A new method to correct for host star variability in multi-epoch observations of exoplanet transmission spectra
由于恒星光球层的不均匀性,围绕活跃恒星运行的系外行星的透射光谱会受到波长依赖效应的影响。WASP-19 b是一颗超热木星(T $_{eq}$ $\sim$ 2100 K),是一颗这样的强烈辐射气体巨星,围绕着一颗活跃的太阳型恒星运行。我们目前的光学(520-900 nm)透射光谱的WASP-19 b获得八个时代使用双子座多目标光谱仪(GMOS)的双子座南望远镜。我们应用我们最近开发的高斯过程回归为基础的方法来模拟过境光曲线系统学,并提取在每个时代的透射光谱。我们发现,WASP-19 b的透射光谱的影响,在个别时期的恒星变化。我们报告的相对斜率和偏移量的频谱在所有时期之间观察到的关系。这种关系与前向传输模型的预测是一致的,前向传输模型解释了先前为WASP-19测量的未被遮蔽的恒星斑点和光斑的影响。我们引入了一种新的方法来纠正这种恒星的变化效应,在每个时代通过使用所观察到的相关性之间的传输光谱斜率和偏移。我们比较我们的恒星变异校正GMOS传输光谱与以前的矛盾MOS测量WASP-19 b,并试图调和它们。我们还测量了WASP-19的TESS测光宽带恒星变率的幅度和时间尺度,我们发现这与GMOS光谱和地基宽带测光长期监测中观察到的效果是一致的。我们的研究结果最终警告结合多历元光学传输光谱的系外行星绕活跃的恒星之前,纠正每个时代的恒星变异。
2022-07-04 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Windows Into Other Worlds: Pitfalls in the physical interpretation of exoplanet atmospheric spectroscopy
该研究针对系外行星大气光谱物理解释中的三个常见认知误区展开探讨,明确了光谱在大气成分、云层判定等方面的局限,并探讨了遥感在系外生命搜寻中的应用价值。
2024-06-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
Constraining Stellar Photospheres as an Essential Step for Transmission Spectroscopy of Small Exoplanets
透射光谱探测过境系外行星的大气,但这些观测也受到宿主恒星上磁性活跃区引入的信号的影响。在这里,我们概述了在未来十年的科学机会,提供有用的约束恒星光球和最小的($R<4\,R_{\odot}$)系外行星的透射光谱的解释。我们确定并讨论了四个主要的机会:(1)通过系外行星穿越事件完善恒星磁活动区的属性;(2)活动系外行星宿主恒星的光谱分解;(3)联合检索恒星光球和行星大气属性与透射光谱的研究;和(4)继续视觉透射光谱研究,以补充$\textit{JWST}$的长波长研究。我们向Astro 2020十年巡天委员会提出了五项建议:(1)将凌日光源(TLS)效应视为对精确系外行星透射光谱学的挑战,也是未来十年科学进步的机会;(2)将宿主恒星光球异质性的表征作为研究凌日系外行星的综合研究战略的一部分;(3)支持建造地基超大型望远镜;(4)支持多学科研究团队,将太阳物理学、恒星物理学和系外行星社区聚集在一起,进一步利用凌日系外行星作为恒星光球的空间探测器;和(5)支持视觉透射光谱学的努力,作为对$\textit{JWST}$长波长观测活动的补充。
2019-03-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Biases in Exoplanet Transmission Spectra Introduced by Limb Darkening Parametrization
本文揭示二次临边昏暗参数化会在JWST透射光谱中引入波长相关偏差,并提出采用宽无信息先验的标准参数化及原生分辨率拟合以减少误差、最大化信息提取。
2024-09-05 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Earth as a Transiting Exoplanet: A Validation of Transmission Spectroscopy and Atmospheric Retrieval Methodologies for Terrestrial Exoplanets
本研究利用地球高信噪比透射光谱验证类地系外行星大气反演模型,证实高分辨率下模型吻合度高且可探测多种气体,同时验证一维模型可满足JWST对M型矮星类地行星的观测需求。
2023-08-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
Exoplanet Atmosphere Forecast: Observers Should Expect Spectroscopic Transmission Features to be Muted to 33%
为了确保对系外行星大气透射光谱进行强有力的限制,未来的观测需要获得高信噪比(SNR)测量,假设分子特征的振幅小于清晰的太阳金属丰度大气。分析37个系外行星的透射光谱,我们发现在<7%的情况下测量到了清晰的太阳分子特征。
2019-08-25 astro-ph.EP
Featureless transmission spectra of 12 giant exoplanets observed by GTC/OSIRIS
本研究利用GTC/OSIRIS透射分光光度法观测12颗气态巨行星,发现多数透射光谱无特征,仅CoRoT-1b显示大气特征证据,但缺乏决定性证据导致多种解释,表明无特征光谱不一定意味着多云大气,需进一步观测确认。
2023-05-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Methods to Characterise Exoplanet Host Stars from Spectroscopy
本章介绍基于光谱学表征系外行星宿主恒星的方法,阐述如何从光谱导出有效温度等参数,并结合测光与视差推导恒星半径与质量。
2025-04-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Developing a vision for exoplanetary transit spectroscopy: a shared window on the analysis of planetary atmospheres and of stellar magnetic structure
我们描述了如何在ELT和JWST时代的系外行星大气的准确表征将不可避免地需要考虑对流和磁场引起的恒星不均匀性。现有的证据表明,在观测到的凌日光谱的恒星和行星的签名的混合物。最后,我们讨论了如何通过多管齐下的方法,包括新的太阳参考光谱,改进的MHD建模,以及所涉及的社区之间的协同合作,从太阳到恒星和系外行星天文学家解开这两个组件。
