使用SOAP-GPU精确高效地模拟受恒星活动影响的太阳光谱
太阳与恒星天体物理
2025-01-29 v1 地球与行星天体物理
摘要
利用径向速度（RV）技术探测系外行星的主要障碍之一是磁区引起的恒星活动信号。在此背景下，需要能够提供测光和光谱输出的真实模拟数据集用于方法开发。本文旨在描述使用SOAP-GPU获得的两种太阳活动真实模拟，并将其与HARPS-N太阳望远镜的真实数据进行比较。我们描述了两种使用SOAP-GPU模拟太阳活动的不同方法。第一种方法基于黑子数随时间的变化来模拟活动区的演化。第二种方法依赖于从太阳动力学天文台（SDO）数据中提取活动区。使用第一种方法生成的模拟光谱时间序列显示出与HARPS-N太阳观测相似的长期RV行为。恒星自转引起的恒星活动效应也得到了很好的模拟，在恒星自转周期及其一次谐波处具有显著的周期性。使用SDO图像生成的模拟光谱时间序列与HARPS-N太阳光谱的比较表明，SOAP-GPU可以精确模拟太阳的RV时间序列，精度优于0.9 m/s。通过研究HARPS-N太阳和SOAP-GPU数据中每条谱线的宽度和深度变化，我们发现对于强谱线，观测与模拟之间存在强相关性，因此支持在光谱层面模拟恒星活动效应。这些模拟的太阳光谱时间序列可作为评估光谱级恒星活动抑制技术的有用测试平台。
引用
@article{arxiv.2412.13500,
title = {Precise and efficient modeling of stellar-activity-affected solar spectra using SOAP-GPU},
author = {Yinan Zhao and Xavier Dumusque and Michael Cretignier and Khaled Al Moulla and Momo Ellwarth and Ansgar Reiners and Alessandro Sozzetti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.13500},
year = {2025}
}
备注
Accepted for publication in A&A