揭示极端精密径向 velocity 测量中的隐藏系统效应
天体物理仪器与方法
2026-01-06 v1 地球与行星天体物理
摘要
我们识别并纠正了来自 EXtreme PREcision Spectrograph (EXPRES) 的七年径向 velocity 数据中出现的小而连贯的仪器漂移。这些系统效应在 2022 年 1 月前后六个月最为显著,当时 EXPRES 经历了更大的温度变化,我们观察到径向 velocity 在尖峰和谷之间有 2.8 m/s 的系统性变化。这足够大,以至于能够模拟或遮蔽行星信号。为隔离并纠正这些效应,我们开发了一套诊断工具,用于跟踪二维 \'echellogram 移位、比例和旋转,以及从激光频率 comb (LFC) 线中推导出的线条 bisectors 跨度 (LBS)。通过将这些经验性轨迹与仪器遥测在多维回归中结合,我们将 EXPRES 仪器趋势(以太阳 RV 为基准)从 RMS 降低了 1.32 m/s 至 0.43 m/s,改进幅度为 67%;12 个基质静音星的综合数据显示 velocity 散布降低了 26%。我们的注入-恢复仿真进一步表明,在纠正后对低振幅行星信号的灵敏度提升了一倍。应用于 Coronae Borealis (CrB) 的恒星时间序列数据后,纠正消除了虚假的行星 d 信号,恢复了数据的完整性。这一结果凸显了在下一代 EPRV 仪器实现真正的厘米每秒精度方面,对长期监测和多维校准诊断的必要性。
引用
@article{arxiv.2601.02296,
title = {Uncovering Hidden Systematics in Extreme-Precision Radial Velocity Measurements},
author = {Lily L. Zhao and Debra A. Fischer and Andrew E. Szymkowiak and John M. Brewer and Joe Llama},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.02296},
year = {2026}
}
备注
14 pages, 11 figures, accepted