2019-04-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraining Exoplanet Metallicities and Aerosols with ARIEL: An Independent Study by the Contribution to ARIEL Spectroscopy of Exoplanets (CASE) Team
欧空局的大气遥感系外行星大型调查(ARIEL)将于2028年发射,对$\sim$ 1000颗过境系外行星进行调查,将建立在开普勒和TESS的遗产基础上,并通过将其高精度系外行星观测置于大型,具有重要意义的行星群背景下来补充JWST。从两个FGS连续覆盖0.5- 7.8 ~ $μ$ m(0.50- 0.55,0.8 - 1.0和1.0- 1.2 ~ $μ$ m光度法; 1.25- 1.95 ~ $μ$ m光谱)和AIRS(1.95- 7.80 ~ $μ$ m光谱),ARIEL将在其3.5年的任务期间确定大气成分和探测行星形成历史。NASA提出的对ARIEL系外行星光谱学的贡献(CASE)将是ARIEL FGS仪器的一个子系统,包括两个可见光到红外探测器,相关的读出电子设备和热控制硬件。将由波兰科学院空间研究中心建造的FGS将提供精细制导和可见光到近红外光度测定和光谱学,对大气气溶胶贡献和行星引力提供强有力的诊断,这在建立行星能量平衡方面发挥着至关重要的作用。CASE团队在这里介绍了一项独立的研究,研究ARIEL测量系外行星金属丰度的能力,它探测了行星形成的条件,FGS测量散射光谱斜率,它表明系外行星是否有大气气溶胶(云和霾),以及几何散射,这有助于建立行星气候。我们的设计参考任务模拟表明,ARIEL可以测量其1000颗行星的单次访问样本与$>7.5σ$的质量-金属丰度关系,FGS可以…
2019-06-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
Aura-3D: A Three-dimensional Atmospheric Retrieval Framework for Exoplanet Transmission Spectra
大气检索的系外行星传输光谱允许的昼夜终结者区域的组成和结构的限制。在过去,这种检索通常假设一维温度结构,足以解释现存的观测。然而,越来越多的数据质量预期从系外行星光谱与JWST激励多维大气检索的考虑。我们提出了AURA-3D,系外行星传输光谱的三维大气检索框架。AURA-3D包括一个前向模型,能够快速计算给定大气结构的三维几何结构中的透射谱,因此可以用于大气反演以及计算大气环流模型(GCM)的光谱。为了有效地探索空间的可能的三维温度结构的检索,我们开发了一个参数化的三维压力-温度分布,它可以准确地表示方位角平均温度结构的热木星GCM的范围。我们应用我们的检索框架模拟JWST观测热木星透射光谱,获得准确的估计昼夜温度变化的整个终结者以及化学物种的丰度。我们展示了一个例子的模型热木星透射光谱,传统的一维检索JWST质量的数据返回有偏见的丰度估计,而检索,包括昼夜温度梯度可以准确地检索到真正的丰度。我们的正演模型也有能力,包括不均匀的化学以及可变的云/雾。这个新的检索框架打开了领域,详细的多维大气特性使用传输光谱的系外行星在JWST时代。
2022-08-23 astro-ph.EP astro-ph.IM
Model-independent exoplanet transit spectroscopy
我们提出了一种新的数据分析方法,用于从凌日观测中获得系外行星大气的透射光谱和恒星盘上的亮度变化。新方法能够恢复系外行星大气吸收光谱和恒星比强度,而不依赖于恒星和行星的理论模型。我们将恒星的比强度和行星半径同时直接拟合到凌日光变曲线。这使得恒星模型可以从数据分析中删除。此外,我们使用的数据质量加权滤波技术,以实现光谱分辨率和重建保真度之间的最佳权衡均匀的信噪比在整个波长范围内。这种方法比传统的数据分箱到低分辨率波长网格上更有效。我们证明,我们的分析是能够再现的结果,通过使用显式二次临边暗化方程,和过滤技术有助于消除虚假的光谱特征,在具有较强的大地吸收的地区。将该方法应用于VLT FORS 2对系外行星GJ 1214 b和WASP-49 b的观测,得到了与前人一致的结果。通过与数值模拟结果的比较表明,该方法能够准确地重建出恒星的比强度。所提出的方法,使更强大的表征外行星大气分离的行星传输和恒星比强度谱(即模型独立)的化学和物理解释的推导。
2018-03-14 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
SPECtrophotometer for TRansmission spectroscopy of exoplanets (SPECTR)
SPECTR是一种安装在BOAO 1.8米望远镜上的新型低分辨率光学分光光度计,设计用于观测凌星系外行星的透射光谱,其长狭缝便于同时观测目标与比较星,观测精度达1 ppt,结果与先前研究一致。
2024-07-31 astro-ph.EP astro-ph.IM
Regaining the FORS: optical ground-based transmission spectroscopy of the exoplanet WASP-19b with VLT+FORS2
在过去的几年里,对系外行星的研究已经从纯粹的发现,然后在性质上更具探索性,最后变得非常量化。特别是,透射光谱学现在允许研究系外行星大气。这些研究严重依赖于空间或大型地面设施,因为需要进行时间分辨,高信噪比光谱学。最近在ESO的甚大望远镜上更换了FORS 2大气衍射校正器的棱镜,这应该使我们能够达到比以往任何时候都更高的数据质量。利用FORS 2,我们获得了WASP-19 b的第一个地面光学透射光谱,在550- 830 nm范围内具有20 nm的分辨率。对于这颗行星,数据集代表了迄今为止获得的最高分辨率透射光谱。我们发现行星大气模型在790 nm的透射光谱redwards的大偏差,表明无论是不透明的额外来源不包括在当前的大气模型WASP-19 b或额外的,未开发的来源的系统学。尽管如此,这项工作显示了FORS 2的新潜力,可以比迄今为止更详细地研究系外行星的大气层。
2015-03-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
Reflected spectroscopy of small exoplanets II: characterization of terrestrial exoplanets
能够进行高对比度成像的太空望远镜被认为是寻找类太阳恒星周围的类地行星并确定其潜在可居住性的途径。因此,量化反射光谱的能力是至关重要的,通过直接成像的类地系外行星,现有的工作集中在现代地球的行星类似物。在这里,我们超越了地球的类似物,并使用贝叶斯检索算法ExoReL $^\Re$,以确定我们可以从它们的反射光谱中了解到什么。认识到类地系外行星的潜在多样性,我们的重点是区分大气场景没有任何先验知识的主导气体。我们发现,虽然光学波段($0.4-1.0\ μ$ m)的中等分辨率光谱可能足以表征现代地球模拟,但它可能会导致对类似太古代地球或具有CO $_2$主导大气的行星的错误解释。包括近红外波段($1.0-1.8\ μ$ m)的观测可以防止这种误差,确定大气的主要成分(N $_2$、O $_2$或CO $_2$),并量化痕量气体(H $_2$ O、O $_3$和CH $_4$)。这些结果对确定未来系外行星直接成像任务的科学要求、设计波段带宽和观测方案具有参考价值。
