Multiband polarimetric imaging of HD 34700 with SCExAO/CHARIS
本研究利用SCExAO/CHARIS获取HD 34700 A的多波段偏振积分场光谱，结合总强度数据和MCFOST模拟约束星盘尘埃性质，发现需亚微米颗粒匹配观测，现有模型无法完全拟合所有特性。
2024-08-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
High-contrast integral field spectropolarimetry of planet-forming disks with SCExAO/CHARIS
我们描述了一种新的高对比度成像能力，非常适合研究行星形成盘：近红外（NIR）高对比度光谱偏振成像与斯巴鲁Coronagraphic极端自适应光学（SCExAO）系统加上Coronagraphic高角分辨率成像光谱仪（CHARIS）积分场光谱仪（IFS）。极端的自适应光学（AO）系统的出现，如SCExAO，使得能够在年轻的盘中的气体巨星形成的预期位置恢复行星质量的同伴，这些位置与可能指示原行星形成的盘结构（如间隙或螺旋）一起。与SCExAO结合使用时，CHARIS IFS在旋光模式下可以在跨越NIR J、H和K波段（$1.1-2.4$ $μm$、$R\sim20$）的波长和小至0.04”的角间距下对这些系统进行表征。通过将所得图像与前向建模的散射光或3D辐射传输模型进行比较，可以评估任何观察到的特征的可能来源。利用快速优化算法，如差分进化（DE），以确定模型参数，最好地再现的意见，允许合理的磁盘几何形状进行有效地探索。最近增加的CHARIS独特的积分场分光偏振测量模式进一步促进了行星形成盘的研究-帮助确认候选原行星，诊断盘结构和表征尘埃颗粒种群。我们总结了两个年轻的行星形成盘系统的基础上的观测与新的积分场分光偏振模式SCExAO/CHARIS的初步结果。
2021-08-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
SCExAO/CHARIS Spectroscopic Characterization of Cloudy L/T Transition Companion Brown Dwarf HIP 93398 B
本研究利用 SCExAO/CHARIS 光谱将 HIP 93398 B 重新分类为 L/T 过渡晚型 L 矮星，修订温度与光度后解决了其动力学质量与演化模型的矛盾。
2024-11-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
SCExAO/CHARIS Near-IR Integral Field Spectroscopy of the HD 15115 Debris Disk
我们提出了新的，近红外（$1.1 - 2.4$ $μm$）高对比度成像的碎片盘周围的HD 15115与斯巴鲁Coronagraphic极端自适应光学系统（SCExAO）加上Coronagraphic高角分辨率成像光谱仪（CHARIS）。SCExAO/CHARIS将磁盘解析为$ρ\sim 0.2''$（$\rm{r_{proj}} \sim 10$ $\rm{au}$），$\sim 3-5$的一个因子小于先前的最新研究。我们导出了$\rm{PA}$ $\sim 279.4^\circ - 280.5^\circ$的圆盘位置角和$\rm{i}$ $\sim 85.3^\circ - 86.2^\circ$的倾角。虽然最近的SPHERE/IRDIS图像可能表明该系统的两个环盘几何形状明显不一致，但CHARIS图像并没有为这一假设提供确凿的证据。此外，优化模型的一个和两个环的几何形状，使用差分进化，我们发现，一个单一的环具有洪散射相函数匹配的数据同样很好的CHARIS视野内（$ρ\lesssim 1''$）。星盘的不对称性，在较大的分离处得到了很好的证明，也得到了恢复;星盘的西侧在$0.25''$和$1''$之间的CHARIS带通上平均亮约0.4等。比较STIS/50 CCD光学光度法（$2000-10500$ $Å$）与CHARIS近红外光度法，我们发现在整个$0.4'' - 1''$重…
2020-08-01 astro-ph.EP
Isochronal age-mass discrepancy of young stars: SCExAO/CHARIS integral field spectroscopy of the HIP 79124 triple system
