利用高斯过程建模恒星变率以改进凌星特征刻画

旨在探测并刻画凌星系外行星的新一代测光空间任务聚焦于亮星，以获取高 cadence、高信噪比的光变曲线。由于这些任务即便对矮星也会对恒星振荡和米粒组织敏感，它们将受限于恒星变率。我们测试了高斯过程（GP）回归在凌星行星刻画中的表现，特别是确定了描述 CHEOPS 和 PLATO 预期的高 cadence、高信噪比光变曲线需要多少变率分量。我们发现最佳的 GP 恒星变率模型包含四到五个变率分量：一个恒星振荡分量、两到四个米粒组织分量，以及/或一个自转调制分量。如此多的分量与文献中常用于凌星刻画的单分量 GP 模型（1GP）形成对比。因此，我们比较了最佳多分量 GP 模型与 1GP 模型在推导模拟凌星凌星参数时的表现。我们发现，对于木星和海王星大小的行星，最佳多分量 GP 模型略优于 1GP 模型，且远优于给出有偏结果的非 GP 模型。对于地球大小的行星，1GP 模型无法恢复凌星，因为它对恒星活动的描述很差。非 GP 模型给出一些有偏结果，而最佳多分量 GP 能够恢复正确的凌星模型参数。我们得出结论：当以高信噪比和高 cadence 光变曲线刻画凌星系外行星时，我们需要像 GP 那样将恒星变率描述与凌星分析耦合的模型。此外，对于类地系外行星，更好的恒星变率描述可改进行星刻画。