检验信号是否严格周期——在径向速度中分辨行星与恒星活动的应用
地球与行星天体物理
2022-02-22 v1 天体物理仪器与方法
太阳与恒星天体物理
摘要
时间序列中周期性的搜寻通常通过周期信号模型完成，其统计显著性通过伪警报概率或贝叶斯因子来评估。然而，统计显著的周期模型可能并非源自严格周期的来源。特别是在天文学中，人们预期会出现瞬态信号，其在消失前的一段时间内表现出周期性。这种情况例如在径向速度数据中搜寻行星时就会遇到。虽然行星信号预期具有稳定的相位、振幅和频率——除非存在强行星-行星相互作用——但由恒星活动引起的信号通常不会有同样的稳定性。在本文中，我们探索使用乘以时间窗的周期函数来诊断一个看似周期的信号是否确实如此。我们提出诊断方法来检查信号是否持续存在于时间序列中，以及是否具有稳定的相位、振幅和周期。这些检验在周期图和贝叶斯框架中均有表述。我们的方法应用于太阳HARPS-N数据以及HD 215152、HD 69830和HD 13808。我们发现：（i）HARPS-N太阳数据在太阳自转周期及其一次谐波（～13.4天）处表现出信号。13.4天信号的频率和相位在估计不确定度内看似恒定，但其振幅呈现显著变化，可映射至活动水平。（ii）如先前报道，我们发现有四颗、三颗和两颗行星分别环绕HD 215152、HD 69830和HD 13808。
引用
@article{arxiv.2106.01365,
title = {Testing whether a signal is strictly periodic. Application to disentangling planets and stellar activity in radial velocities},
author = {Nathan C. Hara and Jean-Baptiste Delisle and Nicolas Unger and Xavier Dumusque},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.01365},
year = {2022}
}
备注
Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics