利用不同谱线表进行最小二乘反卷积以抑制恒星活动抖动:参数化与随机化谱线选择的分析
地球与行星天体物理
2022-01-19 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
恒星活动限制了系外行星的径向速度搜寻与表征,因为它在数据中引入了虚假抖动,并妨碍了行星信号的正确提取。对于 M 矮星而言这一点尤为关键,因为它们表现出高活动水平,并且是当前及未来宜居类地行星搜寻的主要目标。有效的活动滤波对于实现探测小行星所需的灵敏度至关重要。在此,我们分析在最小二乘反卷积中选择不同谱线表对我们径向速度数据集离散程度的影响,以识别最能有效降低抖动的谱线表。我们采用 ESPaDOnS 与 NARVAL 采集的活跃 M 矮星 EV Lac 的光学观测数据,并研究两种谱线选择方法:一种基于谱线属性的参数化方法,以及一种对谱线组合空间进行采样的随机化算法。我们进一步测试后者,以寻找能将活动信号从其他噪声源中分离出来的谱线表,并在 AD Leo 与 DS Leo 上检验其在不同活动水平下抑制抖动的一致性。该分析辅以行星注入检验。参数化选择带来的 RV RMS 降低小于 10%,而随机化选择则带来系统性的 >50% 改善,且与所考察恒星的活动水平无关。此外,若活动是主导噪声源,该方法可构建主要由活动敏感谱线组成的列表,从而增强所得数据集的转动调制并更稳健地确定恒星自转周期。最后,所得谱线表能够在中等(半振幅 20 m/s)与高(200 m/s)活动水平下恢复一颗合成行星(10 天轨道上的 0.3–0.6 M_Jup),且基本不影响行星信号。
引用
@article{arxiv.2110.10633,
title = {Mitigating stellar activity jitter with different line lists for least-squares deconvolution: analysis of a parametric and a randomised line selection},
author = {Stefano Bellotti and Pascal Petit and Julien Morin and Gaitee Hussain and Colin Folsom and Andres Carmona and Xavier Delfosse and Claire Moutou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.10633},
year = {2022}
}
备注
17 pages, 16 figures, 4 tables