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系外行星凌星观测马尔可夫链蒙特卡洛拟合的基准测试

地球与行星天体物理 2015-06-15 v1

摘要

地基系外行星凌星观测为行星大气物理提供了重要线索,但光变曲线分析中的系统误差尚未被完全理解。目前尚不清楚那些表明近红外通量密度比模型预测更亮的测量结果是真实的,还是分析过程的人为产物。我们利用合成噪声和真实噪声创建了一套大型模型光变曲线,并使用马尔可夫链蒙特卡洛 (MCMC) 算法测试了常见的光变曲线建模和参数优化过程。对于合成白噪声模型,我们发现当凌星深度大于噪声振幅时,输入的凌星信号通常能在 10% 的精度内被恢复;对于更高的采样率和更长的基线,则可恢复更小的深度。红噪声模型显示出输入信号与测量信号之间更大的差异,且往往偏向一个方向。最后,我们发现即使在真实数据中使用复杂模型来解释趋势,仍会产生系统性偏差,并且非高斯分布中可能出现显著的虚假凌星信号。为了量化偏差并验证凌星测量,我们将宿主恒星及其几颗邻近恒星与单独选择的场星控制样本进行比较。重新审视 Rogers 等人 (2009) 对 CoRoT-1b 的 Ks 波段测量,发现凌星深度为 3190440+3703190^{+370}_{-440} ppm,中心位于 ϕme\phi_{me}=0.504180.00203+0.001970.50418^{+0.00197}_{-0.00203}。最后,我们提供并推荐使用我们生成的选定数据集作为凌星建模和分析程序的基准测试,并提出验证凌星探测的标准。

关键词

引用

@article{arxiv.1302.6607,
  title  = {Benchmark Tests for Markov Chain Monte Carlo Fitting of Exoplanet Eclipse Observations},
  author = {Justin C. Rogers and Mercedes Lopez-Morales and Daniel Apai and Elisabeth Adams},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1302.6607},
  year   = {2015}
}

备注

33 pages, 11 tables, 9 figures, accepted to ApJ