用于系外行星科学的法布里-珀罗谐振腔中宽带色散漂移的量化

太阳系外是否存在地球-太阳类比体是科学中最长久的问题之一。目前，回答这一问题是一项极困难的测量难题，需要天文望远镜、光纤、精密光谱仪、大面阵探测器以及先进数据处理等多方面的协同进展。总体而言，应对该挑战需要在多年周期内以 10^-10 量级测量并校准恒星光谱的偏移。激光频率梳（LFCs）引入精密天文光谱领域，近期推进了实现此类精度的可能。然而，LFCs 的高成本、复杂性和缺乏全光谱覆盖限制了其广泛应用与最终影响。为解决此问题，我们探索简单稳健的白光照明法布里-珀罗（FP）标准具作为精密径向速度测量的光谱校准器。我们追踪了来自两台最先进天文光谱仪的已安装 FP 多达 13,000 个标准具模式的频率。将这些测量与建模结合，我们将 FP 模式出乎意料的色散变化追溯至宽带 FP 镜介电泳层亚皮米级的变化。由此确定 FP 模式频率的精度接近 10^-11/天，相当于 3 mm/s/天的径向速度（RV）多普勒偏移。这些结果在精密 RV 测量两个方向上代表关键进展：首先，它们使 FP 标准具成为更强大的独立校准工具；其次，它们展示了 LFCs 将 cm/s 级 RV 测量精度延伸至接近一年的能力。总之，这些进展凸显了实现对我们寻找类地行星至关重要的光谱校准水平的路径。