极端精密视向速度测量中的太阳污染：有害效应与缓解前景
天体物理仪器与方法
2020-03-25 v1 地球与行星天体物理
太阳与恒星天体物理
摘要
由月光和大气对太阳光的散射引起的太阳污染，会在恒星视向速度（RV）测量中导致系统误差，显著削弱探测和刻画类太阳恒星宜居带内或附近类地系外行星所需的约10cm/s灵敏度。在采用经典的基于掩模或基于模板的互相关技术测量速度时，以可变有效速度偏移加入的低水平光谱污染会引入系统噪声。本文给出模拟，估计未校正的散射太阳光污染所诱发的RV测量误差范围。我们探索了潜在的校正技术，包括同时使用光谱仪天空光纤以及通过相干光纤成像束进行宽带成像，这些技术可将这一误差源可靠地降低到典型恒星观测的光子噪声极限以下。我们讨论了这些模拟的局限性、基本假设与缓解机制。我们还展示并讨论了为WIYN 3.5m望远镜的NEID精密RV仪器设计并集成的组件，以作为社区探索和评估校正技术的持续资源。我们强调，尽管“亮夜”传统上足以满足RV科学需求，但对于最引人关注的系外行星系统达到10cm/s精度的目标，可能要求这些下一代仪器能够使用更暗的天空。
引用
@article{arxiv.2002.09468,
title = {Solar Contamination in Extreme Precision Radial Velocity Measurements: Deleterious Effects and Prospects for Mitigation},
author = {Arpita Roy and Sam Halverson and Suvrath Mahadevan and Gudmundur Stefansson and Andrew Monson and Sarah E. Logsdon and Chad F. Bender and Cullen H. Blake and Eli Golub and Arvind Gupta and Kurt P. Jaehnig and Shubham Kanodia and Kyle Kaplan and Michael W. McElwain and Joe P. Ninan and Jayadev Rajagopal and Paul Robertson and Christian Schwab and Ryan C. Terrien and Sharon Xuesong Wang and Marsha J. Wolf and Jason T. Wright},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.09468},
year = {2020}
}