我们提出了年轻的HIP 79124三重系统的SCExAO/CHARIS 1.1- 2.4微米积分场直接光谱。HIP 79124是天蝎座-半人马座星协的成员，由一颗A0 V主星和两颗质量较低的伴星组成，两者的距离小于1角秒。由于SCExAO提供了高质量的波前校正，这两个同伴被果断地检测到，而无需采用任何PSF减法算法来消除准静态噪声。外层C天体的光谱与上天蝎座M4 pm 0.5标准光谱非常匹配，Teff = 2945 pm 100，质量为350 MJup。HIP 79124 B在高度相关的噪声状态下仅以180 mas的分离被检测到，并且它落在光谱范围M6 pm 0.5内，Teff = 2840 pm 190和100 MJup。之前对斯科-岑的恒星星族的研究强调了低质量和高质量恒星族之间等时年龄的差异。这可以解释为该地区的年龄分布，或者是传统的等时模型未能再现低质量恒星的演化。HIP 79124系统应该是同时代的，因此它提供了一个理想的实验室来测试这些场景。我们把这三个组成部分的颜色星等图，发现模型预测的年龄为两个低质量的同伴（3百万年）比主恒星（6百万年）。这些结果意味着，在传统的等时线模型中的磁效应的省略抑制他们再现早期的低质量恒星演化，这是进一步支持的事实，新的模型，包括这样的影响提供了更一致的年龄在HIP 79124系统。
2018-12-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
SCExAO/CHARIS Near-Infrared Direct Imaging, Spectroscopy, and Forward-Modeling of kappa And b: A Likely Young, Low-Gravity Superjovian Companion
我们提出了SCExAO/CHARIS高对比度成像/ $JHK$积分场光谱的$κ$和b，一个直接成像的低质量伴星轨道附近的B 9 V星。我们在高信噪比下检测$κ$和b，并使用Pueyo（2016）开发的与KLIP-FM互补的新的（A-）LOCI前向建模算法提取高精度分光光度法。$κ$而b的光谱与低重力L0-L1矮星（L0-L1 $γ$）的光谱最相似。它的光谱和光度与2 MASSJ 0141 -4633和其他几个12.5- 15 $M_{\rm J}$自由浮动成员的40个$Myr$历史的Tuc-Hor协会非常匹配，与最近的干涉测量结果得出的主要的系统年龄一致，在氘燃烧极限处或附近的伴星质量（13 $^{+12}_{-2}$ M $_{\rm J}$），以及其他直接成像行星的伴星与主星质量比（$q$ $\sim$ 0.005 $^{+0.005}_{-0.001}$）。我们并没有明确地确定额外的，更接近轨道的同伴比$κ$和b更明亮，更大的质量下降到$ρ$ $\sim$ 0.3”（15 au）。SCExAO/CHARIS和互补的Keck/NIRC 2天体测量点揭示了顺时针轨道运动。模型指向一个可能的偏心轨道：一个可接受的轨道子集包括那些与恒星旋转轴对齐的轨道。然而，$κ$和b的半长轴可能大于75 au，并且处于盘不稳定性可能形成大质量伴星的区域。更深的$κ$和来自极端AO系统（如SCExA…
2018-10-22 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
SCExAO/CHARIS Direct Imaging Discovery of a 20 au Separation, Low-Mass Ratio Brown Dwarf Companion to an Accelerating Sun-like Star
我们提出了直接成像发现的一个亚恒星的同伴附近的太阳类恒星，HD 33632 Aa，在一个投影分离$\sim$ 20 au，获得SCExAO/CHARIS积分场光谱补充凯克/NIRC 2热红外成像。伴星HD 33632 Ab在恒星上产生了10.5 $σ$的天体测量加速度，这是由$Gaia$和$Hipparcos$卫星探测到的。SCExAO/CHARIS $JHK$（1.1- 2.4 $μ$ m）光谱和Keck/NIRC 2 $L_{\rm p}$（3.78 $μ$ m）光度测量与一个场L/T转换天体最匹配：一个更老、更高重力和更少尘埃的HR 8799 cde对应物。结合我们的天体测量与$Gaia/Hipparcos$数据和档案利克天文台径向速度，我们测量的动力学质量为46.4 $\pm$ 8 $M_{\rm J}$和$e$ $<$ 0.46在95%的置信度。HD 33632 Ab的质量和质量比（4.0\% $\pm$ 0.7\%）与低质量的棕矮星GJ 758 B相当，介于质量更大的棕矮星HD 19467 B和HR 2562和GJ 504的（近）行星质量伴星之间。使用$Gaia$选择最新的极端自适应光学系统进行直接成像观测，与盲测相比，可以以更高的频率揭示太阳系尺度上的亚恒星甚至行星质量伴星。
2020-11-17 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Calibration of the instrumental polarization effects of SCExAO-CHARIS' spectropolarimetric mode
