利用 E-ELT/METIS 在 3--10 微米波段直接探测系外行星
天体物理仪器与方法
2015-06-19 v1 地球与行星天体物理
摘要
我们量化了利用中红外 E-ELT 成像仪与光谱仪（METIS）进行系外行星成像的科学潜力，该仪器是欧洲极大望远镜（E-ELT）的预定仪器之一。我们聚焦于两个主要科学案例：(1) 直接探测通过径向速度（RV）搜寻发现的已知气态巨行星；以及 (2) 直接探测最近恒星周围的小型（1 - 4 R_earth）行星。在我们建模所做的假设下，特别是关于可实现的内工作角和灵敏度，我们的分析表明，在合理的观测时间内，METIS 能够在至少一个滤光片中成像超过 20 颗已知的、经 RV 探测到的行星。随着 RV 巡天的持续以及 GAIA 天体测量任务的结果，预计未来几年将发现更多具有动力学测定质量的合适行星。此外，通过外推\emph{Kepler}发现的内侧行星统计数据，我们预期 METIS 可能会在最近的恒星周围探测到约 10 颗平衡温度在 200 - 500 K 之间的小型行星。这意味着：(1) METIS 将通过确定相当样本的光度、温度和轨道倾角，帮助约束气态巨行星的大气模型；以及 (2) METIS 可能是第一台对附近（超）地球大小且平衡温度接近能使行星表面存在液态水的预期温度的行星进行成像的仪器。
引用
@article{arxiv.1404.0831,
title = {Direct detection of exoplanets in the 3 -- 10 micron range with E-ELT/METIS},
author = {Sascha P. Quanz and Ian Crossfield and Michael R. Meyer and Eva Schmalzl and Jenny Held},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.0831},
year = {2015}
}
备注
Accepted version; to appear in a revised / edited form in the International Journal of Astrobiology published by Cambridge University Press; 11 pages (incl. 3 tables, 3 figures and references) in ApJ style format