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
Can 1D radiative equilibrium models of faculae be used for calculating contamination of transmission spectra?
要用透射光谱法对行星大气进行可靠的表征,需要对恒星的磁性特征进行真实的建模,因为可归因于系外行星大气的特征可能源于宿主恒星的磁性活动。目前用于分析透射谱的反演算法依赖于来自1D辐射-对流模型的磁特征的强度对比。然而,磁功能,特别是光斑,并没有完全捕捉到这样的简化模型。在这里,我们研究如何以及这样的1D模型可以重现3D光斑对比度,以G2V星为例。我们采用成熟的辐射磁流体动力学代码MURaM获得三维模拟的磁对流和光球窝藏当地的小尺度发电机。没有额外的垂直磁场的模拟被用来描述安静的太阳区域,而最初的100 G,200 G和300 G的垂直磁场的模拟被用来代表不同的磁活动水平。随后,从MURaM立方体出射的光谱与MPS-ATLAS辐射转移程序计算。我们发现,从一维辐射对流模型的光斑对比度的波长依赖性不能再现从三维建模获得的光斑对比度。这对使用透射光谱学进行系外行星表征具有深远的影响,其中对宿主恒星的准确了解对于行星大气特性的无偏推断至关重要。
2022-11-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transmission spectroscopy of the inflated exo-Saturn HAT-P-19b
我们观测了土星质量和木星大小的系外行星HAT-P-19 b,以改进其过境参数和星历,并首次揭示其透射光谱。我们监测了一年多的宿主星,以量化其通量的变化,并纠正由星点引起的斜率的透射光谱。2012年1月,在加那利大望远镜上用OSIRIS观测到了HAT-P-19 b的凌日。目标和比较星的光谱覆盖了5600到7600 AA的波长范围。一个高精度的微分光变曲线是通过整合整个光谱通量创建的。该白光曲线用于推导绝对传输参数。此外,通过在41个50 AA宽的波长通道中进行通量积分,形成了一组波长上的光变曲线。我们分析了这些光谱光变曲线的颜色变化的过境深度。结合白光曲线的凌日拟合得到行星与恒星半径比的精确值为0.1390 pm 0.0012,倾角为88.89 pm 0.32度。在重新分析已发表的数据后,我们将轨道周期改进为4.0087844 pm 0.0000015天。我们得到了一个平坦的透射光谱,在任何波长或任何斜率没有显着的额外吸收。然而,我们的准确度不足以显著排除压力增宽钠特征的存在。我们的测光监测活动允许估计恒星旋转周期为35.5 pm 2.5天,并通过陀螺年代学改进了年龄估计为5.5^+1.8_-1.3 Gyr。
2015-06-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Atmospheric Reconnaissance of TRAPPIST-1 b with JWST/NIRISS: Evidence for Strong Stellar Contamination in the Transmission Spectra
本文利用 JWST/NIRISS 首次获取 TRAPPIST-1 b 的透射光谱,发现未被掩食的恒星不均匀性(星斑和光斑)造成强污染,确认其无富氢大气,并强调恒星模型保真度不足是未来系外行星大气研究的重要限制。
2023-09-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Optical transmission spectrum of HAT-P-47b: evidence for aerosols and tentative TiO absorption
CAS Key Laboratory of Planetary Sciences, Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院行星科学重点实验室,紫金山天文台,中国科学院);School of Astronomy and Space Science, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文与空间科学学院);Department of Astronomy, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文系);Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)(加那利天体物理研究所);Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna (ULL)(拉帕尔马大学天体物理学系);Department of Physics, University of Rome “Tor Vergata”(罗马托维塔大学物理系);INAF – Turin Astrophysical Observatory(意大利国家天体物理研究所都灵天文台)