2022-04-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
TRIDENT: A Rapid 3D Radiative Transfer Model for Exoplanet Transmission Spectra
透射光谱是用来探测系外行星大气的温度、成分和云特性的主要方法之一。最近的研究表明,系外行星大气层的多维性质-由于昼夜过渡和早晨与傍晚之间的不均匀性-可以强烈影响透射光谱。然而,三维辐射转移技术的计算要求已经排除了它们在大气反演中的使用。在这里,我们介绍TRIDENT,一个新的三维辐射转移模型,快速计算传输光谱的系外行星大气与昼夜,早晚,垂直变化的温度,化学丰度和云的属性。我们还推导出一个一般方程的透射光谱,占三维大气,折射,多重散射,入口/出口,掠凌,恒星的异质性,和nightside热发射。在介绍了TRIDENT的线性代数为基础的方法,三维辐射转移,我们提出了新的参数处方的三维温度和丰度剖面和三维云。我们发现,多维透射光谱表现出两个显着的观测签名:(i)昼夜成分梯度改变的吸收功能的相对振幅;和(ii)早晚成分梯度扭曲的峰翼对比度的吸收功能。最后,我们证明了多维大气的这些特征与1D模型相比会产生> 100 ppm的残差,从而使它们可能被JWST检测到。TRIDENT的快速辐射转移,加上参数多维大气,解锁三维大气反演的最后障碍。
2021-12-31 astro-ph.EP astro-ph.IM
Transmission strings: a technique for spatially mapping exoplanet atmospheres around their terminators
系外行星透射光谱测量的是在过境期间穿过行星大气层的光的吸收,通常在全球范围内进行评估,导致每个行星大气只有一个光谱。然而,行星大气固有的三维性质,通过热,化学和动力学过程,可以在观测中留下不均匀的结构和性质。在这项工作中,我们设计了一种空间映射传输中的系外行星大气层的技术。我们的方法放松了凌光曲线是由圆形行星掩盖的圆形恒星产生的假设,相反,我们允许行星天空投影形状的灵活性。我们将行星的半径定义为围绕其边缘的角度的单值函数,我们将这个数学对象称为传输串。这些传输字符串参数化的傅立叶级数,这些系列具有可调节的复杂性,产生物理上实际的形状,而被简化为经典的圆形的情况下,这些系列的动机的选择。我们的技术的效用主要是用于高精度的多波长光变曲线,从中可以推断出透射光谱作为围绕行星终结者的角度的函数,从而能够分析系外行星大气中发挥作用的多维物理学。更一般地说,该技术可以应用于任何过境光变曲线,以导出过境物体的形状。我们开发的算法可以作为一个开源软件包使用,称为harmonica。
2022-12-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
Understanding Stellar Contamination in Exoplanet Transmission Spectra as an Essential Step in Small Planet Characterization
行星凌日期间的透射光谱学预计将成为未来二十年小型(近似地球大小)系外行星大气层的主要信息来源。然而,这种技术本质上受到恒星光谱污染的影响,这是由于恒星的照片和色球并不完全均匀。这种恒星污染通常会达到或超过行星光谱特征所引入的信号。找到有效的方法来纠正恒星污染-或者至少量化其可能的范围-对于最重要的系外行星是我们了解系外行星大气的必要步骤。这将需要大大加深我们对恒星异质性的理解,目前这一点受到现有数据的限制。
2018-03-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exoplanet Atmosphere Measurements from Transmission Spectroscopy and other Planet-Star Combined Light Observations
即使我们无法从空间上分辨行星与其宿主恒星,也有可能了解大量关于系外行星大气的信息。在本章中,我们将概述用于描述凌日系外行星的基本技术-透射光谱学,发射和反射光谱学,以及全轨道相位曲线观测。我们讨论实际的考虑,包括当前和未来的观测设施和测量精确光谱的最佳实践。我们还强调了关于系外行星的化学,气候和云特性的主要观测结果。
2018-06-13 astro-ph.EP
A First Look at CRIRES+: Performance Assessment and Exoplanet Spectroscopy
高分辨率光谱学已被证明是大气遥感系外行星的一个强大途径。最近,ESO在VLT调试了CRIRES+高分辨率红外光谱仪。CRIRES+是一种交叉色散摄谱仪,具有高通量和宽波长覆盖范围,覆盖近红外(0.95-5.3 $μ$ m),特别适合于系外行星的大气特性。在这项工作中,我们报告了CRIRES+用于系外行星光谱学的性能的早期见解,并对数据简化过程进行了详细的评估。由于仪器的新颖性,我们使用官方CR2 RES管道和我们新定制的ExoRES管道执行两种独立的数据简化策略。利用科学验证观测结果发现,在最佳观测条件下,CRIRES+的光谱分辨率可达$R \gtrsim 100,000$。同样,我们发现的信噪比(S/N)是一致的预期和经验估计所考虑的观察。作为一个案例研究,我们执行的第一个应用CRIRES+的大气特征的系外行星-超热木星MASCARA-1 b。我们在MASCARA-1 b的S/N分别为12.9和5.3时探测到CO和H $_2$ O,并通过CO和H $_2$ O发射谱线发现了温度反演,这是系外行星的第一次。我们发现CO和H $_2$ O的组合S/N为13.8,与CO相比,H $_2$ O丰度较低。我们的研究结果证明了CRIRES+的科学潜力,并强调了对不同系外行星进行高分辨率大气光谱分析的绝佳机会。
2022-08-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
A White Paper Submitted to The National Academy of Science's Committee on Exoplanet Science Strategy: Observing Exoplanets with the James Webb Space Telescope
詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)将彻底改变我们对系外行星的理解,它将对靠近其宿主恒星($<$ 2 AU)的各种成熟行星进行凌日光谱分析,并对位于更远位置的年轻天体($>$ 10 AU)进行日冕成像和光谱分析。对系外行星的普查揭示了各种各样的行星围绕着所有年龄和光谱类型的恒星运行。随着TESS对最近、最亮恒星的全天空调查,未来十年的挑战将是从人口统计转向物理表征。本白皮书讨论了JWST的灵敏度和稳定性、高角分辨率及其强大的仪器套件所带来的各种系外行星机会。JWST的观测将推进我们对年轻到成熟行星大气层的理解,并将为行星形成提供新的见解。
2018-03-10 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
JexoSim: A time domain simulator of exoplanet transit spectroscopy with JWST
詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)将在未来十年内执行系外行星过境光谱学,有望取得变革性的科学成果。机载的所有四台仪器都可用于这项技术,该技术根据波长相关的光变曲线测量重建系外行星的大气透射或发射光谱。天体物理学和仪器噪声以及系统学会影响最终光谱的精确度和准确度,从而影响从光谱中得出的大气特性。相关的噪声和时间依赖的系统,可以偏置的测量信号,必须考虑在最终的不确定性。然而,用真实数据或简单的分析工具来量化这些影响可能很困难。现有的公开可用的模拟器JWST不充分模拟复杂的时域过程外行星过境观测。我们报告JexoSim,一个专用的时域模拟器JWST包括所有四个仪器的系外行星过境光谱。JexoSim对天体物理学和仪器进行建模,在模拟的时间内生成类似于真实观测的二维图像。JexoSim可以捕获光变曲线上的相关噪声和系统偏差,这使其具有很大的通用性。JexoSim的潜在应用包括JWST仪器的性能测试,评估科学回报和测试数据简化管道。我们描述JexoSim,验证它对其他模拟器,并提出了它的实用程序的例子。
2019-10-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
Spatially resolved spectroscopy across stellar surfaces. V. Observational prospects: Toward Earth-like exoplanet detection
测试恒星大气的三维流体动力学模型是可行的检索谱线形状的恒星盘,在系外行星凌日期间使用差分光谱。从超高光谱分辨率的合成数据,FeI和FeII线的特征模式在论文IV中从跨越T=3964- 6726 K的3D模型中识别出来(光谱型约为1000 K)。K8V-F3V)。在普通的光谱分辨率和噪声的存在下,不同的强度,激发电位和电离水平的线之间的图案的可观测性进行检查。三维大气中的时间变化引起谱线参数的变化,其中一些是相关的。适当的校准可以识别表观径向速度抖动的代理,以调整实际的恒星径向运动。我们还研究了中心到肢体的时间变异性。针对各种噪声水平,显示了具有拟合宽度和深度的空间分辨线轮廓的恢复。模拟了系外行星过境期间的信号。除了Rossiter-McLaughlin型特征的视径向速度,类似的效果线的深度和宽度。通过系外行星凌日,已经可以通过适度的努力检索宽度、深度和波长位置的总体恒星谱线参数,但是需要非常好的信噪比来揭示谱线分组之间更微妙的特征,其中对大气结构的更精细细节进行编码。在一个太阳模型中,时间变化显示了视径向速度抖动和线深度波动之间的相关性。由于线深度的波动和波长的抖动都可以从地面测量,因此搜索低质量系外行星应该探索这些因素,以调整视径向速度以适应实际的恒星运动。
2021-03-08 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Minimizing Star Spot Contamination of Exoplanet Transit Spectroscopy Using Alternate Normalization
本文研究未被掩食星斑对M矮星周围温带岩质系外行星凌星光谱分子探测的影响,并提出一种基于无星斑代理光谱的替代归一化方法以最小化星斑污染,验证了其原理可行性并讨论了实际应用挑战。
2025-05-06 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Effect of multiple scattering on the Transmission spectra and the Polarization phase curves for Earth-like Exoplanets
这是最合适的时间来描述类地系外行星,以检测地球以外的生物特征,因为这样的系外行星将是大预算的任务,如JWST,罗马太空望远镜,HabEx,LUVOIR,TMT,ELT等的主要目标。我们提供了模型的传输光谱的类地系外行星的多重散射的影响。为了这个目的,我们数值求解完整的多次散射辐射转移方程,而不是使用不包括由于散射的漫辐射的Beer-Bouguer-Lambert定律。我们的模型表明,这种漫透射辐射的影响可以是观测上显着的,特别是在云的存在。我们还计算了类地系外行星的反射光谱和偏振相位曲线,同时考虑无云和多云的大气。数值求解了三维矢量辐射转移方程组,通过选择合适的散射相位矩阵,并沿视线方向对圆盘受照部分的局部Stokes矢量进行积分,计算了圆盘积分偏振和圆盘积分偏振的相位曲线。我们提出了全球平均表面反射光谱和相位曲线的影响,因为这些行星的表面特征是已知的显着决定这些观测量的性质。光谱和相位曲线的协同观测将被证明是有用的,在提取更多的信息和减少退化的估计参数的类地系外行星。因此,我们的模型将在推动未来的观测中发挥关键作用。
2023-01-20 astro-ph.EP astro-ph.IM
Optical transmission photometry of the highly inflated exoplanet WASP-17b
我们提出了基于地面的高精度观测的过境WASP-17 b使用ESO的NTT的多波段光度计ULTRACAM在执行透射分光光度法的背景下,这个高度膨胀的系外行星。我们选择的滤光片(SDSS u ',g'和r'波段)旨在探测高层大气中不透明度源的存在。我们发现的证据在行星半径的波长依赖性的形式增强吸收的SDSS r'带,与以前检测到的广泛的钠功能一致。我们提出了一个新的独立测量的行星半径Rpl = 1.97 +/- 0.06 Rjup,这证实了这颗行星是迄今为止已知的最膨胀的系外行星。我们的测量结果是最一致的大气剖面没有增强TiO不透明度,以前预测是目前为这颗行星。
2013-11-01 astro-ph.EP astro-ph.IM
Toward Robust Corrections for Stellar Contamination in JWST Exoplanet Transmission Spectra
本文探讨了恒星模型在可靠校正JWST系外行星透射光谱中恒星污染的能力,发现模型差异会显著增加噪声预算,但在模型保真度足够高时,污染贡献远低于光子噪声,并提倡以数据驱动方式开发模型光谱及考虑多模态后验分布的分析技术。
2024-07-22 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Constraining Exoplanet Mass from Transmission Spectroscopy
