JWST WASP-39b 光谱的信息论

WASP-39b 使用多种不同的 JWST 仪器模式进行观测，其光谱已由 ERS 团队在一系列论文中发布。本研究审查了这些仪器模式测得的光谱所携带的信息内容，聚焦于由数据支配的温度-压力轮廓复杂性和化学物种数量。我们检查H2O、CO、CO2、K、H2S、CH4和SO2是否在各种仪器模式下被检测到。使用两种贝叶斯推断方法进行大气反演：标准嵌套抽样和随机森林(训练于模型网格上的监督式机器学习)。对于嵌套抽样，使用贝叶斯模型比较作为识别解释数据所需模型复杂度的指南。一般情况下，拟合WASP-39b的传输光谱需要非等温的跨程；虽然所需的TP轮廓复杂度取决于仪器模式。适合拟合光谱的最低化学物种集合也取决于仪器模式，还取决于是否假设灰度或非灰度云。当使用非灰度云模型拟合G395H光谱时，它会产生一个补偿H2O 色散的光谱连续光谱。而当拟合PRISM光谱(其波长覆盖范围更广)时，缺乏这种补偿，表明该补偿是虚构的。云的光谱连续光谱与H2O 色散之间的相互作用决定了是否需要SO2来拟合任一光谱。推导出的碳和氧的元素丰度以及碳对氧(C/O)比例都是仪器模式和模型依赖的，应谨慎解读。贝叶斯模型比较并不总是为选择特定反演模型(如灰度云或非灰度云)提供明确的路线，从而导致对类星体光谱的无歧义解释。