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宜居世界天文台类地系外行星巡天的优化带通

地球与行星天体物理 2024-04-10 v2 天体物理仪器与方法 太阳与恒星天体物理

摘要

未来的宜居世界天文台的一项主要科学目标是直接探测和表征类地行星。对这一概念的系外行星产率估计将通过详细的权衡研究帮助指导任务设计。因此,产率估计代码必须最优地将观测适应于任务性能参数,以确保准确的权衡研究。为此,我们首次在产率计算中实现了波长优化,允许产率代码确定理想的探测和表征带通。我们使用这一新功能确认了 LUVOIR-B 研究中做出的观测波长假设,即在给定 LUVOIR-B 假设的仪器性能参数下,大多数目标的最优探测波长为 500 nm,探测水的最优波长接近 1000 nm。我们表明,将地球孪生体的波长相关反照率作为先验信息对类地系外行星候选体的产率没有显著益处,并警告不要将观测调整为现代地球孪生体。我们还表明,内部工作角类似于阶跃函数的日冕仪可能受益于波长优化,并演示了依赖于波长的仪器性能如何影响探测和表征的最优波长。我们实现的优化方法使波长选择自动化并消除了关于这些选择的不确定性,有助于将观测适应于仪器的性能参数。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.05654,
  title  = {Optimized Bandpasses for the Habitable Worlds Observatory's ExoEarth Survey},
  author = {Christopher C. Stark and Natasha Latouf and Avi M. Mandell and Amber Young},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.05654},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted for publication in JATIS 26 pages, 14 figures, 1 table