确定系外行星的质量是了解其基本性质的关键,包括其支持生命的潜力。到目前为止,系外行星的质量限制主要基于径向速度(RV)测量,这不适用于质量较低,半长轴较大的行星,或者那些围绕微弱或活跃恒星运行的行星。在这里,我们提出了一种方法来提取系外行星的质量只从其传输光谱。我们发现,从RV测量的透射光谱热木星HD189733b检索的质量之间有很好的一致性。我们的方法将能够使用最初为大气特征设计的未来太空望远镜的数据来检索地球大小和超级地球行星的质量。
2014-01-23 astro-ph.EP
The Importance of Optical Wavelength Data on Atmospheric Retrievals of Exoplanet Transmission Spectra
本研究通过对14颗巨行星的多波段凌星光谱开展大气反演与信息量分析,发现0.6μm以下光学波长对约束云散射参数与碱金属元素至关重要,指出需用哈勃光学数据补充JWST观测以深化系外行星大气研究。
2024-03-12 astro-ph.EP astro-ph.IM
ExoIris: fast exoplanet transmission spectroscopy in Python
Universidad de La Laguna (ULL)(拉帕尔马大学);Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)(加那利天体物理研究所)
ExoIris是一个基于Python的高效工具,用于快速分析系外行星传输光谱,支持多数据集联合分析和稳健的光谱建模。
2026-02-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
Stellar contributions to the line profiles of high-resolution transmission spectra of exoplanets
对系外行星大气层的深入研究开始成为现实。为了详细揭示它们的性质,我们需要更高信噪比的光谱和更复杂的分析方法。利用高分辨率光谱仪,我们不仅可以探测到系外行星大气中的钠特征,还可以通过研究其谱线轮廓来表征它。在HD 189733b的透射光谱中发现了明显的W形钠线轮廓后,我们研究了可能的恒星污染源,并试图纠正这些虚假的变形。通过分析HD 189733b在波长空间中的单次透射谱,我们发现导致透射谱吸收的主要钠信号集中在恒星静止坐标系上。我们集中在两个主要的恒星效应,污染的透射光谱:中心到肢体的变化和恒星旋转。我们显示的影响线轮廓:虽然我们使用模拟的理论恒星光谱校正CLV,我们提供了一种新的方法,直接基于观测数据,以纠正RM的贡献线轮廓检索的透射谱。我们将修正应用于HD189733b的光谱。我们的分析表明,在传输光谱中的Na-D线的线轮廓比以前报道的窄。比D1更深的D2线的校正可能仍然不完整,因为行星半径在该波长处更大。在研究系外行星高分辨率透射光谱中大气特征的谱线轮廓时,必须仔细消除虚假恒星效应,然后在速度空间进行检查。具有更高S/N的数据加上改进的大气模型将使我们能够以迭代的方式适应恒星效应校正的幅度。
2018-07-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Remote sensing of exoplanetary atmospheres with ground-based high-resolution near-infrared spectroscopy
由于现代仪器的进步,我们已经了解了许多质量和成分范围很广的系外行星。研究它们的大气层可以深入了解行星的起源、演化、动力学和可居住性。目前和未来的观测设施将通过使用更精确的观测、高分辨率光谱学和改进的分析方法来详细解决这些重要问题。我们研究了在近红外波段从预期的系外行星光谱中反演垂直温度分布和分子数密度的可行性。我们使用的测试情况下的CRIRES+,仪器在甚大望远镜,将在近红外1和5微米之间的分辨率R=100000和R=50000。我们还确定了最佳的波长覆盖范围和观测策略,以提高检索的准确性。利用热木星HD~ 189733 b的模拟辐射观测资料,利用最优估计方法反演了大气参数。辐射转移前向模型使用tauREx软件包的公共版本进行计算。我们的模拟表明,我们可以检索准确的温度分布在一个非常宽的范围内的大气压之间的1巴和$10^{-6}$酒吧取决于所选择的光谱区域。检索分子混合比非常具有挑战性,但在1.6微米和2.3微米左右的两个独立红外区域同时观测有助于获得准确的估计;系外行星光谱必须具有相对较高的信噪比S/N>10,而温度已经可以用我们在本研究中考虑的最低值(S/N=5)准确地推导出来。
2019-08-26 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Theoretical transmission spectra of exoplanet atmospheres with hydrocarbon haze: Effect of creation, growth, and settling of haze particles. I. Model description and first results
最近,系外行星大气的性质已经通过多波长凌日观测受到限制,该观测测量了行星在其宿主恒星前方的凌日期间恒星亮度的明显下降(称为凌日深度)。到目前为止,在不同波长下测量的过境深度(称为透射光谱)有些不同:有些在可见光中显示出陡峭的光谱斜率特征,有些在近红外中包含无特征的光谱,有些在气体物质的辐射吸收中显示出明显的特征。这些事实表明,大气层中存在薄雾,特别是温暖的,相对低密度的超级地球和迷你海王星。以前的研究,解决了理论建模的透射光谱的氢为主的大气与霾使用一些假设的分布和大小的霾粒子。在这项研究中,我们模拟大气化学,通过模拟碳氢化合物烟雾颗粒的产生,生长和沉降直接推导出烟雾颗粒的空间和尺寸分布,并开发近距离温暖($\sim$ 500 K)系外行星的紫外线照射,太阳丰度大气的透射光谱模型。我们发现,雾霾在大气中的分布比以前假设的要广泛得多,并且由各种尺寸的颗粒组成。我们还表明,所观察到的透射光谱的多样性可以解释的差异,在生产率的阴霾单体,这是相关的紫外线照射强度从宿主恒星。
2017-12-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Assessing telluric correction methods for Na detections with high-resolution exoplanet transmission spectroscopy
