Rossiter-McLaughlin 效应与系外行星凌星：中低光谱分辨率下的微妙关联
地球与行星天体物理
2023-12-21 v1
摘要
通过凌星光谱对系外行星大气进行表征，是基于经过大气滤过的恒星光谱与被掩恒星区域未受掺杂光谱之间的比较。盘积分光谱常被用作被掩光谱的替代，但它们沿凌星轨迹存在差异，具体取决于恒星类型和自转速度。这被称为 Rossiter-McLaughlin (RM) 效应，已知当使用盘积分恒星光谱计算时，该效应会在高光谱分辨率下偏置透射光谱。最近有研究表明，系外行星首个声称的大气信号不可能源于钠双线核心的吸收，因为在高分辨率下观察到的特征可以由 RM 效应很好地重现。然而，利用 HST 在中等光谱分辨率下做出的探测究竟源于平滑后的 RM 特征还是源于行星吸收线的翼部，仍不清楚。更一般地，RM 效应在中等和低光谱分辨率下的影响仍鲜有探讨。为了解决这个问题，我们使用 EVaporating Exoplanets 代码模拟了多种系统中的真实透射光谱。我们发现，RM 效应不应偏置由 JWST/NIRSPEC（棱镜模式）在低分辨率下测量的宽带大气特征，如雾霾或分子吸收。然而，由 JWST/NIRSPEC（G140H 模式）或 HST/STIS 在中等分辨率下测量的亚稳态氦或钠的吸收特征可能会被偏置，特别是对于在快速自转恒星前处于错位轨道上的行星。相比之下，我们表明最初在 HD209458b（一个对齐系统）中报告的 Na 信号无法用 RM 效应解释，从而支持了其行星起源。
引用
@article{arxiv.2312.12976,
title = {The Rossiter-McLaughlin effect and exoplanet transits: A delicate association at medium and low spectral resolution},
author = {Yann Carteret and Vincent Bourrier and William Dethier},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.12976},
year = {2023}
}
备注
Accepted for publication in A&A