ESPRESSO数据处理软件中基于模型的自动大气吸收修正：模型描述及其在视向速度计算中的应用
地球与行星天体物理
2022-11-02 v1 天体物理仪器与方法
太阳与恒星天体物理
摘要
地基高分辨率光谱仪是多个天体物理领域的关键仪器。遗憾的是，观测光谱会受到地球大气的污染。尽管在系外行星大气研究中存在不同技术来修正大气吸收线，但在视向速度（RV）研究中，吸收深度大于2%的大气吸收线通常被掩蔽，这对暗弱目标和M矮星构成问题，因为它们的大部分RV信息存在于大气吸收污染严重的区域。我们提出一个嵌入ESPRESSO DRS的简单大气模型。目标是提供无大气吸收光谱并实现RV测量，包括大气吸收线所在的光谱区间。该模型为一个假设单层大气的逐线辐射传输代码。我们利用HITRAN中的天空条件和谱线物理特性来创建大气吸收光谱。选取一组大气吸收线，通过Levenberg-Marquardt最小化算法对光谱进行鲁棒拟合。当应用于A0至M5型恒星的光谱时，除M矮星处于伪连续谱内外，所有光谱型中最强H2O线的残差均低于2%。随后，我们利用Tau Ceti和Proxima的经大气修正的ESPRESSO光谱确定了RV。我们创建了无大气吸收掩模，并将所得RV与DRS的RV进行比较。对于Tau Ceti，我们发现微大气吸收线引入了幅度高达58 cm/s、周期为1年的系统误差。对于Proxima，红端波长处光谱内容的增益相当于光子噪声25%的增益。这导致对Proxima d的半振幅和偏心率的更好约束。我们展示了该模型可应用于其他分子，从而适用于其他光谱仪（如NIRPS）观测的其他波长区域。
引用
@article{arxiv.2209.01296,
title = {Automatic model-based telluric correction for the ESPRESSO data reduction software. Model description and application to radial velocity computation},
author = {R. Allart and C. Lovis and J. Faria and X. Dumusque and D. Sosnowska and P. Figueira and A. M. Silva and A. Mehner and F. Pepe and S. Cristiani and R. Rebolo and N. C. Santos and V. Adibekyan and G. Cupani and P. Di Marcantonio and V. D'Odorico and J. I. González Hernández and C. J. A. P. Martins and D. Milaković and N. J. Nunes and A. Sozzetti and A. Suárez Mascareño and H. Tabernero and M. R. Zapatero Osorio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.01296},
year = {2022}
}
备注
18 pages, 18 figures, accepted to A&A