宜居带直接成像与轨道运动问题
天体物理仪器与方法
2015-06-15 v1 地球与行星天体物理
摘要
高对比度成像搜寻系外行星的工作已在 2.4-10 米望远镜上进行，通常在 H 波段 (1.6 微米) 并使用约 1 小时的曝光时间来搜寻半长轴 > ~10 AU 的行星。我们正开始规划利用下一代 30 米级望远镜上的极端自适应光学 (extreme-AO) 系统进行巡天，希望能开始探测邻近恒星的宜居带 (HZs)。在此，我们强调直接成像中一个此前可忽略的问题：行星绕其恒星运动。在当前巡天参数下，轨道运动在典型观测持续时间内可忽略不计。然而，当使用大口径望远镜在相对较近的恒星距离 (1-10pc) 进行观测，且需要长曝光时间 (10-20 小时) 以直接探测宜居带中的年老行星时，这种运动便不可忽略。我们表明，这种运动将限制我们可实现的信噪比并降低观测完备性。即使在当前的 8 米级望远镜上，在尝试探测最近类太阳恒星 alpha Cen A & B（一个已知至少拥有一颗行星的双星系统）周围的宜居带行星时，也必须考虑轨道运动。在此，我们推导了一些分析此问题的基本工具，并最终表明，通过对一系列较短曝光进行去轨道化处理以修正轨道运动，前景是良好的。
引用
@article{arxiv.1304.5853,
title = {Direct Imaging in the Habitable Zone and the Problem of Orbital Motion},
author = {Jared R. Males and Andrew J. Skemer and Laird M. Close},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.5853},
year = {2015}
}
备注
33 pages, 10 figures, accepted to ApJS