白矮星行星大气中的气溶胶和烃
数据处理 我们的PRISM观测使用了240次集成中的33组,每次集成持续29.8秒,总观察时间为1.98小时。尽管WD 1856 b的过境持续时间仅为8分钟,我们选择了这个观察窗口以确保JWST捕捉到WD 1856 b的过境,并为探测器的稳定性提供了足够的过境外基线。我们使用了两个独立的代码来减少WD 1856 b的NIRSpec PRISM观测并提取传输光谱:FIREFLy和Juniper。以下是每个代码使用的处理和光曲线拟合方法的详细信息。 FIREFLy 我们首先使用快速红外类星体光曲线拟合(FIREFLy)处理套件处理WD 1856 b数据。处理从未校准的(uncl.fits)图像和定制的jwst管道处理开始。在阶段1和阶段2中,在组别级别上去除了1/f噪声,使用顶部和底部的六行来测量每列的计数水平并减去中位值。跳变步骤被跳过,使用20的拒绝阈值进行跳变步骤的执行。在阶段3中,我们使用jwst.assign_wcs步骤后自定义运行的管道2D图像,并对坏像素、宇宙射线和热像素进行了自定义清理。我们用了交叉相关技术来测量光谱痕迹在探测器上的位置偏移,并通过保持通量的插值进行位置稳定。这个过程已经发现能够减少位置依赖的系统趋势的幅度。使用5.7像素的孔径来提取光谱,所得到的产品用于拟合过境光曲线并提取系外行星光谱。在阶段4和5中,我们使用线性基线和边缘变暗的过境模型拟合白光曲线。恒星的边缘变暗使用来自文献的程序建模并使用二次函数,通过ExoTiC-LD进行。数值被固定为最佳拟合理论主白矮星模型值(见下文的“白矮星主光谱”部分)。我们通过0.55到3μm区域测量白光曲线,以确保行星发射不会影响过境深度和结果系统参数。FIREFLy的NIRSpec PRISM光谱时间序列在扩展数据图1中显示。几个过境前的曝光显示出异常低的通量水平,我们将其标记为异常值并从后续分析中移除。这些异常值似乎是由于明亮/热像素的聚集,因此可能与雪球事件有关。我们使用文献中的结果固定了周期。最佳拟合的白光曲线系统值在扩展数据表1中给出。传输光谱光曲线使用3像素分箱,并用相同的模型拟合,设置系统参数固定为白光曲线值。 Juniper 我们还应用了Juniper,一个针对JWST NIRSpec观测的新定制管道,以处理我们的WD 1856 b数据。Juniper包含jwst管道的第1和第2阶段的包装器,并带有定制步骤。我们从Mikulski空间望远镜档案(MAST)的uncal.fits文件开始处理Juniper阶段1。我们选择禁用jwst阶段1跳变检测步骤,而是在后续阶段通过自定义程序处理宇宙射线。在斜坡拟合之前,使用顶部和底部的六行作为背景区域进行组级背景减法,以减少提取光曲线中的散射。我们对这一地区的3σ异常值进行空间过滤并在列之间平均,以确定每列的背景计数水平,此值被从整个组中减去。然后我们进行jwst阶段1的斜坡拟合和增益缩放。Juniper阶段2是jwst阶段2的纯包装器;我们以禁用平场和光度步骤的方式进行此阶段,因为在测量过境深度时不需要这两者,并且我们观察到前者会增加光谱提取中的噪声。Juniper阶段3在集成级别上执行额外清理。我们首先屏蔽由jwst管道标记的数据质量问题的像素。然后,我们在两次迭代中重ject宇宙射线,在时间上用像素的中位值替换6.5σ的异常值。最后,使用与阶段1中的组级背景减法相同的策略执行第二轮背景减法,使用顶部和底部的三行,且3σ处的异常值被遮蔽。Juniper管道的阶段4提取1D光谱,随后将其分箱以生成光曲线。我们的孔径位于痕迹的最亮行中心,并在上下延伸±3像素。我们进行最佳提取,以提取1D光谱,把我们提取的轮廓作为孔径中痕迹的中位图像,沿列归一化。我们在0.552到3μm范围内的所有像素求和以提取宽带光曲线;我们选择不包括超过3μm的波长的光源。
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