高斯过程框架在高分辨率系外行星光谱建模中的应用

尽管存在与地基观测相关的问题，高分辨率系外行星大气观测有潜力分辨单个行星吸收线。去除污染的恒星与临边大气吸收特征是揭示行星光谱最敏感的环节之一，尽管存在多种不同的去趋势方法，直接比较这些方法的性能与效能仍很困难。此外，虽然标准互相关方法能稳健探测特定大气成分，但它仅探查先验预期的特征。此处我们提出一种使用高斯过程(GP)回归直接建模高分辨率光谱各成分的新方法，部分解决了这些问题。我们使用两个 archival CRIRES/VLT数据集作为测试用例，即热木星HD 189733 b与51 Pegasi b的观测，分别从中恢复出平均线对比度为$\sim 4.37 \times 10^{-3}$与$\sim 1.39 \times 10^{-3}$的注入信号，以及相对于注入速度的行星径向速度$\Delta K_\mathrm{p} =1.45 \pm 1.53\,\mathrm{km\,s^{-1}}$与$\Delta K_\mathrm{p}=0.12\pm0.12\,\mathrm{km\,s^{-1}}$。此外，我们通过实施注入-恢复测试，展示了GP方法评估去趋势过程对行星光谱影响的应用。我们表明文献中使用的标准去趋势方法尤其会对吸收特征振幅产生负面影响，这可能使反演分析不准确。最后，我们讨论了使用此方法未探测到的可能限制因素，其很可能通过更高信噪比数据得以改善。