Gaia: ¿Cuál es la diferencia entre los CCD utilizados para astrometría, fotometría y espectroscopia?

Mi conocimiento de los CCD es que estos son sensores que recolectan fotoelectrones. Eso es todo.

¿Cuál es la diferencia entre los CCD utilizados para astrometría, espectroscopia y fotometría? Como ejemplo, Gaia utiliza actualmente cada tipo de CCD.

Se agradecen las recomendaciones de dónde más leer sobre esto a nivel de ingeniería detallada. Gracias.

No responde la pregunta, pero encontré un resumen en ADS que puede resultarle interesante si puede ver el artículo completo. 2012Ap&SS.341..31D
@JackR.Woods arxiv.org/abs/1201.3238 ¡Gracias!

Respuestas (1)

Los CCD están optimizados para un cierto rango de longitud de onda y para un cierto nivel de señal esperado. En astronomía, tendemos a estar cortos de luz, por lo que aquí casi siempre queremos que sean lo más sensibles posible (una excepción pueden ser las observaciones del Sol, de las que no sé mucho). Pero, por ejemplo, el Telescopio Óptico Nórdico tiene un CCD que está optimizado para longitudes de onda azules, pero tiene muchas franjas en el infrarrojo cercano. Y más allá en el IR, los CCD ni siquiera se usan, sino que usan algo que simplemente se llama "detectores".

Sin embargo, si el CCD se usa para imágenes (fotometría y astrometría) o espectroscopia, no tiene nada que ver con el CCD; es solo una cuestión de insertar un grisma o no. No estoy realmente interesado en los instrumentos de Gaia, pero asumo que las diferencias en los CCD se deben a las diferentes regiones de longitud de onda que se prueban. Puede haber una diferencia en cómo se colocan sus subpartes (en realidad es una matriz de CCD) (por ejemplo, para la espectroscopia, en principio, no necesita un campo de visión grande, pero puede funcionar con una matriz larga en lugar de una más cuadrado), pero el diseño de los CCD individuales es el mismo.

Más o menos. Pero en realidad cosas como la escala de la placa también importan. Por ejemplo, es posible que desee píxeles más pequeños para caracterizar mejor el centroide de una estrella para hacer astrometría, pero por otro lado, es posible que desee un CCD más grande con píxeles más grandes para brindarle un rango de longitud de onda más grande al hacer espectroscopia. Los espectros de Gaia están en el infrarrojo, por lo que desea un CCD de agotamiento profundo.
@RobJeffries: ¿Pero no podría desear píxeles más pequeños para lograr una resolución espectral alta, o un CCD más grande con píxeles más grandes para obtener un campo de visión más amplio para las imágenes?
Los detectores están diseñados en torno a "objetivos científicos" de alto nivel. Por ejemplo, los objetivos científicos para HST/COS: en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_Origins_Spectrograph#Science_Goals
Hay un límite en la cantidad de píxeles, por lo que debe elegir o tener una matriz, pero el tamaño de los datos puede ser un problema, especialmente en una nave espacial. @Donald.McLean tiene razón, elegiría el CCD para que coincida con los objetivos científicos de más alto nivel. En realidad, los píxeles más pequeños no mejoran la resolución espectral a menos que se haya submuestreado para empezar. La astrometría centroide es un tema diferente.