利用MuSCAT演示高精度多波段凌日光度测量：HAT-P-14b的案例研究
地球与行星天体物理
2016-03-16 v2
摘要
用于研究凌星系外行星大气的多色同时相机（MuSCAT）是一种光学三波段（g'_2、r'_2 和 z_{s,2} 波段）成像仪，最近为冈山天体物理台的 188 cm 望远镜开发，旨在验证和表征凌星行星。在MuSCAT的先导观测中，我们观测了HAT-P-14b的第一次凌星，这是一颗围绕明亮（V=10）F型恒星运行的高表面重力（g_p=38 ms^{-2}）热木星。通过2.9小时的观测，我们在g'_2、r'_2和z_{s,2}波段分别实现了5分钟合并的光度测量精度0.028%、0.022%和0.024%，为该行星提供了最高质量的光度数据。将这些结果与先前观测结果相结合，我们在五年间搜索了凌星时刻和持续时间的变异，以及行星-恒星半径比（R_p/R_s）随波长的变化，但未发现任何参数存在显著变化。另一方面，利用减去凌星光变曲线，我们模拟了MuSCAT对不同行星尺寸的R_p/R_s可实现测量误差，假设三种宿主恒星：HAT-P-14、邻近的K矮星HAT-P-11和邻近的M矮星GJ1214。将我们的结果与预期的大气标高进行比较，我们发现MuSCAT能够在所有波段探测HAT-P-14周围小至亚木星（R_p≈6 R_Earth）的行星大气，在所有波段探测HAT-P-11周围的海王星（~4 R_Earth），以及在r'_2和z_{s,2}波段探测GJ1214周围的超级地球（~2.5 R_Earth）。这些结果表明，MuSCAT将在K2和TESS时代产生丰硕的科学成果。
引用
@article{arxiv.1510.03997,
title = {Demonstrating High-precision, Multiband Transit Photometry with MuSCAT: A Case for HAT-P-14b},
author = {Akihiko Fukui and Norio Narita and Yui Kawashima and Nobuhiko Kusakabe and Masahiro Onitsuka and Tsuguru Ryu and Masahiro Ikoma and Kenshi Yanagisawa and Hideyuki Izumiura},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.03997},
year = {2016}
}
备注
11 pages, 8 figures, published in ApJ