利用ESPRESSO和三维非局部热动平衡恒星光谱探测巨系外行星中的钠元素

中性钠是通过透射光谱在系外行星大气中探测到的第一种原子，由于其光学波段的强双线结构，至今仍是最常被探测到的物种。然而，宿主恒星中这些谱线的临边昏暗变化（CLV）会干扰钠的探测。当与Rossiter-McLaughlin（RM）效应结合时，CLV可能模拟或掩盖行星的吸收特征。本研究探讨了三维辐射流体动力学恒星大气和非局部热动平衡（NLTE）辐射转移对单线透射光谱中CLV+RM效应建模的影响，以改进系外行星大气的表征。我们为FGK恒星生成了一个三维NLTE钠I合成光谱网格，参数空间为：Teff=4500-6500 K，log g=4.0-5.0，[Fe/H]=-0.5, 0, 0.5。然后对该网格进行插值，以匹配四颗拥有巨行星的恒星的恒星参数，从而校正其透射光谱中的CLV+RM效应。我们使用了ESPRESSO档案观测数据。我们的工作确认了三个系统（WASP-52b、WASP-76b和WASP-127b）中的钠探测，提高了测量吸收深度的精度。此外，我们发现三维NLTE恒星模型可以解释HD 209458b的光谱特征，而无需任何行星吸收。在合成光谱网格中，我们观察到CLV效应对低Teff和高log g的恒星更强。然而，CLV和RM的联合效应高度依赖于行星-恒星系统的轨道几何结构。随着仪器性能的持续提升，使用最精确的恒星模型来校正高分辨率透射光谱中的CLV+RM效应，对于实现系外行星大气的最佳表征至关重要。我们公开了钠的三维NLTE光谱网格。