7%。

2014-03-05astro-ph.IM

用\Herschel SPIRE傅里叶变换光谱仪观测扩展源

Observing Extended Sources with the \Herschel SPIRE Fourier Transform Spectrometer

欧洲航天局赫歇尔空间天文台的光谱和光度成像接收器（SPIRE）采用了傅里叶变换光谱仪（FTS）形式的成像光谱仪的开创性设计。标准的FTS数据简化和校准方案针对的是空间范围远大于光束尺寸的物体，或者可以近似为光束内的点源的源。然而，当源的中间空间范围，这些校准方案都是适当的，仪器和源的光分布的空间响应必须考虑到它们之间的耦合明确派生。为此，我们得到了必要的修正，使用观察到的光谱的一个完全扩展的源的光束轮廓和源的光剖面考虑。我们将导出的校正应用于几个行星的观测，并将校正后的光谱与它们的光谱模型进行比较，以研究仪器在部分扩展源的情况下的光束耦合效率。我们发现这些修正因子可以应用于角尺寸达θ_{D} ~ 17”的源。我们演示了如何使用在光谱仪中的两个频率通道的重叠带宽处观察到的子光谱之间的差异来估计扩展源的角度大小，在959<ν<989 GHz。使用这种技术对土星进行观测，我们估计其大小为17.2”，比观测当天的真实大小大3%。最后，我们显示的结果，适用于附近的星系，M82，和银河系分子云，Sgr B2的致密核心的观测校正。

2013-06-24astro-ph.IM

Herschel SPIRE仪器揭示的星前核心L1521E、L1521F和L1689B的远红外/亚毫米特性- I.中心位置

Far-infrared/sub-millimetre properties of pre-stellar cores L1521E, L1521F and L1689B as revealed by the Herschel SPIRE instrument -- I. Central positions

尘埃颗粒在恒星形成区的物理学中起着关键作用，尽管它们只占星际介质质量的$\sim$ 1%。要推导精确的尘埃参数，如温度（$T_{dust}$）、发射率光谱指数（$β$）和尘埃柱密度，就需要在远红外波长进行宽带连续观测。我们提出了Herschel-SPIRE傅里叶变换光谱仪（FTS）测量三个无星核心：L1521 E，L1521 F和L1689 B，覆盖波长在194和671 $μ$ m之间。本文是第一次使用我们最近更新的SPIRE-FTS强度校准，产生直接匹配SPIRE光度计测量扩展源。此外，我们仔细评估校准方案的有效性取决于源的程度和背景排放的强度。所有三个源的宽带远红外光谱在250 $μ$ m附近达到峰值。因此，我们的观察提供了更严格的限制的光谱能量分布（SED）的形状比测量，不探测的SED峰。使用修改的黑体函数拟合光谱，允许$T_{dust}$和$β$作为自由参数变化。这产生9.8的$T_{dust}$，$\pm$ 0.2 K，15.6 $\pm$ 0.5 K和10.9 $\pm$ 0.5 K 2 K和相应的$β$为2.6 $\mp$ 0.9，0.8 $\mp$ 0.1和2.4 $\mp$ 0.1 L1521 E、L1521 F和L1689 B分别为8。导出的核心质量分别为1.0 $\pm$ 0.1、0.10 $\pm$ 0.01和0.49 $\pm$ 0.05 $M_{\odo…

2016-02-22astro-ph.GAastro-ph.IM

Herschel-SPIRE仪器的飞行中校准

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SPIRE，光谱和光度成像接收器，是赫歇尔空间天文台的亚毫米相机和光谱仪。它包含一个在250、350和500 μm工作的三波段成像光度计，以及一个覆盖194-671 μm（447-1550 GHz）的成像傅里叶变换光谱仪。在本文中，我们描述了最初的方法采取的绝对校准的SPIRE仪器使用的组合从赫歇尔望远镜本身的发射和太阳系物体和其他天文目标的模拟连续发射。我们提出的光度，光谱和空间精度，是通过“标准”管道处理的数据。在飞行任务的这一阶段，光度计的总体光度准确度估计为15%，分光计的总体光度准确度估计为15%至50%。然而，在SPIRE光谱仪波段的最长波长部分中，低通量源的光谱的光度精度仍然存在问题。光谱仪的波长精度被确定为优于线半高宽的1/10。当使用最新的定标数据时，SPIRE图的天体测量精度为2角秒。SPIRE仪器的光度校准目前是由天文标准的模型光谱的不确定性和用于地图和光谱校准的数据处理方法的组合来确定的。处理技术的改进和对仪器性能的更好理解将导致SPIRE的最终校准精度仅由天文标准模型中的不确定性决定。

2010-05-27astro-ph.IM

Herschel-SPIRE仪器及其飞行性能

The Herschel-SPIRE instrument and its in-flight performance

光谱和光度成像接收器（SPIRE）是赫歇尔空间天文台的亚毫米相机和光谱仪。它包含一个在250、350和500微米处工作的三波段成像光度计，以及一个同时覆盖194-671微米（447-1550 GHz）整个工作范围的成像傅里叶变换光谱仪（FTS）。SPIRE探测器是一组冷却到0.3K的喇叭天线耦合测辐射热计。光度计的视场为4' x 8'，可同时在三个光谱带中观察。它的主要操作模式是扫描映射，即在整个天空中扫描视场，以实现完整的空间采样，并在需要时覆盖大面积。光谱仪具有直径为2.6“的近似圆形视场。通过改变FTS扫描镜的行程长度，可以在1.2 ~ 25 GHz之间调节光谱分辨率。它的主要工作模式包括一个固定的望远镜指向与FTS镜的多次扫描，以获取光谱数据。对于扩展源测量，通过内部光束转向镜实现多个位置偏移，以实现所需的空间采样，并通过光栅化望远镜指向大于视场的地图区域。SPIRE仪器由位于赫歇尔低温恒温器内的冷焦平面单元和位于航天器服务舱上的暖电子单元组成，用于仪器控制和数据处理。科学数据在没有机载数据压缩的情况下传输到地球，并通过自动管道进行处理，以产生校准的科学产品。该仪器的飞行性能符合或超过了基于发射前测试和建模的预测：光度计灵敏度与发射前的估计值相当或略好，分光计灵敏度也提高了1.5-2倍。

2010-05-27astro-ph.IM

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2016-01-19astro-ph.GAastro-ph.IMastro-ph.SR