[论文解读] A List of Bright Interferometric Calibrators measured at the ESO VLTI

A. Richichi, I. Percheron+1 more|Jun 22, 2009

Adaptive optics and wavefront sensing被引用 16

一句话总结

本文基于欧洲南方天文台甚长基线干涉仪（ESO VLTI）VINCI仪器在K波段的公开数据，采用稳健的全局拟合方法，提出了一套同质且高精度的17个主要和47个次要的干涉校准星列表。主要校准星的平均角直径精度达到0.35%，显著优于以往星表，使20–200米基线上近红外干涉测量的精度得到提升。

ABSTRACT

In a previous publication (Richichi & Percheron 2005) we described a program of observations of candidate calibrator stars at the ESO Very Large Telescope Interferometer (VLTI), and presented the main results from a statistical point of view. In the present paper, we concentrate on establishing a new homogeneous group of bright interferometric calibrators, based entirely on publicly available K-band VLTI observations carried out with the VINCI instrument up to July 2004. For this, we have defined a number of selection criteria for the quality and volume of the observations, and we have accordingly selected a list of 17 primary and 47 secondary calibrators. We have developed an approach to a robust global fit for the angular diameters using the whole volume of quality-controlled data, largely independent of a priori assumptions. Our results have been compared with direct measurements, and indirect estimates based on spectrophotometric methods, and general agreement is found within the combined uncertainties. The stars in our list cover the range K=-2.9 to +3.0 mag in brightness, and 1.3 to 20.5 milliarcseconds in uniform-disk diameter. The relative accuracy of the angular diameter values is on average 0.4% and 2% for the primary and secondary calibrators respectively. Our calibrators are well suited for interferometric observations in the near-infrared on baselines between ~20m and ~200m, and their accuracy is superior, at least for the primary calibrators, to other similar catalogues. Therefore, the present list of calibrators has the potential to lead to significantly improved interferometric scientific results.

研究动机与目标

• 仅基于公开的VLTI观测数据，建立一套同质且高精度的明亮干涉校准星列表，避免依赖已有估计值。
• 提高用于近红外干涉测量的校准星角直径测量的精度与鲁棒性。
• 提供一组高精度数据的主校准星，以支持通过全局数值解法推导次级校准星。
• 通过与直接测量值和光谱测光估计值对比，验证所获直径的可靠性。
• 通过提供具有卓越精度的基准数据集，支持未来干涉观测与理论建模。

提出的方法

• 作者基于数据质量与观测量的严格标准，从截至2004年7月的VINCI K波段观测中选取了17个主校准星和47个次级校准星。
• 对经过质量控制的全部可见度数据应用稳健的全局拟合方法，最大限度减少对恒星参数先验假设的依赖。
• 利用关系式 $ V^2 = |{ m TF}| imes V^2_{ m t} $，从平方可见度测量值推导角直径，其中TF用于表征仪器与大气引起的退化。
• 通过模型大气预测的边缘暗化效应，对恒星圆面强度分布的变化进行修正。
• 利用主校准星作为参考点，通过全局解框架数值推导次级校准星的直径。
• 通过与独立测量结果及Cohen等（1999年）星表的对比，评估系统性不确定度。

实验结果

研究问题

• RQ1 能否仅基于公开的VLTI观测数据，不依赖已有估计值，推导出一套同质且高精度的干涉校准星列表？
• RQ2 在单一仪器的统一数据集上，采用全局拟合方法可实现多高的角直径精度？
• RQ3 所推导的角直径与直接测量值和光谱测光估计值相比，在一致性与不确定度方面表现如何？
• RQ4 主校准星在多大程度上可作为推导次级校准星直径的可靠参考点？
• RQ5 假设每晚的传输函数恒定，对最终角直径测量精度有何影响？

主要发现

• 主校准星的平均角直径精度达到0.35%，最差情况下的不确定度为0.9%，显著优于Cohen等（1999年）星表。
• 次级校准星的平均精度为2%，为干涉观测提供了可靠的参考集。
• 所获角直径范围为1.3至20.5毫角秒，覆盖K波段星等从−2.9至+3.0。
• 样本主要由早型K型星组成，约70%的主校准星与次级校准星的直径位于2至5毫角秒之间。
• 与Cohen等（1999年）星表及直接测量结果的对比显示，结果在合并不确定度范围内总体一致，验证了方法的鲁棒性。
• 本研究表明，由于其高精度，主校准星是检验理论预测的理想选择，为恒星大气模型提供了严苛的基准。