斯巴鲁望远镜的SCExAO是一种可见光和近红外高对比度成像仪器，采用极端自适应光学和日冕照相术。该仪器将近红外线（JHK）馈送到积分场摄谱仪CHARIS。最近，一个沃拉斯顿棱镜被添加到CHARIS的光路，使CHARIS的分光偏振能力，是独一无二的高对比度成像仪器。我们提出了一个详细的Mueller矩阵模型，描述仪器的偏振效应的完整的光路，从而望远镜和仪器。CHARIS的22个波长箱为详细研究仪器偏振效应的波长依赖性提供了一个独特的机会。从内部光源的测量中，我们发现图像反旋器（K镜）产生强烈的波长相关串扰，在最坏的情况下，将约95%的入射线偏振转换为无法测量的圆偏振光。理论计算表明，望远镜的仪器偏振的大小随波长的变化在大约0.5%和0.7%之间，并且它的角度正好等于望远镜的高度角。我们计划通过对偏振标准星的观测来更准确地确定望远镜的仪器偏振，并将更全面的物理模型与所有实验数据相拟合。此外，我们计划将完整的Mueller矩阵模型集成到现有的CHARIS后处理管道中，目的是在线性偏振度方面实现<0.1%的偏振测量精度。我们的校准CHARIS的光谱偏振模式将使独特的定量偏振研究的拱星盘和行星和褐矮星的同伴。
2020-12-01 astro-ph.EP astro-ph.IM
Atmospheric Monitoring and Precise Spectroscopy of the HR 8799 Planets with SCExAO/CHARIS
气体巨行星的大气层被认为是不均匀的，这是由于天气和不均匀的云。我们提出了两个完整的夜晚的HR 8799行星的日冕观测使用的CHARIS积分场摄谱仪背后的SCExAO自适应光学系统的斯巴鲁望远镜，以寻找光谱光度的变化。我们未检测到显著变异性信号，但将HR 8799 c和d的变异性上限设为最低。根据进样回收试验，我们预计有50%的机会检测到HR 8799 c的H带光度变化率低至10%的信号，HR 8799 d的H带光度变化率低至30%的信号。我们还研究了光谱变异性，并预计HR 8799 c的H/K通量比有50%的机会恢复20%的变异性。我们结合了这两个夜晚的所有数据，获得了HR 8799 c，d和e的一些最精确的光谱。使用多云辐射-对流-热化学平衡模型的网格，我们发现所有三颗行星都更喜欢有效温度为~1100 K的超太阳金属丰度。然而，我们的高信噪比光谱显示HR 8799 d与HR 8799 c有着不同的光谱，可能更喜欢垂直延伸和均匀的云，这表明行星并不相同。
2022-08-10 astro-ph.EP
SCExAO/CHARIS and Gaia Direct Imaging and Astrometric Discovery of a Superjovian Planet 3--4 lambda/D from the Accelerating Star HIP 54515
University of Texas at San Antonio（圣安东尼奥德克萨斯大学）；University of Michigan（密歇根大学）；University of California-Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；University of Hawai'i（夏威夷大学）；Astrobiology Center, NINS（国立天文台天体生物学中心（NINS））；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；University of Notre Dame（圣母大学）；The University of Tokyo（东京大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；NASA-Goddard Space Flight Center（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；National Research Council, Herzberg Astronomy and Astrophysics（加拿大国家研究委员会赫茨伯格天文学与天体物理学研究所）；Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）；The Graduate University for Advanced Studies, SOKENDAI（综合研究大学院大学（SOKENDAI））；Hokkaido University（北海道大学）；New Mexico State University（新墨西哥州立大学）；Stony Brook University（石溪大学）；University of Hawai’i at Manoa（夏威夷大学马诺阿分校）；California State University Northridge（北岭加州州立大学）
SCExAO/CHARIS和Gaia发现HIP 54515的超木星系外行星，通过高对比度成像和高精度测距确定其质量、轨道参数及光度特性，为行星形成和演化研究提供新数据。
2025-12-05 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Full characterization of the instrumental polarization effects of the spectropolarimetric mode of SCExAO-CHARIS
