Означает ли это первое световое изображение CHEOPS плохую астрономию?

Комментарий @KeithMcClary под паршивым зеркалом, исправленным программным обеспечением, ссылается на первый свет Bad Astronomy для миссии охотников за экзопланетами CHEOPS Goes Tetrahedral, на котором показано изображение ниже.

Я понимаю, что для прецизионной фотометрии с пиксельным сенсором нужно распределить свет по нескольким пикселям управляемым образом, но является ли этот конкретный ФРТ результатом какой-то кропотливой оптимизации, какой-то проблемы с фигурой одного из элементов телескопа? (о нет, я надеюсь, что это не 1990 год!) или просто потому, что это предварительно, и они что-то подправят, чтобы сделать его более симметричным?

Если так и останется, не ухудшит ли это производительность CHEOPS?

CHEOPS стартовал 18 декабря 2019 года, а 7 февраля 2020 года он сделал свой первый образ звезды! В качестве цели была выбрана HD 70843, звезда на расстоянии около 155 световых лет, которая немного горячее и ярче Солнца.

Изображение, которое астрономы традиционно называют Первым Светом, само по себе… удивительно.

Первый свет CHEOPS в Bad Astronomy

Это действительно Хеопс PSF, как упоминалось в ответе ниже.
@AtmosphericPrisonEscape, и вопрос выше не говорит, что это не так. Но почему это так странно выглядит, что Фил Плэйт написал целую запись в блоге о том, как странно это выглядит? Кто намеренно строит телескоп с ФРТ, который выглядит как сплющенный тетраэдр?
Точная форма PSF не имеет отношения к науке, которой они хотят заниматься. Фактические измерения будут представлять собой интегрированные отсчеты в пределах большой апертуры, содержащей расфокусированное изображение PSF. Это не визуальный телескоп!
Это двухстраничный PDF-файл с описанием CHEOPS, выпущенный в 2018 году. На второй странице вы можете увидеть изображение PSF, измеренного в лаборатории, которое показывает аналогичную изогнутую трехстороннюю структуру. Так что это выглядит так, как они ожидали.
@PeterErwin Возможно, мне придется задать дополнительный вопрос, чтобы проиллюстрировать, почему то, что я здесь обсуждал, так меня волнует. Если в PSF есть горячие точки размером меньше пикселя, то можно увидеть другую интегрированную интенсивность, когда указанная горячая точка падает на пиксель, чем когда она попадает в мертвое пространство между пикселями. Я наивен, думая, что для точной фотометрии нужен плавно меняющийся ФРТ вместо ФРТ с такой интенсивной тонкой структурой?
@uhoh Обратите внимание, что «горячие точки» всего в 2 раза или около того ярче, чем слабые области (рисунок PSF в файле, на который я ссылаюсь). Это очень отличается от вариации в несколько порядков величины, которую вы получаете в неразмытом PSF (между, скажем, ядром и первым кольцом Эйри). Таким образом, фактическое изменение интегральной интенсивности будет довольно небольшим.
Также обратите внимание на комментарий Magrin et al. (2014; «Формирование PSF почти до цилиндрического профиля: лабораторные результаты CHEOPS»), в котором говорилось об экспериментах с методами создания более сглаженных размытых PSF [продолжение в следующем комментарии]
«В конце миссии CHEOPS было решено избегать каких-либо формирователей PSF, поскольку с помощью моделирования было продемонстрировано, что форма PSF оказывает гораздо меньшее влияние по сравнению с другими источниками шума. Напротив, стабильность PSF и фон рассеянного света являются доминирующими шумовыми факторами, и введение дополнительного оптического элемента в промежуточный зрачок может быть источником их ухудшения».
@PeterErwin спасибо, что нашли время, чтобы обсудить это дальше. У меня есть актуальный список дел Stack Exchange ToDo, и чтение о том, как работает CHEOPS и обрабатывает/фильтрует/интегрирует для получения хорошей фотометрии, будет забавным. Теперь, когда вы так много написали, возможно, это можно было бы просто скопировать/вставить в дополнительный ответьте, где будущие читатели, скорее всего, увидят это?

Ответы (1)

Как ясно из статьи, на которую вы ссылаетесь, расфокусировка является преднамеренной. Он распределяет свет ярких звезд (основных целей для CHEOPS) по большему количеству пикселей и, следовательно, смягчает проблемы с насыщением и нелинейностью в детекторах.

Первые световые изображения очень похожи на смоделированные предполетные изображения (например, Hoyer et al. 2020 ; Futyan et al. 2020 ). Первые световые образы соответствуют ожиданиям. Таким образом, нет никаких неожиданных проблем с телескопом или оптикой, как это было с HST, и, следовательно, нет неожиданного компромисса в отношении чувствительности или целей миссии.

Из Хойера и др.

Фокальная плоскость расфокусирована, чтобы получить большую PSF с радиусом 12 пикселей, охватывающую 90% потока. В результате сочетания конструкции Ричи-Кретьена и других конструктивных особенностей телескопа PSF демонстрирует резкие и пиковые черты на субпиксельном уровне.

Причины странной расфокусированной формы ФРТ обсуждаются в разделе 11.1 Benz et al. (2020) . Треугольный рисунок вызван нагрузкой на главное зеркало от механизма трехточечной фиксации. Этот фиксирующий механизм был добавлен, чтобы гарантировать, что он не сместится во время запуска. Фактически, Бенц и др. говорят, что измеренная PSF (в невесомости) немного более симметрична, шире и ровнее, чем в лабораторных калибровочных тестах. В результате есть некоторые плюсы для наблюдения за яркими звездами — снижение вероятности насыщения изображения, но ситуация немного хуже для более слабых звезд, потому что более широкий PSF вводит больше фонового сигнала в апертуру фотометрии.

Я упомянул в вопросе, что я понимаю, что Фил Плэйт объясняет, что «кто-то хочет распределить свет по нескольким пикселям контролируемым образом», но действительно ли слегка расфокусированные пятна от хороших телескопов выглядят такими неправильными? В документе упоминается «расширенная функция неравномерного распределения точек», поэтому я думаю, что это больше, чем преднамеренная расфокусировка , которая будет выглядеть немного более регулярной и, возможно, похожей на пончик .
Я прочитаю его снова завтра, чтобы увидеть, смогу ли я понять, что это за «другие особенности конструкции телескопа». Я бы подумал, что «резкие и пикантные черты на субпиксельном уровне» — это последнее, что хотелось бы иметь на своих пикселях, если бы смыслом существования была точная фотометрия. Другими словами, для меня это выглядит серьезной проблемой.
Раздел 4.3 ожидаемых характеристик спутника для определения характеристик экзопланет (CHEOPS) I. Фотометрические характеристики при наземной калибровке : «Кроме того, количество фотоэлектронов в фотометрической апертуре ограничено тем фактом, что поток регулируется, например, значение самый сильный пик PSF в пикселе никогда не достигает насыщения детектора». Хотя «резкие и пикантные функции» могут быть «экзистенциальным» ограничением, они могут не влиять на требуемую производительность. Если бы это было так, это бы не говорило
Означает ли это первое световое изображение CHEOPS плохую астрономию?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v