NISCAL: Near Infrared Spectroscopy Calibrator

Abstract

Infrared spectroscopic observations are often accompanied by a comparison star (or “telluric”) to correct for rapidly varying atmospheric absorption that depend on observing conditions (eg. water vapor, temperature, air mass). Here we present NISCAL, a code that uses the spectrum of the observed star and a list of stellar spectra (synthetic or observed), to optimize the telluric correction and flux calibration, automating the search for the best fit, minimizing the contribution of the stellar spectrum to the transmission function, and following the errors to estimate the level of uncertainty in the final spectrum. NISCAL calculates the difference in radial velocity, searches for the spectrum that best fits the observed star, obtains the transmission function by removing the stellar spectrum, and applies the telluric correction to the science data. In addition, it offers a flux calibration with the magnitude of either the scientific source or the telluric star, or with data from a flux standard star, where all slit losses are considered based on the user-defined light profile. Its current version is for slit spectroscopy of point sources and is being developed for other spectroscopy modes. We present the effect of telluric correction and flux calibration on the signal-to-noise ratio of the final spectrum with observations of Flamingos-2 in Gemini South.

Las observaciones espectroscópicas infrarrojas suelen ir acompañadas de una estrella de comparación (o "telúrica") para corregir la absorción atmosférica que varía rápidamente y depende de las condiciones de observación (por ejemplo, vapor de agua, temperatura, masa de aire). Aquí presentamos NISCAL, un código que utiliza el espectro de la estrella observada y una lista de espectros estelares (sintéticos u observados), para optimizar la corrección telúrica y la calibración del flujo, automatizando la búsqueda del mejor ajuste, minimizando el aporte de la estrella observada. espectro a la función de transmisión, y siguiendo los errores para estimar el nivel de incertidumbre en el espectro final. NISCAL calcula la diferencia de velocidad radial, busca el espectro que mejor se ajusta a la estrella observada, obtiene la función de transmisión eliminando el espectro estelar y aplica la corrección telúrica a los datos científicos. Además, ofrece una calibración de flujo con la magnitud de la fuente científica o de la estrella telúrica, o con datos de una estrella de flujo estándar, donde todas las pérdidas por rendija se consideran en función del perfil de luz definido por el usuario. Su versión actual es para espectroscopia de rendija de fuentes puntuales y se está desarrollando para otros modos de espectroscopia. Presentamos el efecto de la corrección telúrica y la calibración de flujo en la relación señal-ruido del espectro final con observaciones de Flamingos-2 en Gemini Sur.