斯巴鲁望远镜的SCExAO是一种可见光和近红外高对比度成像仪器，采用极端自适应光学和日冕照相术。该仪器将近红外线（JHK）馈送到积分场摄谱仪CHARIS。CHARIS的分光偏振能力由Wollaston棱镜实现，在高对比度成像仪中是独一无二的。我们提出了一个详细的Mueller矩阵模型，描述仪器的偏振效应的完整的光路，从而望远镜和仪器。从内部光源的测量中，我们发现图像去旋器（K镜）产生强烈的波长相关串扰，在最坏的情况下，将约95%的入射线偏振转换为无法测量的圆偏振光。对非偏振恒星的观测表明，望远镜的仪器偏振的大小随波长在0.5%到1%之间变化，其角度正好等于望远镜的高度角。利用望远镜的折叠镜、半波片和消旋器的物理模型，我们同时拟合了22个波长箱中的仪器偏振效应。在整个波长范围内，我们的模型目前达到了0.08%和0.24%之间的线性偏振度的总偏振精度。我们提出了额外的校准测量，以提高极化精度<0.1%，并计划将完整的Mueller矩阵模型集成到现有的CHARIS后处理管道。我们的校准CHARIS的光谱偏振模式将使独特的定量偏振研究的拱星盘和行星和褐矮星的同伴。
2021-08-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
Post-processing CHARIS integral field spectrograph data with PyKLIP
本文介绍了pyKLIP-CHARIS后处理流水线，该Python库用于处理Subaru望远镜SCExAO项目的CHARIS积分场光谱仪高对比度成像数据，通过pyKLIP核心算法与CHARIS专属图像配准进行PSF减除，并验证了其在合成与真实数据集上的光谱提取性能。
2023-09-08 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
SCExAO/CHARIS Multi-Wavelength, High-Contrast Imaging of the BD+45$^\circ$598 Debris Disk
研究利用 SCExAO/CHARIS 多波长高对比度成像观测 BD+45°598 碎屑盘，拟合散射光模型并约束盘几何、行星质量探测极限及最小尘埃粒径。
2024-05-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spectrally dispersed kernel phase interferometry with SCExAO/CHARIS: proof of concept and calibration strategies
本文提出将核相位干涉测量应用于积分视场光谱仪的高光谱图像，利用SCExAO/CHARIS恢复已知双星验证了光谱色散核相位技术，并开发了光谱差分成像定标策略以抑制系统误差、提升对比度。
2023-05-26 astro-ph.EP astro-ph.IM
Direct Imaging Discovery and Dynamical Mass of a Substellar Companion Orbiting an Accelerating Hyades Sun-like Star with SCExAO/CHARIS
我们提出了直接成像发现的一个亚恒星的同伴在轨道上的一个太阳一样的恒星成员的毕宿疏散星团。到目前为止，还没有其他的亚恒星同伴通过毕宿星团中的主序星周围的直接成像被明确证实。HIP 21152是一颗加速恒星，由盖亚和依巴谷卫星的天体测量所确认。我们已经使用SCExAO/CHARIS和Keck/NIRC 2的高对比度成像在多个时期检测到了同伴HIP 21152 B。我们还获得了冈山188厘米望远镜的恒星径向速度数据。CHARIS光谱显示HIP 21152 B的光谱与L/T转换一致，最适合早期T矮星。我们的轨道模型确定HIP 21152 B的半长轴和动力学质量分别为17.5 $^{+7.2}_{-3.8}$ au和27.8 $^{+8.4}_{-5.4}$ $M_{\rm{Jup}}$。HIP 21152 B相对于其宿主的质量比为$\approx$ 2\%，接近最近的调查建议的行星/棕矮星边界。从光度演化模型推断的质量估计值略高（33- 42 $M_{\rm{Jup}}$）。HIP 21152 B拥有动力学质量和由于系统的毕宿成员资格而受到良好约束的年龄，将成为理解亚恒星物体的形成，演化和大气层作为质量和年龄函数的关键基准。我们的发现是使用精确天体测量来选择直接成像目标的另一个关键概念验证。
2022-06-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Searching for Protoplanets around MWC 758 and MWC 480 in Br-$γ$ using Kernel Phase and SCExAO/CHARIS
本研究利用SCExAO/CHARIS的高分辨率K波段和核相位干涉技术，搜索两颗赫比格Ae星周围的吸积原行星，在4-16au区间设定了吸积率限制，证明该技术在小间距探测大质量吸积原行星方面更具潜力。
2024-07-11 astro-ph.EP astro-ph.IM
