面向下一代系外行星视向速度巡天规划的模拟研究

未来的直接成像任务如 HabEx 和 LUVOIR 旨在编目并刻画邻近恒星周围的类地质量天体。这些任务的系外行星产出将取决于类地行星的出现频率，并可能取决于事先知晓哪些恒星具体拥有适宜的行星系统。地基或天基视向速度巡天可潜在地对目标进行预选并辅助优化观测时间，而非开展无先验信息的直接成像巡天。在本文中，我们提出用于模拟支持直接成像任务的邻近恒星未来视向速度巡天的框架。给定一份直接成像目标列表，我们生成曝光时间列表、观测时间序列与视向速度时间序列。我们针对一组拟议的望远镜与高精度视向速度光谱仪，生成涵盖可能被考虑用于下一代极精密视向速度巡天的若干全球网络架构的模拟巡天。我们还发展了用于观测频率与行星探测灵敏度的优值指标，并跨架构进行比较。基于此，在既定假设与注意事项下，我们得出优化支持直接成像任务的未来视向速度巡天产出的结论。我们发现，我们所考虑的所有巡天均获得了足够数量的精密观测，以满足类地质量宜居带行星的最小理论白噪声探测灵敏度，并留有余量以探究恒星活动与相关性噪声导致的系统效应。