M矮星星斑活动对低质量行星探测阈值的影响
太阳与恒星天体物理
2015-05-20 v1
摘要
鉴于人们对搜寻低质量岩石行星的兴趣日益增长，我们研究了星斑对围绕M矮星运行的类地行星径向速度搜索的影响。由于针对M矮星的新巡天很可能在红外波段进行，我们对V波段和Y波段星斑引起的抖动进行了比较，结果表明在Y波段观测时抖动可降低一个数量级。抖动的确切降低幅度取决于光球与黑子对比度，对比度越小，改善越大。我们外推了一个用于描述太阳黑子分布的模型，以模拟我们预期在M矮星上发现的黑子模式。假设M矮星接近或完全对流，我们随机将星斑放置在恒星表面，模拟不同的黑子覆盖水平。推导出被黑子扭曲的谱线轮廓，并用于研究星斑引起的抖动。通过假设黑子活动程度，模拟了在10到500个观测历元内宜居带类地行星的探测极限。我们发现，对于围绕缓慢自转的0.1和0.2太阳质量恒星运行的行星，需要不超过50个历元即可探测到1-2个地球质量的行星（误报概率小于1%）。当考虑每个恒星质量/光谱类型的典型自转速度和活动水平时，这种灵敏度会降低。对于最活跃的恒星（vsini >= 20 km/s且具有暗黑子），在不超过500次观测中，预计无法探测到低于20个地球质量的行星。
引用
@article{arxiv.1011.1125,
title = {The effect of M dwarf starspot activity on low-mass planet detection thresholds},
author = {J. R. Barnes and S. V. Jeffers and H. R. A. Jones},
journal= {arXiv preprint arXiv:1011.1125},
year = {2015}
}
备注
12 pages; 8 figures; accepted for publication in MNRAS