SCExAO/CHARIS Near-Infrared Scattered-Light Imaging and Integral Field Spectropolarimetry of the AB Aurigae Protoplanetary System
本研究利用 SCExAO/CHARIS 对 AB Aurigae 原行星盘进行近红外积分场光谱偏振测量，揭示了盘内旋臂结构、尘埃散射与偏振特性，并通过辐射传输建模证明微小多孔尘粒能更好重现观测结果。
2024-10-15 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
SCExAO and Keck Direct Imaging Discovery of a Low-Mass Companion Around the Accelerating F5 Star HIP 5319
我们提出了一个低质量的同伴附近的加速F星，HIP 5319，使用SCExAO加上CHARIS，VAMPIRES，MEC仪器，除了凯克/NIRC 2成像的直接成像发现。CHARIS $JHK$（1.1-2.4 $μ$ m）光谱数据与VAMPIRES 750 nm、MEC $Y$和NIRC 2 $L_{\rm p}$光度测定相结合，与有效温度T=3200 K和表面重力log（$g$）=5.5的M3-M7天体最佳匹配。利用CHARIS和NIRC 2对HIP 5319 B的相对天体测量和$Gaia$和$Hipparcos$对主星的绝对天体测量，并采用对数正态的伴星质量先验假设，我们测量了HIP 5319 B的动力学质量为$31^{+35}_{-11}M_{\rm J}$，半长轴为$18.6^{+10}_{-4.1}$ au，倾角为$69.4^{+5.6}_{-15}$度，偏心率为$0.42^{+0.39}_{-0.29}$。然而，使用我们的动力学模型的替代先验产生了更高的质量128 $^{+127}_{-88}M_{\rm J}$。使用LCOGT NRES仪器的数据，我们还表明，主HIP 5319 A是一个单一的明星相比，以前的系统作为一个分光双星的特征。这项工作强调的重要性，假设的先验动力学模型的同伴检测成像和天体测量和需要有一个更新的库存系统测量。
2022-07-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
On-sky performance and recent results from the Subaru coronagraphic extreme adaptive optics system
我们描述了目前的斯巴鲁Coronagraphic极端自适应光学（SCExAO）仪器上的斯巴鲁望远镜在夏威夷茅纳基亚的天空性能。SCExAO正在继续提高其AO性能，为明亮的恒星提供超过0.9的H波段Strehl比率。我们描述了SCExAO波前控制的新进展，这些进展导致光学中更稳定的校正波前和衍射限制成像，修改代码以更好地处理CHARIS内的读取噪声抑制，以及CHARIS内的分光光度精度和准确度测试。我们概述了CHARIS数据处理管道中输出出版级数据产品的步骤。最后，我们注意到最近和即将到来的科学成果，包括新的直接成像系统和多波长的发现，行星形成盘的更深入表征，以及即将到来的技术进步，这将提高SCExAO的科学能力。
2020-12-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
Performance and Early Science with the Subaru Coronagraphic Extreme Adaptive Optics Project
我们描述了斯巴鲁Coronagraphic极端自适应光学（SCExAO）仪器的斯巴鲁望远镜上的茂纳基亚，夏威夷和目前的早期科学结果SCExAO加上CHARIS积分场摄谱仪的当前性能。SCExAO现在提供高达$\sim$ 0.9或更好的H波段Strehl比率，光学昏暗恒星的极端AO校正，以及与GPI和SPHERE相媲美的行星与恒星对比度。CHARIS产生高信噪比检测和1.1- 2.4 $μm$光谱的基准直接成像的同伴，如HR 8799 cde和kappa和b，澄清他们的大气特性。我们还展示了最近发表的以及未发表的LkCa 15观测结果如何导致对其声称的原行星进行重新评估。最后，我们简要描述了SCExAO聚焦直接成像活动的计划，以直接成像和表征年轻的系外行星，行星形成盘，以及（后来）反射光中的成熟行星。
2019-09-23 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
SCExAO/CHARIS High-Contrast Pre-Launch Vetting of Roman Coronagraph Technology Demonstration PSF Reference Stars
