评估高分辨率系外行星透射光谱中钠探测的地气校正方法
地球与行星天体物理
2021-04-23 v2 天体物理仪器与方法
摘要
利用高分辨率地基透射光谱探测系外行星大气十分困难，因为地球大气吸收会带来固有的地气污染。此前已有多种方法用于消除光学波段的地气特征并计算行星透射光谱。本文提出并比较了两种此类方法，特别关注利用高分辨率光学透射光谱进行钠探测：(1) 基于大气质量经验性地计算地气吸收；(2) 使用地球透射光谱模型。我们利用 HARPS 光谱仪在三次凌星期间获得的存档数据，在热木星 HD 189733 b 的透射光谱上测试了这些方法。利用中心到边缘变化（Centre-to-Limb Variation）和 Rossiter-McLaughlin 效应模型，减少了印在透射光谱中的伪信号。我们发现，使用地球大气模型校正地气更为稳健，并且在应用于不同夜晚、大气条件变化的数据时能产生一致的结果。我们确认在 HD 189733 b 大气中探测到钠，其双线线对比度为 -0.64 0.07 %（D2）和 -0.53 0.07 %（D1）。平均线对比度对应于位于约 1.13 R 处的钠线有效光球层。我们还确认了谱线质心的整体蓝移，对应于速度为 1.8 1.2 km/s 的净大气向东风。我们的研究强调了准确的地气去除对于利用高分辨率透射光谱对系外行星大气进行一致且可靠表征的重要性。
引用
@article{arxiv.2101.05283,
title = {Assessing telluric correction methods for Na detections with high-resolution exoplanet transmission spectroscopy},
author = {Adam B. Langeveld and Nikku Madhusudhan and Samuel H. C. Cabot and Simon T. Hodgkin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.05283},
year = {2021}
}
备注
Published in MNRAS, 13 pages, 9 figures. Updated with proof corrections