Point spread function modelling for astronomical telescopes: a review focused on weak gravitational lensing studies

要約

点像分布関数 (PSF) の正確なモデリングは、望遠鏡や大気によって引き起こされる歪みやぼやけを補正できるため、天体観測において最も重要です。
PSF モデリングは、天体の特性を正確に測定するために重要です。
過去数十年間で、天体望遠鏡や天体観測機器の性能と複雑さは着実に増大しました。
Euclid や LSST のような今後の銀河調査では、前例のない量と質のデータが観測されることになります。
これらの新しい施設や調査の PSF をモデル化するには、ますます厳しくなるエラー要件に対処できる新しいモデリング技術が必要です。
このレビューの目的は 3 つあります。
まず、より物理的に動機づけられた PSF モデリングに必要な光学的背景を導入し、将来の開発に再利用できる観察モデルを提案します。
次に、光学レベルおよび検出器レベルの寄与因子と大気を含む、PSF のさまざまな物理的寄与因子の概要を示します。
この概要が、モデル化された効果をよりよく理解するのに役立つことを期待しています。
第三に、地上および宇宙望遠鏡用のパラメトリックおよびノンパラメトリック ファミリの PSF モデリングのさまざまな方法を、その利点と制限とともに説明します。
次に、PSF モデルの検証方法について説明し、弱いレンズ研究に関連するいくつかの指標について詳しく説明します。
最後に、天体望遠鏡の PSF モデリングにおける現在の課題と将来の方向性を探ります。

要約(オリジナル)

The accurate modelling of the Point Spread Function (PSF) is of paramount importance in astronomical observations, as it allows for the correction of distortions and blurring caused by the telescope and atmosphere. PSF modelling is crucial for accurately measuring celestial objects’ properties. The last decades brought us a steady increase in the power and complexity of astronomical telescopes and instruments. Upcoming galaxy surveys like Euclid and LSST will observe an unprecedented amount and quality of data. Modelling the PSF for these new facilities and surveys requires novel modelling techniques that can cope with the ever-tightening error requirements. The purpose of this review is three-fold. First, we introduce the optical background required for a more physically-motivated PSF modelling and propose an observational model that can be reused for future developments. Second, we provide an overview of the different physical contributors of the PSF, including the optic- and detector-level contributors and the atmosphere. We expect that the overview will help better understand the modelled effects. Third, we discuss the different methods for PSF modelling from the parametric and non-parametric families for ground- and space-based telescopes, with their advantages and limitations. Validation methods for PSF models are then addressed, with several metrics related to weak lensing studies discussed in detail. Finally, we explore current challenges and future directions in PSF modelling for astronomical telescopes.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google