K-Stacker：一种破解高对比度成像中隐藏行星轨道参数的算法——在 VLT SPHERE 多历元观测中的首次应用
地球与行星天体物理
2020-07-22 v1 天体物理仪器与方法
太阳与恒星天体物理
摘要
近期寻找年轻邻近系统中行星的高对比度成像巡天，显示了少量位于通常大于 20 au 较大轨道间距处的巨行星，而这些巡天在最敏感的区域正是此处。进入 5 至 20 au 之间更小的物理间距是未来 10 m 望远镜和极大望远镜（ELT）上行星成像仪的下一步，以弥补与间接技术（视向速度、凌星、Gaia 天体测量）之间的差距。在此背景下，我们近期提出了一种新算法 Keplerian-Stacker（K-Stacker），它结合不同历元获取的多次观测，并考虑图像中潜在行星的轨道运动，以提升终极探测极限。我们表明该算法能够在 SPHERE 的模拟图像时间序列中找到行星，即便行星在单一历元中未被探测到。在此，我们在真实 SPHERE 数据集上验证 K-Stacker 算法的性能，以证明其对抗仪器散斑的稳健性以及其在真实探测方面的增益。这将推动未来高对比度成像中专门的历元观测活动，以搜寻发射光与反射光中的行星。结果。我们表明当行星在堆叠图像中的信噪比（SNR）达到 7 时，K-Stacker 取得高成功率。SNR 的改善随总曝光时间的平方根变化。在盲测以及 HD 95086 b 和 betaPic b 的重新探测中，我们强调了 K-Stacker 寻找与最先进 MCMC 轨道拟合技术所得一致的轨道解的能力，证实除探测增益外，K-Stacker 还提供了表征低信噪比下 recovered 系外行星最概然轨道解的机会。
引用
@article{arxiv.2004.12878,
title = {K-Stacker, an algorithm to hack the orbital parameters of planets hidden in high-contrast imaging. First applications to VLT SPHERE multi-epoch observations},
author = {H. Le Coroller and M. Nowak and P. Delorme and G. Chauvin and R. Gratton and M. Devinat and J. Bec-Canet and A. Schneeberger and D. Estevez and L. Arnold and H. Beust and M. Bonnefoy and A. Boccaletti and C. Desgrange and S. Desidera and R. Galicher and A. M. Lagrange and M. Langlois and A. L. Maire and F. Menard and P. Vernazza and A. Vigan and A. Zurlo and T. Fenouillet and J. C. Lambert and M. Bonavita and A. Cheetham and V. Dorazi and M. Feldt and M. Janson and R. Ligi and D. Mesa and M. Meyer and M. Samland and E. Sissa and J. L. Beuzit and K. Dohlen and T. Fusco and D. Le Mignant and D. Mouillet and J. Ramos and S. Rochat and J. F. Sauvage},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.12878},
year = {2020}
}
备注
Astronomy & Astrophysics accepted, 13 Pages, 11 Figures