利用后制冷Spitzer测量系外行星掩食深度的重复性与准确性

我们检验了在 Spitzer 空间望远镜后制冷任务期间，使用红外阵列相机（InfraRed Array Camera, IRAC）进行的系外行星差分掩食深度测量的重复性、可靠性和准确性。我们重新分析了一个已有的 4.5 {\mu}m 数据集，该数据集包含 XO-3b 系统在次掩食期间的 10 次观测，使用了七种不同的去除相关噪声的技术。我们发现，平均而言，对于给定的技术，掩食深度估计值在各历元间可重复到 156 ppm（百万分之一）以内。大多数技术推导的掩食深度变化不超过光子噪声极限的 3 倍。除一种方法外，所有方法都准确评估了自身误差：对这些方法而言，单个测量不确定度与 10 个历元样本上掩食深度的散布相当。为评估这些技术的准确性并厘清仪器误差与其他测量误差源之间的区别，我们还分析了一个对 XO-3b 的 10 次访问的模拟数据集，其掩食深度已知。我们发现其中三种方法（BLISS 映射、像素级去相关和独立成分分析）获得的结果在真实掩食深度的光子极限的三倍以内。当在 10 个历元集合上取平均时，7 种技术中有 5 种落在真实值 60 ppm 以内。Spitzer 系外行星数据若按照当前最佳实践获取，并采用如本文所述的方法归算，能够测量出可重复且准确的单次掩食深度，取得接近光子极限的结果。