跨恒星表面的空间分辨光谱。V. 观测前景：迈向类地系外行星探测

利用系外行星凌星期间的微分光谱学检索恒星盘上的谱线形状，可检验恒星大气的3D流体动力学模型。在第四篇论文中，基于跨越 T=3964-6726K（光谱类型约 K8V-F3V）的3D模型的高超光谱分辨率合成数据，识别出了 FeI 和 FeII 谱线的特征模式。本文考察了在普通光谱分辨率及存在噪声情况下，不同强度、激发势和电离级别的谱线间模式的可观测性。3D大气中的时间变率引起谱线参数的变化，其中部分相关。充分的定标可识别视向速度抖动的代理量，从而修正为真实的恒星径向运动。我们还考察了临边昏暗方向的时间变率。文中展示了在不同噪声水平下以拟合宽度和深度恢复空间分辨谱线轮廓。模拟了系外行星凌星期间的信号。除视向速度中的 Rossiter-McLaughlin 型特征外，谱线深度和宽度也显示出类似效应。从系外行星凌星中，以中等努力即可检索宽度、深度和波长的整体恒星谱线参数，但要揭示谱线子群间更细微的、编码了大气结构更精细细节的特征，则需要极佳的信噪比。在一个太阳模型中，时间变率显示出视向速度抖动与谱线深度涨落之间的相关性。由于谱线深度涨落和波长抖动均可从地面测量，低质量系外行星的搜寻应利用这些量将视向速度修正为真实的恒星运动。