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利用 3800–6900 \AA 间铀谱线进行视向速度测量的精密波长定标

天体物理仪器与方法 2021-09-09 v2

摘要

我们在此给出利用铀(U)谱线在 3809–6833 \AA\ 波长范围内进行高分辨率光谱的精密波长定标,以用于系外行星探测或相关天体物理科学的精密视向速度测量。我们利用 PARAS 光谱仪在上述波长范围内从铀-氩空心阴极灯(UAr HCL)的高分辨率(R=67,000)光谱中识别出 1540 条分辨良好的 U 谱线。我们根据已知的铀能级计算其中性与第一允许跃迁(Ritz 波长),并与观测到的中心波长进行比较。我们测得最终 U 谱线列表存在 -0.15 m\AA\space 的偏移。该谱线列表的平均测量不确定度为 15 m s1^{-1}(0.013 像素或 0.28 m\AA)。我们将这些谱线加入 PARAS 数据分析框架以执行波长定标,并计算 PARAS 光谱的多阶视向速度(RV)。使用 U 谱线的 UAr 光谱在波长解算周围的残差典型离散度为 0.8 m\AA\space(\sim45 m s1^{-1})。利用该谱线列表,我们给出了用 PARAS 联合 UAr HCL 观测的星上源(一颗 RV 标准星)与离天空源(一盏 HCL)的精密 RV 结果。我们测得在 6.5 小时跨度内两光纤间(光纤间漂移)绝对漂移差的离散度为 88 cm s1^{-1},以及 RV 标准星 HD55575 在约 450 天内的 RV 离散度(σRV{\sigma_{RV}})为 3.2 m s1^{-1}。这些结果与先前使用 ThAr HCL 测得的结果吻合良好。这证明对于 PARAS(R \leq 67,000)这类高分辨率光谱仪,以约 99\% 纯钍的 ThAr HCL 可被 UAr HCL 替代用于波长定标,从而在可见光区实现 1–3 m s1^{-1} 的 RV 精度。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.12942,
  title  = {Precision wavelength calibration for Radial Velocity measurements using Uranium lines between 3800-6900 \AA},
  author = {Rishikesh Sharma and Abhijit Chakraborty},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.12942},
  year   = {2021}
}

备注

15 pages, 8 figures, 1 long table, Published in SPIE-JATIS