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高分辨率下重访 WASP-31b 的钾特征

地球与行星天体物理 2018-10-17 v1

摘要

由于理解仪器系统误差的复杂性,对系外行星时间序列观测光谱的分析与解释仍是我们当前理解系外行星大气的重大挑战。先前使用低分辨率透射光谱对热木星 WASP-31b 的观测给出了相互冲突的结果。哈勃空间望远镜(HST)观测以高显著度(4.2\sigma)探测到强钾特征,而后续使用甚大望远镜(VLT)的地基光谱测光未能重现该结果。在此,我们使用 UVES 光谱仪对 WASP-31b 进行高分辨率观测(R>80,000),力图解决这一分歧。我们利用差分凌星光变曲线并积分行星径向速度,对钾进行了全面搜寻。我们的观测未在先前 HST 所报道的程度上探测到 K 吸收,与 VLT 观测一致。我们以位于行星 K 特征中心的 40\AA bins 测得差分光变曲线深度 ΔF=0.00031±0.00036\Delta F = 0.00031 \pm 0.00036,并在数倍分辨率极限(0.24A˚\approx0.24\AA)处设定核心谱线深度上限 ΔF0.007\Delta F \leq 0.007(3\sigma)。这些结果表明,即便使用我们最稳定的天基仪器,对仪器系统误差的理解仍存在显著局限,且从低分辨率数据中提取窄带特征时必须谨慎。使用替代仪器与方法确认系外行星特征应作为优先事项,而直面系统误差的局限对我们未来理解系外行星大气至关重要。

关键词

引用

@article{arxiv.1810.03693,
  title  = {Revisiting the potassium feature of WASP-31b at high-resolution},
  author = {Neale P. Gibson and Ernst J. W. de Mooij and Thomas M. Evans and Stephanie Merritt and Nikolay Nikolov and David K. Sing and Chris Watson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1810.03693},
  year   = {2018}
}

备注

Accepted in MNRAS, 11 pages, 10 figures