由于地球大气层中吸收的固有碲污染,使用高分辨率地基透射光谱探测系外行星大气是困难的。以前已经使用了各种方法来去除光学区域中的大地特征,并计算行星的透射光谱。在本文中,我们提出并比较了两种这样的方法,特别是专注于钠检测使用高分辨率的光学透射光谱:(1)计算经验的基础上的大气质量的大地吸收,和(2)使用地球的透射光谱模型。我们测试这些方法的热木星HD 189733 b的透射光谱使用档案数据与HARPS摄谱仪在三个过境。使用中心到肢体变化和Rossiter-McLaughlin效应的模型,减少了在传输频谱内印记的杂散信号。我们发现,纠正地球大气模型的地球是更强大的,并产生一致的结果时,适用于不同的夜晚与变化的大气条件下的数据。我们确认在HD 189733 b大气中检出钠,双线对比度为-0.64 $\pm$ 0.07%(D2)和-0.53 $\pm$ 0.07%(D1)。平均线对比度对应于位于1.13 R $_p$附近的Na线中的有效光球。我们还确认了一个整体的蓝移线质心对应的净大气东风的速度为1.8 $\pm$ 1.2公里/秒。我们的研究强调了精确的大地去除的重要性,一致和可靠的表征外行星大气使用高分辨率透射光谱。
2021-04-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
The need for a public forecast of stellar activity to optimise exoplanet radial velocity detections & transmission spectroscopy
本文论证公开恒星活动预报的必要性,利用公开光谱提前数年预报恒星极小期,证明择时观测可显著提升HARPS-North对低质量行星的灵敏度,并警示詹姆斯·韦伯望远镜所选系外行星多在恒星极大期被观测,存在较高恒星污染风险。
2022-05-23 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Spatially resolved spectroscopy across stellar surfaces. I. Using exoplanet transits to analyze 3-D stellar atmospheres
高精度恒星分析需要流体动力学建模来解释化学丰度或振荡模式。系外行星大气研究需要沿过境路径的恒星背景光谱,而地球类似物的检测需要了解恒星的微变。流体动力学3-D模型可以计算广泛不同的恒星,但已详细测试,只有太阳与其解决的表面特征。模型的预测包括谱线形状,不对称性,和波长的变化,和他们的中心到肢体的变化跨越恒星盘。目标:观测空间高分辨率恒星表面的高分辨率谱线剖面,这种剖面不受全圆盘光谱中存在的空间拖尾和旋转加宽的影响,从而能够与三维模型的合成剖面进行比较。方法:采用正交设计法在系外行星凌日期间,连续的恒星表面部分变得隐藏,并且各个凌日阶段之间的差分光谱提供了暂时隐藏在行星后面的小表面部分的光谱。行星覆盖的范围不超过任何主序星的1%,这使得空间分辨率很高,但需要非常精确的观测。通过对合成谱线的模拟观测来确定实际可测量的量。研究结果:在正常恒星中,不同凌日相位之间的谱线轮廓比可能会有0.5%的变化,需要5,000或更高的信噪比才能进行有意义的光谱重建。虽然对单个谱线来说还不现实,但对冷恒星来说,这是可以通过对具有相似参数的许多谱线进行平均来实现的。结论:对于大型凌日行星的明亮宿主恒星,空间分辨光谱学目前是实用的。在不久的将来,通过不断的光度搜索,可能会发现更多可观测的目标。
2017-08-04 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
H$_2$-dominated Atmosphere as an Indicator of Second-generation Rocky White Dwarf Exoplanets
继发现第一颗经过白矮星(WD)的系外行星候选者之后,一个描述WD周围类地系外行星大气的“白矮星机会”正在出现。大的行星与恒星的大小比,因此大的过境深度使过境WD系外行星成为透射光谱的有利目标-在中等詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)计划中可以实现对类地行星过境近距离WD的光谱特征的结论性检测。然而,尽管有明显的有希望的机会,但第一代WD系外行星的主序后(MS)进化历史从未被纳入大气模型。此外,在WD碎片盘中形成的第二代行星从未从光化学的角度进行过研究。我们证明,透射光谱可以识别第二代岩石WD系外行星厚($\sim1$酒吧)H $_2$为主的气氛。此外,我们还可以根据WD系外行星的透射光谱推断其释气活动,并通过研究CH $_4$的积累来测试光化学失控。
2022-01-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Pyrat Bay Framework for Exoplanet Atmospheric Modeling: A Population Study of Hubble/WFC3 Transmission Spectra
我们提出了用于系外行星大气建模、光谱合成和贝叶斯检索的开源pyratbay框架。该代码的模块化设计允许用户生成大气温度、丰度和温度的一维参数化模型。(在热化学平衡或恒定的高度),和高度分布在流体静力学平衡;样品ExoMol和HITRAN逐线截面与自定义的解决方案的权力和线翼截止值;考虑来自分子线跃迁、碰撞诱导吸收、瑞利散射、灰云和碱共振线的横截面,计算发射或透射光谱;并对给定的凌日或日食数据集执行马尔可夫链蒙特卡罗大气反演。我们通过再现ExoMol截面的逐线截面采样,产生与petitRADTRANS模型一致的透射和发射光谱,准确地检索TauREx模型生成的模拟透射和发射观测的大气特性,并密切再现HD 209458 b的天基透射光谱的Aura检索分析,对pyratbay框架进行了基准测试。最后,我们提出了一个检索分析的人口过境系外行星,重点是那些观察到的传输与HST WFC 3/G141棱镜。我们发现,这种仪器可以单独自信地识别数据集何时显示H2O吸收特征;然而,它无法区分静音H2O特征是由云、高大气金属丰度还是低H2O丰度引起的。我们的结果与以前的检索分析是一致的。pyratbay代码可以在PyPI(pip install pyratbay)和conda上找到。该代码有大量的文档(https:pyratbay.readthedocs.io)和测试,以提供最大的可访问性和长期的开发稳…
2021-05-12 astro-ph.EP astro-ph.IM
Direct Imaging and Spectroscopy of Extrasolar Planets
本章总结了系外行星直接成像与光谱学的现状,介绍了所需仪器软件及已发现行星清单,并展望了未来有望成像邻近恒星宜居带岩石行星的地面与空间设施。
2023-07-26 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
GPI 2.0: Characterizing Self-Luminous Exoplanets Through Low-Resolution Infrared Spectroscopy
太阳系外行星的直接成像特征通常是在低光谱分辨率下完成的。我们为双子座行星成像仪升级(GPI 2.0)的摄谱仪建模,并评估该仪器允许观察者通过分析近红外光谱来约束系外行星属性的潜力。我们模拟了噪声观测,然后通过与Sonora 2018模型网格的极大似然比较计算后验分布。初步结果表明,GPI 2.0应该允许观测者以足够的精度限制温度,但重力仍然很大程度上不确定。我们还探讨了将卷积与仪器线扩展函数到我们的模拟的影响,并与我们的初步研究结果进行比较。
