冷温度直接成像系外行星51 Eri b的反演研究
地球与行星天体物理
2023-04-26 v1 天体物理仪器与方法
太阳与恒星天体物理
摘要
反演方法是一种强大的分析技术，通过估计在正向模型中组合以最佳拟合观测光谱的整体物理与化学性质来建模系外行星大气，且正日益应用于直接成像系外行星的观测。我们改进了贝叶斯反演套件TauREx3，用于分析来自直接成像气态巨行星与棕矮星的近红外分光光度数据。我们通过给出棕矮星基准GJ 570D的结果展示了TauREx3对亚恒星大气的适用性，该结果与先前反演研究一致，同时也表现出与碱金属线存在相关的系统偏差。我们还给出了冷系外行星51 Eri b的结果，这是对该天体的首次自由化学反演分析，使用了来自GPI与SPHERE的分光观测。尽管我们的反演分析无需引入云消光即可解释分光与测光观测，我们认为这可能是由于采用了可模拟云存在的柔性温度-压力剖面所致。我们以2.7置信度给出了氨探测的贝叶斯证据，这是系外行星大气中氨的首个迹象，与同类光谱型棕矮星中存在该分子相一致。我们展示了51 Eri b与GJ 570D在其反演分子丰度上的化学相似性。最后，我们表明采用不同光谱数据与建模组件（如温度-压力和云结构）时，51 Eri b的整体反演结论可能变化。
引用
@article{arxiv.2302.07939,
title = {Retrieval study of cool, directly imaged exoplanet 51 Eri b},
author = {Niall Whiteford and Alistair Glasse and Katy L. Chubb and Daniel Kitzmann and Shrishmoy Ray and Mark W. Phillips and Beth A. Biller and Paul I. Palmer and Ken Rice and Ingo P. Waldmann and Quentin Changeat and Nour Skaf and Jason Wang and Billy Edwards and Ahmed Al-Refaie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.07939},
year = {2023}
}