University of Texas at San Antonio（圣安东尼奥德克萨斯大学）；Subaru Telescope, National Astronomical Observatory of Japan（国立天文台昴星团望远镜）；Astrobiology Center（天体生物学中心）
本研究通过 SCExAO/CHARIS 等观测验证了4颗罗曼日冕仪技术演示用 PSF 参考星的伴星情况，确认其无会干扰行星探测的亮伴星，还评估了目标可观测性并提出优化调度的参考星选择。
2026-08-19 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Multi-band Spectral and Astrometric Characterization of the HIP 99770 b Planet with SCExAO/CHARIS and Gaia
本研究利用SCExAO/CHARIS和Gaia数据对系外行星HIP 99770 b进行多波段光谱与天体测量表征，更新其轨道和动力学质量，并指出其适合后续光谱观测以探究化学性质。
2025-10-08 astro-ph.EP astro-ph.IM
CHARIS Science: Performance Simulations for the Subaru Telescope's Third-Generation of Exoplanet Imaging Instrumentation
我们描述了预期的科学能力的CHARIS，高对比度积分场摄谱仪（IFS）目前正在建设的斯巴鲁望远镜。CHARIS是新一代仪器的一部分，由极端自适应光学（AO）系统（包括斯巴鲁的SCExAO）实现，由于它们能够使用光谱信息将行星与恒星点扩散函数（PSF）中的准静态斑点区分开来，因此有望在小角度分离时大大提高对比度。CHARIS在概念上类似于双子座南望远镜和甚大望远镜上的GPI和SPHERE，但其独特之处在于它能够以低分辨率模式同时覆盖整个近红外$J$、$H$和$K$波段。这种非常宽的波长覆盖范围将使光谱差分成像能够达到几个$λ/D$的角度间隔，对应于$\sim$ $0.\!\!''1$。SCExAO还将以类似的间距提供接近$10^{-5}$的对比度，$\sim$ $0.\!\!''1$ -- $0.\!\!''2$。CHARIS调查的发现率将取决于大约10 AU的系外行星分布函数。如果径向速度测量发现的行星分布不变地扩展到$\sim$ 20天文单位，那么用现有的高对比度仪器对$\sim$ 200颗主要是年轻的邻近恒星进行观测，可能会发现$\sim$ 1- 3颗行星。仔细优化目标样品可以将该产率提高几倍，而在几个AU处的频率上升也可以增加检测的数量。CHARIS拥有更高的光谱分辨率模式$R \sim 75$，也将成为表征行星和像HR 8799 cde和$κ$ And b这样的褐矮星的最佳…
2014-09-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Subaru Coronagraphic Extreme Adaptive Optics Imager: First Results and On-Sky Performance
我们提出了新的斯巴鲁Coronagaphic极端自适应光学成像仪（SCExAO）的天空结果验证和量化的对比度增益，使关键组件：闭环coronagaphic低阶波前传感器（CLOWFS）和焦平面波前控制（“斑点归零”）。SCExAO将很快与一个高阶金字塔波前传感器相结合，该传感器将产生> 90%的斯特列尔比，并在小角距下实现10^6- 10^7的对比度，使我们能够在太阳系尺度上对气体巨行星进行成像。即将到来的仪器，如VAMPIRES，FIRST和CHARIS将扩大SCExAO的科学能力。
2013-07-15 astro-ph.EP astro-ph.IM
Multi-epoch Direct Imaging and Time-Variable Scattered Light Morphology of the HD 163296 Protoplanetary Disk
本文介绍了斯巴鲁天文台的HiCIAO和SCExAO/CHARIS仪器对HD 163296周围的原行星盘进行的H波段偏振散射光成像和JHK高对比度光谱观测。偏振图像解析出HD 163296周围的断裂环结构，该结构在长轴上的0.65（66 AU）处达到峰值，并沿着长轴延伸到0.98（100 AU）。我们2011年的H波段数据显示出明显的轴对称性，圆盘的西北侧和东南侧显示出相似的强度。我们的数据明显不同于VLT/SPHERE在2016年的H波段观测，该观测发现了圆盘的西北侧和东南侧之间强烈的2.7倍不对称性。总的来说，这些结果表明存在时变，非方位对称照明的外盘。基于我们的3D-MCRT模型的同期红外光谱和H-波段偏振强度图像的系统，我们建议，虽然系统可以casesablessly主机倾斜的内部磁盘组件，这样的组件是不可能负责产生所观察到的时间依赖的方位角变化的外部散射光盘的系统。虽然我们的SCExAO/CHARIS数据足够敏感，可以在热红外中恢复从NIRC 2中识别的行星候选者，但我们未能检测到Baraffe等人2003年大气模型估计的相应JHK亮度的物体。这表明候选者在JHK波段中比模型预测更暗，可能是由于来自磁盘或大气尘埃/云的消光，或者它是数据集/数据处理的人工制品。我们的SCExAO/CHARIS数据降低了在较大的星心分离处推断的行星的红外质量限制;然而，这些ALMA预测的原行星…
