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深入线深:基于谱线深度变化的高精度视向速度测量新活动指标

太阳与恒星天体物理 2022-05-18 v1 地球与行星天体物理 天体物理仪器与方法

摘要

利用视向速度(RV)测量发现和刻画系外行星受宿主恒星表面噪声源的限制。当前抑制恒星磁活动的技术依赖于使用活动指标(例如 Ca II 线强度、互相关函数宽度、宽带测光)去相关,或仅使用已被证明对活动不敏感的部分谱线来测量 RV。在此,我们结合上述技术,利用 Dumusque(2018)的“逐线”方法,由对活动最敏感的谱线构建一种高信噪比活动指标——深度指标 D(t)\mathcal{D}(t)。类似于 RV 的测光去相关或活动指数的高斯过程回归建模,对 D(t)\mathcal{D}(t) 的时间序列建模可降低 RV 测量中磁活动的幅值;在来自 HARPS 的 α\alphaCenB RV 时间序列中,RV 均方根从 2.67 降至 1.02 m s1^{-1}D(t)\mathcal{D}(t) 建模使我们能够刻画小至 1 m s1^{-1} 的注入行星信号。在噪声抑制和注入信号恢复方面,D(t)\mathcal{D}(t) 建模优于通过选取对活动不敏感谱线来缓解活动的方法。对于活动信号在 m s1^{-1} 量级的类太阳恒星,深度指标以与 CCF 的 FWHM 和 logRHKR^{\prime}_{HK} 相似的质量水平独立追踪自转调制和多年度恒星活动。深度指标及其扩展将成为抑制恒星磁活动的有力工具,尤其是作为将恒星活动与宿主恒星内部物理过程相联系的一种手段。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.05810,
  title  = {Into the Depths: a new activity metric for high-precision radial velocity measurements based on line depth variations},
  author = {Jared C. Siegel and Ryan A. Rubenzahl and Samuel Halverson and Andrew W. Howard},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.05810},
  year   = {2022}
}

备注

19 pages, accepted to AJ