通过分析TESS和地面望远镜数据,研究热木星HAT-P-47b的大气性质,发现气溶胶散射和可能的TiO吸收证据。
2026-05-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Rayleigh scattering in the transmission spectrum of HAT-P-18b
我们使用威廉·赫歇尔望远镜(WHT)上的ACAM仪器对热木星HAT-P-18 b进行了地基透射光谱学研究。使用附近的比较星,以$R \approx 400$的分辨率进行了一整夜的差分光谱分析。我们检测到一个向蓝的斜率,它延伸到我们的光学透射光谱,从4750到9250 nm。斜率与行星平衡温度(852 K)下的瑞利散射一致。我们没有检测到增强的钠吸收,这表明高海拔雾霾掩盖了这一特征,并引起了瑞利斜率。这只是第二次从地面发现热木星大气层中的瑞利散射斜率,我们的研究说明了地面观测如何能够提供与哈勃太空望远镜相当的精度的透射光谱。
2017-04-24 astro-ph.EP
Evidence for TiO in the atmosphere of the hot Jupiter HAT-P-65 b
我们提出的低分辨率透射光谱的蓬松热木星HAT-P-65 b(0.53 M $_\mathrm{Jup}$,1.89 R $_\mathrm{Jup}$,$T_\mathrm{eq}=1930$ K),基于两个凌日使用OSIRIS摄谱仪上观察到的10.4米大望远镜CANARIAS(GTC)。两个夜晚的透射光谱是一致的,覆盖517- 938 nm的波长范围,主要由5 nm的光谱箱组成。我们进行平衡化学光谱反演分析的联合拟合的透射光谱,并获得了平衡温度为$1645^{+255}_{-244}$ K和$36^{+23}_{-17}$ %的云覆盖率,揭示了一个相对清晰的行星大气。基于自由化学检索,我们报告有力的证据TiO。在每一个晚上额外的个人分析显示弱到中度的证据TiO在两个晚上,但中度的证据Na或VO只有在一个晚上。未来的高分辨率多普勒光谱以及发射观测将有助于确认TiO的存在,并限制其在塑造HAT-P-65 b大气垂直热结构中的作用。
2021-04-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transmission spectroscopy of HAT-P-32b with the LBT: confirmation of clouds/hazes in the planetary atmosphere
太阳系外行星凌日事件的光谱观测为研究行星大气的组成提供了机会。我们在LBT观测到了膨胀的热木星HAT-P-32 b的过境,并在3300到10000 AA的大气层中观察到了MODS。将目标星和参考星光谱的时间序列在两个宽带波长通道中进行分箱,由此构造差分凌日光变曲线。这些宽带光变曲线用于确认先前的传输参数测定。为了获得分辨率为R ~ 60的行星透射光谱,我们创建了一组62个窄带光变曲线,平均波长宽度约为100 AA。光谱被校正为附近M星的第三次光,其光谱在单独曝光中被解析。此外,我们还对主星进行了光度监测,以纠正星点的影响。HAT-P-32 b的透射光谱没有显示出来自Na和K的压力展宽吸收特征,这是由于行星大气中存在云或霾。这一结果与以前在同一行星上的研究一致。可以排除气相中TiO的存在。我们发现在钾(KI~7699 AA)的线芯中增加吸收的2.8 σ指示。未检测到Na和Ha的窄吸收特征。此外,还发现了从近红外到近紫外的蓝色波长不透明度增加的初步迹象,其幅度为两个刻度高度。如果通过后续观测得到证实,则可以用气溶胶引起米氏散射或引起气溶胶-气体尺度高度比低于1的瑞利散射来解释。
2016-04-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
ACCESS: An optical transmission spectrum of the high-gravity, hot Jupiter HAT-P-23b
我们提出了一个新的地面可见光透射光谱的高重力,热木星HAT-P-23 b,获得的ACCESS项目的一部分。我们从2016年至2018年期间观察到的五次凌日中获得了光谱,200个波段中的组合波长覆盖范围在5200 nm- 9269 nm之间,每个波段的平均精度为247 ppm。HAT-P-23 b相对较高的表面重力(g ~ 30 m/s^2),结合盖亚DR 2更新的恒星和行星参数,给出了一个以氢为主的大气层的5标度高度信号为384 ppm。贝叶斯模型有利于一个明确的大气层的行星与TiO的暂定存在,同时建模恒星污染后,使用点测光参数约束。如果得到证实,HAT-P-23 b将是第一个在光学/近红外波长下观察到透明大气的高重力气体巨星的例子;因此,我们建议将观测扩展到紫外和红外,以确认我们的结果并进一步描述这颗行星。这一结果表明,将系外行星大气的透射光谱学与宿主恒星的长期光度监测相结合,可以帮助解开系外行星和恒星活动信号。
2021-04-08 astro-ph.EP
A Two-limb Explanation for the Optical-to-infrared Transmission Spectrum of the Hot Jupiter HAT-P-32Ab
本文介绍了利用卡内基天文台200英寸黑尔望远镜(P200)上的摄谱仪和多目标成像相机(COSMIC)获得的热木星HAT-P-32Ab的新的光学透射谱。P200/COSMIC透射光谱覆盖3990- 9390 nm波长范围,由25个分光光度箱组成,宽度从200到400 nm,与以前在共同波长范围内获得的凌日测量结果一致。我们得到一个组合的光学透射光谱的基础上测量从五个独立的仪器,其中,随着1.1- 1.7 $μ$ m光谱获得的哈勃太空望远镜和两个斯皮策测量,表现出增强的散射斜率蓝向相对平坦的光学连续,水吸收功能在1.4 $μ$ m,和二氧化碳功能在4.4 $μ$ m。我们对0.3- 5.1 $μ$ m的透射谱进行了贝叶斯光谱反演分析,发现它可以很好地用$134^{+45}_{-33}\times$太阳金属丰度的两支近似来解释,其中早晨的强霾支为$1134^{+232}_{-194}$ K,晚上的无霾支为$1516^{+33}_{-44}$ ~K.这使得HAT-P-32Ab成为詹姆斯·韦伯太空望远镜直接在光变曲线中寻找不对称特征的有希望的目标。
2023-01-12 astro-ph.EP
JWST Transmission Spectroscopy of TOI-3235 b: Challenges in Constraining Giant Planet Atmospheres Around M Dwarfs Amid Stellar Contamination
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Universidad Adolfo Ibáñez(阿道夫·伊巴涅斯大学);Universidad de Chile(智利大学);University of Warwick(华威大学);European Southern Observatory(欧洲南方天文台)
该研究利用JWST观测TOI-3235 b的透射光谱,发现恒星污染使M型矮星周围巨行星大气约束受模型依赖影响,提出日食观测可解决相关歧义。
2026-08-06 astro-ph.EP
Unlocking HST's Stellar Treasure Trove: Stellar Activity Minima for HAT-P-11 Offer Prime Windows for Transmission Spectroscopy
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);The University of Arizona(亚利桑那大学)
研究利用哈勃空间望远镜的光谱数据,分析HAT-P-11的表面不均匀性及其对传输光谱的影响,发现恒星活动极小期为高精度传输光谱研究提供了更优窗口。
2026-03-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Near-Infrared Transmission Spectroscopy of HAT-P-18$\,$b with NIRISS: Disentangling Planetary and Stellar Features in the Era of JWST
本研究重新分析JWST等望远镜对系外行星HAT-P-18 b的凌星光谱数据,分离恒星活动干扰,探测到多种大气成分,发现CO₂丰度异常偏高,证明JWST时代需更复杂的凌星光源效应处理方法。
2023-12-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
The GTC exoplanet transit spectroscopy survey X. Stellar spots versus Rayleigh scattering: the case of HAT-P-11b
