ELT 上 ANDES 光谱仪的开创性系外行星科学
天体物理仪器与方法
2023-11-30 v1 地球与行星天体物理
摘要
过去十年中,通过透射/发射光谱及用于原子/分子制图的交叉相关技术,在高光谱分辨率下研究系外行星大气已成为一种强大且成熟的方法。当前的限制是行星凌星期间的信噪比。该限制将被 ANDES(一台用于 ELT 的光学近红外高分辨率光谱仪)克服。ANDES 将成为系外行星科学中具变革性的强大仪器。它将实现对巨行星大气的研究,不仅能精细确定大气成分,还可研究同位素组成、动力学与天气模式,绘制行星大气图并检验大气形成与演化模型。ANDES 前所未有的角分辨率也将使我们探索原行星盘中行星形成的初始条件。然而,ANDES 的主要科学目标是研究小型岩质系外行星大气,包括生物标志物的探测潜力,而达成该科学目标的能力正驱动其仪器设计。本文讨论我们为实现此特定科学目标所做的模拟与观测策略。由于 ANDES 将与 NASA 的 JWST 及 ESA 的 ARIEL 任务同期运行,它将在高与低光谱分辨率行星大气表征上提供巨大协同。此外,ANDES 将首次探测若干巨行星与小型行星在反射光中的大气。我们特别展示 ANDES 如何在数十个夜晚内解锁邻近非凌星宜居带地球尺寸行星黄金样本的反射光大气信号,这一科学目标是其他任何已批准天文设施均无法达成的。
引用
@article{arxiv.2311.17075,
title = {Ground-breaking Exoplanet Science with the ANDES spectrograph at the ELT},
author = {Enric Palle and Katia Biazzo and Emeline Bolmont and Paul Molliere and Katja Poppenhaeger and Jayne Birkby and Matteo Brogi and Gael Chauvin and Andrea Chiavassa and Jens Hoeijmakers and Emmanuel Lellouch and Christophe Lovis and Roberto Maiolino and Lisa Nortmann and Hannu Parviainen and Lorenzo Pino and Martin Turbet and Jesse Wender and Simon Albrecht and Simone Antoniucci and Susana C. Barros and Andre Beaudoin and Bjorn Benneke and Isabelle Boisse and Aldo S. Bonomo and Francesco Borsa and Alexis Brandeker and Wolfgang Brandner and Lars A. Buchhave and Anne-Laure Cheffot and Robin Deborde and Florian Debras and Rene Doyon and Paolo Di Marcantonio and Paolo Giacobbe and Jonay I. Gonzalez Hernandez and Ravit Helled and Laura Kreidberg and Pedro Machado and Jesus Maldonado and Alessandro Marconi and B. L. Canto Martins and Adriano Miceli and Christoph Mordasini and Mamadou N'Diaye and Andrezj Niedzielski and Brunella Nisini and Livia Origlia and Celine Peroux and Alex G. M. Pietrow and Enrico Pinna and Emily Rauscher and Sabine Reffert and Philippe Rousselot and Nicoletta Sanna and Adrien Simonnin and Alejandro Suarez Mascareno and Alessio Zanutta and Mathias Zechmeister},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.17075},
year = {2023}
}
备注
66 pages (103 with references) 20 figures. Submitted to Experimental Astronomy