通过八年作为恒星的太阳观测研究恒星活动
地球与行星天体物理
2024-05-24 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
恒星磁活动在类太阳恒星的吸收线轮廓中会引起畸变和多普勒频移。这些效应产生了视向速度(RV)信号,极大地阻碍了对潜在宜居类地行星的搜寻。在本工作中,我们利用从高精度光谱仪 HARPS-N 的密集监测中导出的互相关函数(CCF)研究了太阳中的这些畸变。我们表明,与太阳自转和活动周期相关时间尺度上的线形变化所产生的 RV 信号可以从数据中被稳健地提取出来,从而将 RV 离散度降低一半。在完成这些校正后,由活动引起的多普勒频移依然存在,它们以太阳自转周期为调制周期,并且使用高斯过程在时域内对其进行建模最为有效。当使用多维 GP 从原始 RV 以及线宽或 Ca II H 和 K 发射指标中联合建模活动时,行星信号仍然能被最好地恢复。在 GP 建模后,残余 RV 表现出 0.6-0.8 m/s 的离散度,这可能主要由超米粒引起的信号主导。最后,我们发现 RV 的统计特性随时间显著演化,这种演化主要由太阳黑子驱动,它们控制着信号的平滑度。这种演化降低了对长周期行星信号的灵敏度,但在由活动引起的多普勒频移中不再可见,这对于诸如 Terra Hunting Experiment 或 PLATO 后续观测活动等长期 RV 监测调查是有希望的。
引用
@article{arxiv.2405.12065,
title = {Investigating stellar activity through eight years of Sun-as-a-star observations},
author = {Baptiste Klein and Suzanne Aigrain and Michael Cretignier and Khaled Al Moulla and Xavier Dumusque and Oscar Barragán and Haochuan Yu and Annelies Mortier and Federica Rescigno and Andrew Collier Cameron and Mercedes López-Morales and Nadège Meunier and Alessandro Sozzetti and Niamh K. O'Sullivan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.12065},
year = {2024}
}
备注
Accepted by MNRAS on the 2024 May 20. 17 pages, 14 figures (plus 8 pages of Appendix, 9 Appendix figures)