2019-03-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Direct Imaging Detection of the Protoplanet AB Aurigae b at Wavelengths Covering Pa$β$: Rebuttal to Biddle et al. (2024)
本文通过重新处理 Keck/NIRC2 数据并与 SCExAO/CHARIS 对比，反驳 AB Aur b 在 Pa$β$ 波段未被探测的结论，指出其图像质量与源模型存在问题。
2024-06-17 astro-ph.EP astro-ph.IM
Subaru/SCExAO First-Light Direct Imaging of a Young Debris Disk around HD 36546
我们提出了$H$波段散射光成像的一个明亮的碎片盘周围的A0星HD 36546从斯巴鲁Coronagraphic极端自适应光学（SCExAO）系统与数据记录的HiCIAO相机使用矢量涡日冕。SCExAO跟踪从$r$ $\sim$ 0.3”到$r$ $\sim$ 1”（34- 114 au）的磁盘。圆盘的取向接近东西方向（PA $\sim$ 75 $^{o}$），倾斜度为$i$ $\sim$ 70- 75 $^{o}$，并具有强烈的前向散射（$g$ $>$ 0.5）。它是一个扩展的盘而不是一个尖锐的环;第二个，扩散的尘埃人口从盘的东侧延伸。虽然HD 36546的内在性质与广泛的年龄范围（$t$ $\sim$ 1- 250 $Myr$）一致，但它的运动学和对同时代恒星的分析表明它的年龄很年轻（3- 10 $Myr$），并且可能与金牛座-御夫座的恒星形成历史有关。SCExAO的行星与恒星的对比度与双子座行星成像仪的对比度相当;对于年龄为10 $Myr$的行星，我们排除了质量与HR 8799 b相当的行星，超出了23 au的预计分离。一个巨大的冰冷的小行星盘或一个看不见的超木星行星在$r$ $>$ 20 au可以解释磁盘的可见性。HD 36546碎片盘可能是迄今为止成像的最年轻的碎片盘，是目前运行的SCExAO极端AO系统中第一个新发现的物体，非常适合2017年SCExAO/CHARIS的光…
2017-01-16 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
A Pathfinder for Imaging Extrasolar Earths from the Ground
Subaru Coronagraphic Extreme自适应光学（SCExAO）项目是Subaru望远镜上的一种仪器，它正在推动太阳系外行星地面高对比度成像的可能性。该系统在波前传感和日冕测量方面取得了重大突破，即使对于光学昏暗的恒星，也能产生极高的Strehl比校正和深行星与恒星的对比度。SCExAO与近红外积分场摄谱仪- CHARIS-耦合，产生强大的行星光谱特征。在其第一个完整的运行年，SCExAO已经澄清了$κ$ And，LkCa 15和HD 163296周围的候选同伴的属性，表明前者可能是一个低重力，行星质量的物体，后两个是被错误识别的磁盘信号。SCExAO的行星成像能力在不久的将来将进一步升级;该系统正在成为一种专用行星成像系统的原型，该系统可以直接探测到附近低质量恒星周围的类地行星，如30米望远镜等超大望远镜。
2019-06-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
Scientific Design of a High Contrast Integral Field Spectrograph for the Subaru Telescope
配备了自适应光学（AO）系统和专业科学相机的地面望远镜现在能够直接探测太阳系外行星。我们提出了预期的科学能力的CHARIS，日冕高角分辨率成像光谱仪，这是正在建造的斯巴鲁8.2米望远镜的日本国家天文台。CHARIS将在斯巴鲁的新极端自适应光学系统、SCExAO和现有的188致动器系统AO188之后实施。CHARIS将在0.9至2.4微米的近红外波长（y、J、H和K波段）上提供三种观测模式，包括覆盖整个波长范围的低光谱分辨率模式和单一波段内的高分辨率模式。有了这些能力，CHARIS将为发现巨型系外行星提供卓越的灵敏度，并将能够详细描述其大气层。CHARIS是北半球唯一计划在8米级望远镜上安装的高对比度积分场摄谱仪，将补充Palomar的Project 1640和智利的GPI和SPHERE等类似仪器。
2012-08-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
No Clear, Direct Evidence for Multiple Protoplanets Orbiting LkCa 15: LkCa 15 bcd are Likely Inner Disk Signals
