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追逐风暴:高对比度成像技术在精准星际气体光曲线制作中的应用

地球与行星天体物理 2025-11-04 v1 天体物理仪器与方法 太阳与恒星天体物理

摘要

星际伴侣如星际 planets 和棕矮星体表现出因大气层不均匀性引起的亮度变化,这为它们的大气结构和动力学提供了洞察。这种变率性可通过结合差分光度测距技术与高对比度成像技术从地面测量星际伴侣的光曲线来衡量。然而,地面观测受地球大气湍流影响,虽然自适应光学(AO)系统和专用数据处理技术有助于减轻这些影响,但残余系统atics 仍可能限制光度精度。本文通过将人工伴侣注入使用 AO 系统和向量脉冲板光遮蔽板(coronagraph)获取的数据中,测试 telluric 和其他 systematics 如何污染此类光曲线,以及已知变率信号能否得到良好恢复。我们发现,变化的伴侣可被区分为非变化的伴侣,但当观测仅覆盖少数几个周期时,变率幅度和周期无法准确恢复。光曲线中的残余 systematics 仍高于光子噪声,但尚未到达噪声底。我们还模拟观测以评估特定系统atics 来源(如非共用路径畸变和 AO 残留)对穿孔稳定数据中孔径光度测量的影响。我们表明,只有最低阶畸变可能影响通量测量,但热背景噪声是原始伴侣光度测量中散布的主要来源。预测控制和焦平面波前感知技术将有助于进一步降低此类数据的 systematics。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.01384,
  title  = {Chasing the storm: Investigating the application of high-contrast imaging techniques in producing precise exoplanet light curves},
  author = {Ben J. Sutlieff and David S. Doelman and Jayne L. Birkby and Matthew A. Kenworthy and Jordan M. Stone and Frans Snik and Steve Ertel and Beth A. Biller and Charles E. Woodward and Andrew J. Skemer and Jarron M. Leisenring and Alexander J. Bohn and Luke T. Parker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.01384},
  year   = {2025}
}

备注

19 pages, 12 figures, accepted for publication in MNRAS