2022-08-29 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Hubble Space Telescope's near-UV and optical transmission spectrum of Earth as an exoplanet
我们用哈勃太空望远镜的STIS摄谱仪观测了2019年1月的月全食,以获得地球作为过境系外行星的第一个近紫外(1700-3200 $Å$)观测。能够对地外行星进行透射光谱分析的观测站和仪器已经开始规划,描述地球的透射光谱对于确保关键的光谱特征(例如,臭氧或O $_3$)在飞行任务概念研究中得到适当的捕获。O $_3$是由O $_2$光化学产生的,O是当今地球上主要代谢产物,它将作为系外行星上生命的关键证据在未来的观测中寻找。对月食的地面观测提供了地球在光学和近红外波长的透射光谱,但最强的O $_3$特征是在近紫外波段。我们描述的意见和方法,用于提取透射光谱从哈勃月食光谱,并确定光谱特征的O $_3$和瑞利散射在3000-5500毫米区域的地球的透射光谱相比,地球模型,包括在地球大气中的折射效应在月食。我们的近紫外光谱是没有特征的,这是因为在日食期间,由于O $_3$的吸收非常强,近紫外太阳光在地球大气层中没有完全衰减,并且当太阳光通过O $_3$层而不是在它上面的高度传输到月球表面时,错过了狭窄的时间跨度。
2020-08-04 astro-ph.EP astro-ph.IM
Cloud Base Signature in Transmission Spectra of Exoplanet Atmospheres
我们提出了一个过境系外行星的透射光谱的分析模型,表明云基地可以产生一个可观察到的拐点的频谱。折射的波长和大小可以用来打破大气压力和云的主要物质的丰度之间的简并性,然而,丰度仍然取决于云粒子的大小。观测到的拐点也提供了大气P-T廓线上的一个特定点,给了我们一个“温度计”来直接验证或排除假设的云种类。我们将该模型应用于HD 189733 b的渡越谱。
2014-06-16 astro-ph.EP
CROCODILE \\ Incorporating medium-resolution spectroscopy of close-in directly imaged exoplanets into atmospheric retrievals via cross-correlation
研究提出CROCODILE贝叶斯框架,首次结合测光、低分辨率光谱和中分辨率互相关光谱反演近距离直接成像系外行星大气,发现多技术结合比单一技术更准确,并验证了新一代仪器数据的适用性。
2023-09-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
Theoretical Transmission Spectra of Exoplanet Atmospheres with Hydrocarbon Haze. II. Dependence on UV Irradiation Intensity, Metallicity, C/O Ratio, Eddy Diffusion Coefficient, and Temperature
最近的透射光谱显示,云和薄雾在近距离系外行星的大气中很常见。在这项研究中,使用光化学,微物理和透射光谱模式的近距离温暖,($\lesssim$ 1000 K)系外行星大气,我们在我们的前一篇论文中新开发的(Kawashima & Ikoma 2018),我们研究了雾霾颗粒和气态物质的垂直分布,以及在宽范围的模型参数(包括紫外辐射强度,金属含量,碳氧比(C/O)、涡流扩散系数和温度。对金属丰度的敏感性特别令人感兴趣。我们发现,金属丰度的上升基本上导致烃的光解离速率降低,因此降低了混浊单体的产生速率。这是由于存在于比碳氢化合物更高的海拔处的主要光子吸收剂(例如$\mathrm{H_2O}$、$\mathrm{CO}$、$\mathrm{CO_2}$和$\mathrm{O_2}$)的增强的光子屏蔽效应。我们还发现,在相对较短的波长($\lesssim$ 2-3 $μ$ m),在透射光谱中的吸收功能是最明显的中等金属丰度,如100倍的太阳金属丰度,而较低的金属丰度较强的吸收功能在相对较长的波长($\gtrsim$ 2-3 $μ$ m),其中霾的贡献很小。这是因为两个竞争性的影响,降低烟雾的生产率和大气尺度的高度较高的金属。对于其他模型参数,我们发现,较强的吸收功能出现在较低的紫外线照射,较低的C/O比,较高的涡流扩散系数,和较高的温度的大气的透射光谱。
2019-04-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Enhancing Direct Exoplanet Spectroscopy with Apodizing and Beam Shaping Optics
直接系外行星光谱学旨在测量系外行星的光谱,同时最大限度地减少从其宿主恒星收集的光线。将行星光从星光中分离出来,可以提高每个光谱通道的信噪比(S/N),因为恒星的噪声占主导地位,这可能会使新的研究在高光谱分辨率(> 30,000)下以前所未有的细节对系外行星大气进行研究。然而,最佳的仪器设计取决于来自行星和恒星的通量水平,与其他来源的噪声相比,如探测器噪声和热背景。在这里,我们提出了专门设计的光学系统的设计,制造和实验室演示,以提高信噪比在两个潜在的制度直接系外行星光谱与自适应光学仪器。第一个是一对光束整形透镜,通过提高在行星的已知位置处进入单模光纤的耦合效率来增加行星信号。第二个是灰度变迹器,它减少了行星与其主星之间小角度分离时的衍射星光。前者在探测器噪声或热背景占主导地位时特别增加信噪比,而后者有助于降低恒星噪声。我们在每种情况下的理论和实验点扩散函数之间的良好协议,并预测曝光时间减少($\sim 33\%$),每组光学提供的51波江座b模拟观测使用凯克行星成像仪和表征仪器在W. M。凯克天文台。
2021-02-23 astro-ph.EP astro-ph.IM
Using near infra-red spectroscopy for characterization of transiting exoplanets
我们提出了一种方法来观察凌日系外行星的近红外高分辨率光谱仪。我们的目标是建立一个强大的数据分析方法,用于恢复大气传输光谱从过境系外行星在近红外线的宽波长范围内。该方法采用反演方法,结合恒星模型和大地透射谱,在较宽的波长范围内高精度地恢复了凌日系外行星的大气透射率。我们描述了我们的方法,并通过模拟观测进行了测试。该方法能够恢复足够高精度的透射光谱,以识别O2、CH 4、CO2和H2O等分子的吸收特征。这种精确度对于小行星大小的系外行星卫星S/N是可以达到的,在单次凌日期间使用高分辨率光谱仪(R>20 000)的8米级望远镜可以达到,对于地球大小的行星和超级地球,在小于10次凌日期间的S/N可以达到。我们还分析了潜在的误差源,以显示该方法的鲁棒性。使用这种装置,探测和表征陨石大小的行星和较小的岩石行星的大气层看起来很有希望。