两项利用稀疏孔径遮蔽（SAM）干涉测量和$H_{\rm α}$差分成像的研究报告了多个木星伴星围绕着年轻的太阳质量恒星LkCa 15（LkCa 15 bcd）：第一次声称直接探测到婴儿，新形成的行星（“原行星”）。我们提出了新的近红外直接成像/光谱从SCExAO系统耦合CHARIS积分场光谱仪和多历元热红外成像从Keck/NIRC 2的LkCa 15在高Strehl比率。这些数据提供了在相同波长和相同位置的第一次直接成像，以前的研究确定了LkCa 15原行星，因此提供了对它们存在的第一次决定性测试。这些数据并没有揭示这些行星。相反，我们解决了扩展的排放跟踪尘埃盘的亮度和位置相当于声称为LkCa 15 BCD。将这一信号归因于轨道行星的前向模型与SCExAO/CHARIS和Keck/NIRC 2的组合数据不一致。内盘为SAM检测提供了更令人信服的解释，也许还为所声称的LkCa 15 b的$H_α$检测提供了更令人信服的解释。我们的结论是，目前没有明确的，直接的证据表明有多颗原行星围绕LkCa 15运行，尽管该系统可能包含至少一颗看不见的木星伴星。为了从未来的观测中识别LkCa 15周围的木星伴星，应该检测到内盘，并对其影响进行建模，删除，并显示出与行星的区别。从类似系统中识别出的原行星候选者同样应该通过建模与盘发射明确区分开来。
2019-05-10 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Exo-NINJA at Subaru: fiber-fed spectro-imaging of exoplanets and circumstellar disks at R$\sim$4000
Exo-NINJA通过hexabundle光纤连接Subaru望远镜的SCExAO与NINJA光谱仪，实现R$\sim$4000衍射极限近红外光谱成像，以20%高吞吐量表征系外行星大气与星周盘，探测原行星气体吸积及近距系外行星。
2024-07-23 astro-ph.EP astro-ph.IM
Dynamical and Atmospheric Characterization of the Substellar Companion HD 33632 Ab from Direct Imaging, Astrometry, and Radial-Velocity Data
结合直接成像、天体测量与视向速度数据，对褐矮星伴星 HD 33632 Ab 进行了更精确的光谱表征与动力学测量，为系外行星大气研究提供关键参考。
2025-04-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Deep Thermal Infrared Imaging of HR 8799 bcde: New Atmospheric Constraints and Limits on a Fifth Planet
我们提出了新的$L^\prime$（3.8 $μm$）和Br- $α$（4.05 $μm$）数据和重新处理的档案$L^\prime$数据的年轻，行星托管恒星HR 8799获得的凯克/NIRC 2，VLT/NaCo和斯巴鲁/IRCS。我们在每个数据集中以中等到高信噪比（SNR $\gtrsim$ 6-15）检测到所有四颗HR 8799行星。在$r$ $<$ 15 $AU$上，我们未能在5- $σ$置信水平下识别出第五颗行星“HR 8799 f”：一个提示性的、在0.2”处的轻微显著残差很可能是PSF伪影。假设伴侣年龄为30岁$Myr$和Baraffe（Spiegel \& Burrows）行星冷却模型，我们排除了质量为5 $M_{J}$的HR 8799 f（7 $M_{J}$），7 $M_{J}$（10 $M_{J}$），和12 $M_{J}$（13 $M_{J}$）在$r_{proj}$ $\sim$ MX 12 $AU$，9 $AU$，和5个$AU$。HR 8799的四颗行星都有类似于早期T矮星的红色$L^\prime$ - [4.05]颜色，这表明它们的SED峰值在$L^\prime$和$M^\prime$宽带滤光片之间。我们发现HR 8799 cde的颜色在统计上没有显著差异。大气模型假设厚，片状云似乎更好地匹配HR 8799 bcde的测光比模型假设一个均匀的云层。虽然需要…
2014-09-17 astro-ph.EP astro-ph.IM
Surveying Nearby Brown Dwarfs with HGCA: Direct Imaging Discovery of a Faint, High-Mass Brown Dwarf Orbiting HD 176535 A
本研究利用 HGCA 结合高对比度成像与天体测量，发现了一颗环绕 HD 176535 A 运行的高质量褐矮星伴星，其动力学质量表明现有演化模型可能低估了高质量 T 型矮星的光度。
2023-05-16 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
