表征与缓解凌星吸收对精密视向速度的影响

精密视向速度（PRV）巡天对于搜寻邻近亮星周围的类地行星十分重要。此类行星引发幅度约 $\sim$10 cm/s 的微小恒星反射运动。探测如此微小的 RV 信号对仪器、数据分析以及缓解恒星抖动的天体物理模型精度提出了重要挑战。本工作中，我们研究 PRV 误差预算中的一个重要成分——来自地球大气的光谱污染（凌星吸收）。我们表征了凌星吸收对 RV 精度的影响，并量化其在 350 nm – 2.5$\mu$m 波长范围上随时间对 RV 预算的贡献。我们利用一颗太阳孪生星在一年观测中受凌星污染的模拟光谱，研究了缓解凌星吸收的有效性，并使用两种常用算法提取 RV：在执行互相关前除掉凌星模型，或对观测光谱进行包含凌星模型的前向建模（Forward Modeling）。我们假设了不同程度的凌星去除洁净度，包括通过使用失配线轮廓为“观测”凌星建模来模拟缺乏凌星谱线精确知识的情况。我们得出结论：由凌星吸收引起的 RV 误差在光学区（尤其蓝端）可被抑制至接近甚至低于光子极限精度，约 1–10 cm/s。然而在红端至近红外波长，即便在最有利的凌星去除假设下，凌星残差仍会引发 m/s 量级的 RV 误差，导致 RV 时间序列与周期图中出现显著系统噪声。若红光学或近红外在缓解恒星活动中变得关键，则凌星引起的系统误差可通过如 EarthFinder 之类的空间任务消除。