滤除类太阳振荡以在视向速度观测中探测系外行星
太阳与恒星天体物理
2019-04-17 v1 地球与行星天体物理
摘要
冷主序星、次巨星与红巨星均展现类太阳振荡,即由近表面对流激发并内在阻尼的脉动。通常许多泛音被激发到可观测振幅,给出丰富的可探测模频谱。这些模提供了关于基本恒星性质的大量信息。然而,当搜寻低质量、长周期行星时,这些振荡引起的视向速度偏移也可能成为问题;这是因为其振幅足以完全掩盖如此微小的行星信号。本文展示如何根据恒星参数精细调节曝光时间,以有效平均掉类太阳振荡引起的偏移。为将振荡信号降至与类地行星类比相当的视向速度精度,我们发现对于冷、低质量恒星(近 K 光谱型)必要曝光时间可短至 4 分钟,而对于较热、高质量恒星(近 F 光谱型或略演化)所需曝光时间可长于 100 分钟。我们提供了将振荡引起的总观测振幅抑制到 水平以及对应于该类地行星反射振幅水平所需的指导曝光时长。由于振荡固有的随机变异性,我们建议实践中在望远镜端选择短曝光时长,随后按我们的预测指导对这些曝光进行平均。总之,随着我们进入 仪器精度时代,根据恒星性质量身定制观测策略至关重要。
引用
@article{arxiv.1903.00657,
title = {Filtering solar-like oscillations for exoplanet detection in radial velocity observations},
author = {William J. Chaplin and Heather M. Cegla and Christopher A. Watson and Guy R. Davies and Warrick H. Ball},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.00657},
year = {2019}
}
备注
22 pages, 6 figures; accepted for publication in Astronomical Journal (AAS Journals)