天王星の5つの主要な衛星のハーシェル-PACS測光

天王星の5つの主要な衛星のハーシェル-PACS測光
2020年6月17日に提出
ねらい。ハーシェル宇宙望遠鏡に搭載された光度計PACS-Pによる観測に基づいて、ティラニア、オベロン、ウンブリエル、アリエル、ミランダの5つの主要な天王星衛星の70、100、160 mにおける遠赤外線フラックスを決定することを目指しています。 メソッド。天王星の明るい画像は、重ね合わせた衛星を削除する反復プロセスで各波長のすべてのマップから確立されたスケーリングされた天王星の点像分布関数（PSF）リファレンスを使用して差し引かれます。衛星の測光はPSF測光により行われます。氷の衛星の熱物理モデルは、各測定エポックの測光とより短い波長での補助データに適合されます。 μ

結果。最適な熱物理モデルは、表面の粗さや熱慣性などの衛星の重要な熱特性に制約を提供します。赤道に照らされたエポックで、4つの最大の天王星、チタニア、オベロン、ウンブリエル、アリエルの50 mの長い方の最初の熱赤外線放射測定を提示します。この傾斜形状により、夜側への熱輸送があり、熱慣性が役割を果たし、そのパラメーターを制約できるようになりました。また、先頭と末尾の半球の熱特性の違いを示すいくつかの兆候が見られます。天王星を遠赤外線プライムフラックスキャリブレーターとして使用する場合は、衛星による天王星フラックスの系統誤差を正確に指定します。 μ
結論。PACSフォトメーターデータの画像処理技術の実証に成功し、明るい中央の光源を取り除くことができました。5つの主要な天王星衛星の改良された熱物理モデルを確立しました。導出された熱慣性値は、より小さなTNOやケンタウロスよりも、TNO準惑星プルートやハウメアに似ています。
キーワード。 宇宙ビークル：機器–テクニック：画像処理–テクニック：測光–赤外線：惑星系–
放射メカニズム：熱–惑星と衛星：個人：天王星、オベロン、チタニア、ウンブリエル、アリエル、ミランダ

図1. OD 789（2011-07-12T01：21：57）からの天王星（OBSIDs 1342223982 + 83）のPACS 70 µmスキャンマップ。 ピクセルスケールは100です
.1。 左：オリジナルマップ
ハイパスフィルター処理と、天王星とその月を含むスキャンおよびクロススキャンの追加により生成されます。 このマップは実際には
スキャン方向ごとの9つの異なるマップパラメーターデータセットの平均Middle：生成されたOD 789の畳み込み天王星の点像分布関数
PSFマッチングによる天王星参照PSFから、cf。 宗派。 2.3。 チタニアの欠如といくつかの顕著なPSF機能を示しています。
オベロンがはっきりと見えます。 右：元のマップから畳み込み天王星のPSFマップを減算した後の残差マップ。 天王星の4つの衛星
チタニア、ウンブリエル、アリエル、オベロンがはっきりと見えるようになります。 より良い視覚化のために、個々の画像に異なるフラックススケールが使用されました。


図2。反復サイクルのフローチャート。 破線のボックスは
反復ループの3つの主要部分。 計算は一番下から始まります　未加工画像の初期WCS補正により残されます。
反復サイクルはフィットパラメーターが大きく変化しない場合は停止します。 25反復
HPFとpixfracの値が異なるデータセットごとに、もちろん各フィルターごとにサイクルが必要でした。 最後に、天王星の減算画像は右下。


図3.天王星（5×5、青色）と月の核の位置
（3×3、黒）天王星のOBSIDの差し引かれた製品に表示
1342211117 + 18。 カーネル要素の重複（天王星とOberonが有効）
この例では、これらのカーネル要素の適合に冗長性が生じました。 この問題を解消するために、回転対称がカーネルに導入されました。 画像のフラックススケールは図4と同じです。


図4. OD 579上のOBSID 1342211117 + 18の天王星の70 µm PSF測光。左：減算後の実際の月マップ
天王星PSFの畳み込み。 5つの月の中心は黒い十字でマークされ、ラベルが付けられています。赤い円の内側の赤い十字は、
天王星PSFのおおよその中心。円の半径は700です
.8で、PSF減算の残差が大きい領域に外接します（右を参照）
図）測光S / N比が低下している内部（図5を参照）。中央：画像の月成分、鮮鋭化カーネルをフィッティングして
各月の位置での参照PSFの相対フラックスパラメーター（ここでは黒い十字で示されています）。この月のコンポーネントマップは回復します
天王星のPSFが差し引かれたマップでPSFが乱されている円領域内の強度も。月のPSFマップは、
ムーンマップよりも広いダイナミックレンジ。右：残差マップ（月マップから月PSFマップを引いたもの）は、
フィット。 5つの月と天王星の中心には白い十字が付いており、ラベルが付いています。比較のために、同じフラックススケールを使用しました
3つの画像すべて。


図A.3。 天王星PSFリファレンスを差し引いた天王星の160 µmマップ。 ピクセルスケールは200
.1。 PSFがない衛星または
PSF減算の影響をわずかにしか受けていない残差は、白でラベル付けされています。 PSFがより顕著である月の中心位置
PSF減算残差の影響を受ける、または互いに近接して配置されている場合は、赤い十字でマークされます。 月の頭文字だけがラベル付けされている場合、
そのPSFピークは臨界残余領域内にあります。 天王星の中心位置は、黒または白の十字でマークされ、斜体で示されています。