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塞曼展宽的径向速度特征

太阳与恒星天体物理 2015-06-12 v1

摘要

恒星活动特征(如黑子和谱斑)会显著限制系外行星的搜寻。当前针对活动诱导径向速度(RV)信号的模型主要关注黑子中温度对比的影响,预测该信号会随波长增加而减弱。另一方面,塞曼效应对RV测量的相对重要性应随波长而增加,因为塞曼位移本身随λ\lambda增加,且较冷的磁性黑子在较长波长处对总通量的贡献更大。我们对活动区在恒星RV测量中的影响进行了建模,同时包含了黑子中的温度对比和塞曼谱线展宽。我们使用包含0.5至2.3μ\mum范围内原子和分子塞曼分裂的偏振辐射转移模型计算了恒星谱线轮廓。结果表明,仅由塞曼效应引起的RV信号幅度即可与温度对比引起的信号相当。此外,由冷磁性黑子引起的RV信号随波长增加而增大。我们还计算了由于平均磁场强度在不同观测间的变化所引起的RV信号,但发现这不太可能对系外行星的搜寻产生显著影响。作为示例,我们利用HARPS光谱仪的数据推导了活动M矮星AD Leo的RV幅度随波长的函数关系。RV信号在较长波长处并未减弱,反而显示出相反行为的证据。我们得出结论,活动恒星的RV信号在较长波长处不会消失,而是敏感地依赖于黑子温度和磁场的组合;在活动低质量恒星中,它甚至可能随波长增加而增大。

关键词

引用

@article{arxiv.1301.2951,
  title  = {Radial velocity signatures of Zeeman broadening},
  author = {Ansgar Reiners and Denis Shulyak and Guillem Anglada-Escude and Sandra V. Jeffers and Julien Morin and Mathias Zechmeister and Oleg Kochukhov and Nikolai Piskunov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1301.2951},
  year   = {2015}
}

备注

12 pages, accepted by A&A, abstract shortened