邻近类太阳系系外卫星的光谱天体测量可探测性

尽管已尝试使用多种方法进行探测，但尚无一种技术能声称成功确认探测到太阳系以外的卫星。现有的卫星探测方法在能力上局限于探测质量超出形成模型建议范围的卫星，或者要求表面温度超过潮汐加热模拟所允许的范围。我们扩展了光谱天体测量法，该方法利用未分辨伴星导致的光中心随波长的变化，此前已证明能够探测邻近系外木星周围的类地卫星，旨在确定使用该方法可探测的卫星类型界限。我们推导了任意闭合开普勒轨道中卫星的光谱天体测量信号的通用解析表达式，以及一套新的关于光子噪声、指向误差、背景和仪器噪声以及像素化探测器噪声的估计值。随后利用该框架推导了邻近系统中超级木星周围类太阳系卫星可观测所需的温度界限，以 $\epsilon$ Indi Ab 为典型代表。我们表明，对于中等温度 (150-300 K) 的类太阳系卫星，使用 ELT 进行此类探测是可能的，这与现有关于潮汐加热的文献一致；并且在最近的系统中，探测大型（火星大小或更大）、温度如同我们在太阳系中观测到的冰卫星可能是可行的。