系外行星的解析反射光变曲线

由于轨道与自转运动以及非均匀反照率图的耦合，系外行星的盘积分反射亮度随时间变化。我们此前已在同步自转、侧视轨道的特殊情况下，推导了球谐反照率图的解析反射光变曲线（Cowan, Fuentes & Haggard 2013）。本文给出一般情形下（倾斜轨道、任意自转周期且非零自转轴倾角行星）的解析反射光变曲线。我们针对两种不同的反照率基图给出结果：亮斑（$\delta$-图）与球谐函数（$Y_l^m$-图）。特别地，我们利用 Wigner $D$-矩阵将任意观测几何下的谐光变曲线表示为简单侧视、同步自转几何下谐光变曲线的非线性组合。这些解将有助于未来探索反射光变曲线的简并性与信息内容，以及基于时间分辨测光快速计算系外行星制图光变曲线。为此，我们提供了系外行星解析反射光变曲线（EARL）这一简单开源代码，可快速计算反射光变曲线。