PEXO：面向纳秒计时、微角秒天体测量与微米/秒视向速度的全球建模框架
地球与行星天体物理
2019-11-21 v3 天体物理仪器与方法
太阳与恒星天体物理
摘要
利用互补的望远镜和仪器对系外行星特征进行独立探测的能力，为系外行星的稳健识别和精确表征带来了新的潜力。我们介绍 PEXO，一个用于精确系外行星学（Precise EXOplanetology）的软件包，旨在促进计时、天体测量和视向速度数据的高效建模，这不仅有益于系外行星科学，也将普遍惠及各类天体物理研究。PEXO 具有足够的通用性，能够考虑双星运动以及由行星伴星引起的恒星反射运动，并且足够精确，能够处理太阳系和目标系统中的各种相对论效应。我们还对后牛顿质心运动进行建模，以用于未来在太阳系外系统中检验广义相对论。我们使用脉冲星计时软件包 TEMPO2 对 PEXO 进行了基准测试，发现 PEXO 产生的数值结果相似，计时精度约为 1 纳秒，空间天体测量精度为 1 微角秒，径向速度精度为 1 微米/秒，并且由于考虑了罗默延迟的三阶项，在处理邻近目标长达数十年的计时数据时优于 TEMPO2。PEXO 能够避免因解耦目标系统和太阳系而引入的偏差，并能考虑大气效应，后者为地面径向速度测量设定了一个接近 1 厘米/秒的实际极限。考虑到质心改正中的各种注意事项以及实现厘米/秒级建模所需的辅助数据，我们建议保留原始观测数据。PEXO 建模软件包可在 GitHub (https://github.com/phillippro/pexo) 获取。
引用
@article{arxiv.1910.01750,
title = {PEXO: a global modeling framework for nanosecond timing, microsecond astrometry, and $\mu$m/s radial velocities},
author = {Fabo Feng and Maksym Lisogorskyi and Hugh R. A. Jones and Sergei M. Kopeikin and R. Paul Butler and Guillem Anglada-Escude and Alan P. Boss},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.01750},
year = {2019}
}
备注
54 pages, 2 tables, 19 figures; PEXO is available at https://github.com/phillippro/pexo