#astro-ph# 这段是小领域的自说自话了:前两天有个单一作者的会议贡献文章放到了arXiv上:http://t.cn/AXabfibw 作者是来自普林的博后Pierre-Francois Leget,是DES弱引力透镜巡天的专家,现在在Vera Rubin天文台LSST的暗能量科学合作DESC也是主力成员。这个文章让我觉得有点儿奇怪,因为虽然只是一个会议小总结,但信息量很大,好像是我看到的公开展示LSST目前(第二期数据预览,DP2)的弱引力透镜工作现状的最新总结。我都有点儿惊讶这个东西DESC会允许公开 [笑cry]。
简单总结一下:
- 图二:先吃个定心丸,对单个星系团已经能测到信噪比不低的星系-星系切向剪切场信号了!
- 剩下的全是问题:对弱引力透镜测量最关键的点扩散函数(PSF)描述,其中涉及到超级多的仪器相关的技术问题:
- 图三、图四:目前PSF形状残差有复杂的焦面依赖;其中外围一圈来自ITL生产的CCD有明显的表面形状引起的残差结构,需要用四阶多项式才能改正的差不多。
- 复杂图像背景的改正依然没有解决,目前虽然已经有了初步的方案,但DP2不会应用。
- 背景扣除不完美带来的一个问题就是PSF残差明显和天上的恒星密度相关(图五)。
- 因为曝光时间很短和工程复杂性,LSST并没有装配很多望远镜都要设置的大气色散改正镜(#MUST 6.5m# 必须有这个,由改正镜里两个可以旋转的透镜组成),导致LSST PSF残差有很明显的颜色依赖(图六),目前已经有改正,但可能对DESC最终科学目标还不够。
- 和DES著名的“双面胶”类似(因为CCD固定用了4块双面胶,导致探测器平场在局部异常[哈哈]),这种厚硅基CCD芯片背板的任何支撑和粘接结构都可能导致像素响应发生变化。图七就直接看到了LSST CCD背后的支撑结构对最终科学用的天体测量数据的影响。
- LSST的曝光只有30秒,所以导致望远镜天体测量误差的主要因素是短时间内的大气湍动。Rubin团队的科学家专门警告过我们,对大视场望远镜的控制和数据处理都不能忽视大气近地层具体湍动模式的影响。好在MUST曝光时间长、且只做光谱观测,对科学影响不算复杂,但对MUST的波前探测依然有影响。而在LSST里,直接就能从天体测量残差中看出来(图8)。目前已经用上了高斯过程的改正算法,能改正90%多E-mode的问题 (图9)。
- 目前,在正式观测开始前,LSST/DESC的弱引力透镜管线已经可以达到第一年科学所需的精度(deltaT/T<0.4%),但距离Rubin完成10年巡天所需的<0.1%还有距离。而这最后的百分之零点几,熟悉这种级别科学实验的人应该知道,往往是最难的。。。
这种级别的弱引力透镜巡天校准可以说是地基大视场天文观测中最难的,用的又是人类有史以来最复杂的巡天相机。目前暴露的这些问题一点儿都不意外,反而还让人觉得挺放心的。