2015-04-20 astro-ph.EP astro-ph.IM
Spatially resolved spectroscopy of the exoplanet HR 8799 c
HR 8799是一个在直接成像中发现的多行星系统,目前已知有三颗伴星。在这里,我们提出了空间分辨VLT/NACO 3.88--4.10微米光谱的中间行星,HR 8799 c,它有一个估计的质量约10兆焦耳,温度约1100 K和38 AU的预计分离。光谱显示了与现有理论模型的连续性的一些差异,特别是4微米的长度,这意味着详细的云结构或非平衡条件可能在年轻的系外行星大气的物理学中发挥重要作用。
2010-01-12 astro-ph.EP
Reflected spectroscopy of small exoplanets I: determining the atmospheric composition of sub-Neptunes planets
从太空对相距甚远的系外行星直接成像将获得它们的反射光谱并测量它们的大气特性,小型和温带行星将成为下一代望远镜的重点。在这项工作中,我们使用我们的贝叶斯检索算法ExoReL $^{\Re}$,以确定对亚海王星行星的大气性质的约束,从观测与HabEx一样的望远镜。小行星和温带行星可能有一个非H $_2$主导的大气,因此,我们在我们的框架中引入了成分分析技术来探索散装大气化学成分没有任何先验知识。我们比较了该框架与平坦先验和新颖先验的性能,并报告了使用新颖先验集时的更好性能。我们发现,反演算法不仅可以识别大气中的主导气体,但也约束其他不太丰富的气体具有高的统计置信度,没有任何先验信息的组成。这里提出的结果表明,反射光谱可以表征具有不同大气成分的小型系外行星。今后系外行星直接成像实验的仪器设计和观测方案设计应采用贝叶斯框架。
2021-09-23 astro-ph.EP astro-ph.IM
Venus transit 2004: Illustrating the capability of exoplanet transmission spectroscopy
2004年的金星凌日提供了一种罕见的可能性,即利用地面观测的吸收光谱法远程感知一个众所周知的行星大气。金星大气层的透射光谱是利用特内里费岛的真空塔望远镜(VTT)在近红外波段获得的。由于该仪器是为了测量太阳非常明亮的光球层而设计的,因此提取金星的大气层具有挑战性。在金星高层大气中可以识别出CO_2的吸收线。此外,还可以测定三种最丰富的CO_2同位素的相对丰度。这些观测解析了金星的边缘,显示出可能由高空风引起的多普勒频移吸收线。本文说明了地面测量的能力,以检查大气成分的类地行星的大气,这可能会在未来应用于类地太阳系外行星。
2011-07-20 astro-ph.EP astro-ph.IM
Addressing wavelength-correlated systematics in exoplanet transmission spectroscopy: a 2D Gaussian Process approach
针对地基透射光谱中的波长相关系统误差,提出二维高斯过程框架,同时建模时间和波长相关性,并应用于TOI-4153b观测,提升大气反演精度。
2025-10-23 astro-ph.EP astro-ph.IM
Phase curve pollution of exoplanet transmission spectra
行星在其主星前方过境的事件提供了观察行星大气过滤星光的机会。被遮蔽的恒星通量的比例大致与行星的光学厚度成正比,其程度取决于行星在观测波长下的气体包层的不透明度。化学物质,烟雾和云现在经常通过透射光谱中相当小的特征在系外行星大气中检测到,即,多个光谱箱和/或光度带的行星与恒星面积比的集合。技术进步已经导致最亮目标的误差条缩小到每个光谱点的百万分之几十(ppm)。即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)预计将提供精度低至10 ppm的透射光谱。测量精度的提高要求重新评估迄今为止在天体物理模型中采用的近似值,包括凌日光变曲线模型。最近的研究表明,忽略行星的热辐射可能会给JWST/Mid-JWST Red仪器测量的凌日深度带来重大偏差,该仪器的积分值在5至12 $μ$ m之间。在本文中,我们采取了一个步骤,通过分析的影响的近似在0.6-12 $μ$ m的波长范围内覆盖的各种JWST仪器的透射光谱。我们提出了开源软件来预测光谱偏差,表明如果不加以纠正,它可能会影响一些系外行星大气的推断分子丰度和热结构。
2021-04-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
Clouds will likely prevent the detection of water vapor in JWST transmission spectra of terrestrial exoplanets
我们即将对M型矮星宜居带中的类地系外行星的大气进行表征。由于其大的行星-恒星半径比和更高的凌日频率,绕M矮星运行的类地系外行星有利于透射光谱。在这项工作中,我们量化的影响,水云的幅度水蒸气传输光谱特征的类地系外行星绕M矮星。为此,我们从大气环流模型(GCM)实验潮汐锁定行星的合成透射光谱。我们改进以前的工作,考虑如何改变广泛的行星参数影响透射光谱。我们发现,云导致的数量增加了10-100倍的过境所需的检测水功能与詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)与不同的旋转周期,入射恒星通量,表面压力,行星半径和表面重力。我们还发现,在我们的GCM模拟与地球半径的行星旋转周期$\gtrsim 12 \ \mathrm{days}$的昼侧云覆盖率有很大的增加。这种云覆盖的增加导致了绕M矮星缓慢旋转的系外行星的光谱特征更强的静音。我们预测,这将是极具挑战性的探测水传输功能的类地系外行星的大气中的宜居带的M矮星与JWST。然而,在云层之上混合良好的物种(例如,CO $_2$和CH $_4$)可能仍然可以在这些行星上用JWST探测到。
2019-12-18 astro-ph.EP
Exozodiacal dust as a limitation to exoplanet imaging and spectroscopy
本文探讨黄道光尘埃对直接成像类地系外行星的阻碍作用,提出通过先导观测和模型开发来减轻其影响,以支持未来宜居性搜寻任务。
2025-03-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
ATMOSPHERIX: II- Characterising exoplanet atmospheres through transmission spectroscopy with SPIRou
本研究利用ATMOSPHERIX流水线,向Gl 15 A的SPIRou光谱注入合成凌星信号,探究近红外地基透射光谱系外行星大气表征的偏差与简并性,明确质量半径不确定性等因素的影响,为实际数据分析提供支撑。
2023-11-07 astro-ph.EP astro-ph.IM