基于帧归一化主成分分析的 JWST MIRI 15μm 系外行星日食观测统一重分析

JWST MIRI 15 微米时间序列日食光度测量为探测近星附近低温岩石系外行星大气提供了强大的手段。本文引入一种新颖技术——帧归一化主成分分析（FN-PCA）用于分析和去除这些 MIRI 时间序列观测中的噪声。运用 FN-PCA 技术，我们对已发布的 LHS 1478 b、TOI-1468 b、LHS 1140 c、TRAPPIST-1 b 和 TRAPPIST-1 c 的 15 微米观测进行统一重分析，使用全新的数据减压管线（Erebus）并与不同的潜在大气成分和表面成分进行比较。我们还调查了额外的公开数据集，仅用于理解影响 MIRI 仪器系统性的因素。我们识别并归类了在所有 17 项分析日食观测中普遍存在的重要探测器级系统性，这些系统性以特征图/特征值对的形式呈现。其中一种特征图/特征值对对应于时间序列观测开始时广为报道的显著斜坡效应，这一效应在 JWST 和 Spitzer 的光度测量中已被广泛报道。对于 JWST/MIRI，我们展示了探测器稳定时间随目标星体 apparent 亮度呈指数关系：$T_\mathrm{set} \mathrm{[小时]} = 0.063\exp^{0.427\cdot m_K} -0.657$。本次统一重分析和对 JWST/MIRI 系统性的调查旨在为即将进行的 500 小时 Rocky Worlds DDT 调查做准备，展示一种可跨所有 MIRI 15 微米数据集使用的数据驱动系统模型。