NIGHT：用于系外行星系统氦巡天的紧凑型近红外高分辨率光谱仪

在强辐照的系外行星中，部分被发现经历由大气逃逸示踪的显著流体动力学膨胀。为在行星演化背景下更好地理解这些过程，我们提出 NIGHT（近红外氦凌星收集器）。NIGHT 是一台高分辨率光谱仪，专用于巡天并时序监测恒星与行星大气中 1083nm 处的 He I 三重吸收。本文中，我们概述了科学目标、需求及高性价比设计。基于先前探测结果及利用当前系外行星种群的建模，我们的模拟确定了需求与巡天目标。在 2 米望远镜上以 70,000 光谱分辨率，NIGHT 可在单次凌星中精确分辨氦三重线并在 118 颗已知系外行星中探测到 1% 的峰值吸收。此外，它可在 66 颗系外行星的两次凌星间探测到 0.4% 的三西格玛时序变化。考虑到适于大气表征的凌星行星的持续探测，这些是保守估计。我们发现 40m/s 的仪器稳定性（比视向速度监测要求更宽松）足以用于 He I 透射光谱。因此，NIGHT 可主要利用现成组件，确保成本效益。光纤馈入系统使其可作为访客仪器灵活用于多种望远镜，非常适合 JWST 或地基探测后的跟进观测。经过数年巡天，NIGHT 可通过显著扩展具有已知蒸发大气行星的统计样本，深入揭示塑造热海王星荒漠与密近行星族的机制。预计 2024 年首次发光。