地面望远镜能否探测到系外行星上作为生物标志物的氧1.27微米吸收特征？
地球与行星天体物理
2012-09-27 v2
摘要
地球行星散射光中印刻的氧吸收线一直被认为是系外生命最有希望的代谢生物标志物。我们研究了从宜居系外行星，特别是围绕晚型恒星的行星上探测1.27微米氧带的可行性，使用未来安装在30米级地面望远镜上的仪器。我们利用Subaru望远镜上的IRCS/echelle光谱仪分析了1.27微米附近的夜间气辉，发现来自大气氧分子的强地球发射在午夜下降了一个数量级。通过编译邻近恒星目录并结合天空背景模型，我们估计了从地球双胞胎（如果存在）周围邻近恒星探测氧吸收带的可行性。我们发现，如果恒星PSF晕的贡献被充分抑制以探测行星，则氧1.27微米带探测的主要光子噪声来源是夜间气辉。我们得出结论，未来探测对比度受光子噪声限制的探测器可以探测到约50颗晚型恒星候选者的地球双胞胎的氧1.27微米吸收带。本文展示了在极大望远镜上部署小内工作角高效日冕仪和极端自适应光学的重要性，并清楚地表明这样做将能够研究潜在宜居行星。
引用
@article{arxiv.1206.0558,
title = {Can Ground-based Telescopes Detect The Oxygen 1.27 Micron Absorption Feature as a Biomarker in Exoplanets ?},
author = {Hajime Kawahara and Taro Matsuo and Michihiro Takami and Yuka Fujii and Takayuki Kotani and Naoshi Murakami and Motohide Tamura and Olivier Guyon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1206.0558},
year = {2012}
}
备注
11 pages, 9 figures, accepted for publication in The Astrophysical Journal