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gaspery:活跃宿主恒星视向速度后续观测的优化调度

地球与行星天体物理 2024-09-02 v1 天体物理仪器与方法 太阳与恒星天体物理

摘要

视向速度(RV)后续观测是凌星系外行星巡天(如 Transiting Exoplanet Survey Satellite,TESS)的关键补充,既用于验证系外行星的发现,也用于测量其质量。恒星活动给解释这些测量带来了挑战,因为来自宿主恒星的噪声通常在时间上具有相关性,可能导致高 RV 不确定性。对恒星活动及其时间尺度如何与观测节奏相互作用有稳健的理解,可以优化有限的 RV 资源。因此,在超额订阅的高精度 RV 测量时代,将恒星活动时间尺度纳入观测活动调度是理想的。我们提出了 gaspery,一个开源代码实现,用于优化 RV 观测策略。Gaspery 采用了 RV 时间序列 Fisher 信息的一般化表述,其中还纳入了恒星相关噪声的信息。我们表明,观测策略中包含的信息可能会受到行星轨道周期、恒星自转周期和观测历元之间的拍频的显著影响。我们研究了后续观测策略如何作为恒星属性(如黑子衰减时间尺度和自转周期)的函数影响最终的视向速度不确定性。然后,我们描述了 gaspery 的两个示例用例:1)计算在相关噪声机制下达到不确定性容限所需的最少观测次数;2)在固定观测预算下寻找最优策略。最后,我们概述了适用于不同目标的观测策略选择方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.16830,
  title  = {gaspery: Optimized Scheduling of Radial Velocity Follow-Up Observations for Active Host Stars},
  author = {Christopher Lam and Megan Bedell and Lily L. Zhao and Arvind F. Gupta and Sarah A. Ballard},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.16830},
  year   = {2024}
}

备注

19 pages, 7 figures, accepted for publication by AAS Journals