以氢为主的系外行星大气中的瑞利散射可以通过地面或太空望远镜探测到,然而,以斑点形式存在的恒星活动可以在观测到的透射光谱中模拟瑞利散射。量化这种现象是我们正确解释系外行星大气特性的关键。我们于2016年8月30日和2017年9月25日在Gran Telescopio Canarias(GTC)的成像和低中分辨率集成光谱学(OSIRIS)光学系统上获得了HAT-P-11b的两次凌日的长缝光谱。我们在$λ\sim$ 400-785 nm区域的几个光谱通道中整合了HAT-P-11和一颗参考星的光谱,创建了许多凌日的光变曲线。考虑到时间序列中存在的系统效应和红噪声,我们将分析凌日曲线与数据进行拟合,以测量行星与恒星半径比($R_\mathrm{p}/R_\mathrm{s}$)在不同波长上的变化。通过将两次凌日拟合在一起,我们发现透射光谱中的一个斜率显示行星半径向蓝色波长增加。对各个数据集的透射光谱的更仔细的检查揭示了第一次凌日呈现出这种斜率,而第二个数据集的透射光谱是平坦的。此外,我们在第一个晚上检测到钠吸收的迹象,但在第二个晚上没有。我们的结论是,在第一次凌日观测中发现的透射光谱斜率和钠吸收过剩是由未掩蔽的恒星斑点。模拟未被遮蔽的斑点的贡献以重现第一夜的结果,我们发现斑点填充因子为$δ=0.62^{+0.20}_{-0.17}$,斑点到光球的温差为$ΔT = 429^{+184}_{-2…
2018-12-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Near-Infrared Transmission Spectra of TRAPPIST-1 Planets b, c, d, e, f, and g and Stellar Contamination in Multi-Epoch Transit Spectra
\object{TRAPPIST-1}系统中的七颗大约地球大小的凌日行星为探索同一系统中的宜居带和非宜居带小行星提供了独特的机会。它的可居住区系外行星-由于其有利的过境深度-也是哈勃太空望远镜(HST)和詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)可以达到的大气透射光谱的世界。我们在这里提出了一个独立的减少和分析的两个\textit{HST}宽视场相机3(WFC 3)近红外凌日光谱数据集的六个行星(b到g)。利用我们的物理动机的探测器电荷陷阱校正和自定义宇宙射线校正例程,我们确认的一般形状的透射光谱所提出的\textbf{\citet{deWit2016, deWit2018}}。我们的数据减少方法导致可用数据增加25%,并降低了混淆天体物理亮度变化的风险(例如,耀斑)与仪器系统学。在任何一颗行星的透射光谱中都没有发现明显的吸收特征;相反,行星的组合光谱显示出大约1.4\,$\micron$类似于倒置的水吸收特征。包括过境深度\textit{K2},SPECULOOS-South天文台,和\textit{Spitzer},我们发现,完整的透射光谱是完全一致的恒星污染,由于过境光源效应。这些光谱演示了恒星污染如何压倒行星吸收功能,在低分辨率的系外行星过境光谱获得的\textit{HST}和\textit{JWST},也突出了挑战,结合多时代的观测行星周围快速旋转的斑点恒星。
2018-08-31 astro-ph.EP
LBT transmission spectroscopy of HAT-P-12b: confirmation of a cloudy atmosphere with no significant alkali features
热的亚土星质量系外行星HAT-P-12 b是透射光谱学的理想目标,因为它的半径膨胀。我们用大双目望远镜(LBT)的多目标双摄谱仪(MODS)进行了一次凌日观测,获得了波长范围为0.4 - 0.9 $\sim$ m的大气透射谱。光谱相对平坦,没有显示出任何显著的钠或钾吸收特征。我们的结果是一致的修订哈勃太空望远镜(HST)的透射光谱的以前的工作,除了HST的结果表明,一个试探性的检测钾。钾的差异可能是HST数据集统计波动的结果。我们用一个广泛的云模型网格来拟合行星的透射光谱,并确认了行星大气中高海拔云的存在。对LBT和HST组合光谱进行拟合,其具有0.4 - 1.6 $\mathrmμ$ m的总波长范围。LBT/MODS光谱仪在透射光谱观测中具有独特的优势,因为它可以通过一次曝光覆盖宽的波长范围,并同时获得两组独立的光谱。
2020-08-19 astro-ph.EP
GEMS JWST: HATS-75 b -- A giant planet with a sub-solar metallicity atmosphere orbiting an M-dwarf
Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory(约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);University of Tampa(坦帕大学);Carnegie Science(卡内基科学);NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心);University of Maryland(马里兰大学);University of Birmingham(伯明翰大学);University of St. Andrews(圣安德鲁斯大学);University of California, Irvine(加州大学尔湾分校)
研究HATS-75 b的传输光谱,发现其大气和恒星表面共同影响光谱形状,得出低金属量和高碳氧比,强调恒星异质性对系外行星光谱解释的重要性。
2026-04-08 astro-ph.EP
ACCESS: Tentative detection of H$_2$O in the ground-based optical transmission spectrum of the low-density hot Saturn HATS-5b
我们提出了一个精确的地面光学透射光谱的热土星HATS-5 b($T_{eq} =1025$ K),作为访问调查的一部分,安装在麦哲伦/巴德望远镜上的IMACS多目标摄谱仪。我们的光谱覆盖0.5至0.9微米区域,是2014年至2018年期间观察到的5次单独凌日的产物。我们在我们的分析中引入了额外的二阶光的使用,这使我们能够提取“额外”的过境光曲线,提高了我们的综合过境光谱的整体精度。我们发现,这种传输光谱的有利的大气模型是一个太阳金属含量的太阳大气与亚太阳的C/O,其特征是由H $_2$ O和贫丰富的Na和K为主。如果得到证实,这将表明在HATS-5 b的透射光谱探测的压力水平下存在“透明”大气。我们的最佳拟合大气模型预测了丰富的近红外光谱,这使得这颗系外行星成为詹姆斯韦伯太空望远镜未来后续观测的绝佳目标,既可以确认H $_2$ O的探测,也可以极大地限制大气参数。
2022-09-01 astro-ph.EP
The GTC exoplanet transit spectroscopy survey. IV. Confirmation of the flat transmission spectrum of HAT-P-32b
我们观测了热木星HAT-P-32 b(也称为HAT-P-32Ab),通过测量518 - 918 nm区域内与波长相关的行星-恒星半径比来确定其光学透射光谱。我们使用OSIRIS仪器在GTC的长缝光谱模式下,将HAT-P-32和参考星放在同一个狭缝中,获得了一个时间序列的光谱,涵盖了两个凌日事件。使用最佳质量的数据集,我们能够产生20个窄带渡越光曲线,每个通带跨越20 nm宽的间隔。在去除所有系统噪声信号和光变曲线建模之后,所得半径比的不确定性在337和972 ppm之间。半径比随波长变化不大,表明高空云层掩盖了任何大气特征。或者,碱金属的强烈耗竭或行星大气尺度高度比预期的小得多,可能是缺乏大气特征的原因。我们的结果是一个平坦的透射光谱与以前的地面研究的光谱这颗行星是一致的。独立结果之间的这种一致性表明,对系外行星大气的地面测量可以给出可靠和可重复的结果,尽管数据往往受到系统噪声的严重影响,只要噪声源得到很好的理解和适当的校正。我们还提取了M矮星伴星HAT-P-32 B的光谱。使用PHOENIX恒星大气模型,我们确定的有效温度为$T_\mathrm{eff}= 3187^{+60}_{-71}$ K,比以前的研究只依赖于宽带红外数据略冷。
2016-04-20 astro-ph.EP
Further constraints on the optical transmission spectrum of HAT-P-1b
我们报告的HAT-P-1旨在限制其过境热木星系外行星的大气的光学透射光谱的新的观测。地基差示分光光度法是在国家伽利略望远镜(TNG)上使用DOLORES摄谱仪在两个过境窗口上进行的。我们的测量意味着行星与恒星的平均半径比等于$\rm R_p/R_{\star}$ =(0.1159 $\pm$ 0.0005)。这一结果与最近对该天体进行的近红外测量所获得的值一致,但与先前报告的光学测量值不同,前者比后者低约4.4个系外行星尺度高度。通过分析5个不同的600 nm $\,$宽的光谱箱的数据,我们观察到一个单峰光谱(3.7 $\rmσ$能级),其蓝色截止对应于钠的宽吸收翼的蓝色边缘,并且在6180- 7400 nm之间的区域中吸收增加。我们还推断,由于碱金属的宽吸收翼的宽度可能比太阳丰度明确的大气模型所暗示的要窄。我们将结果解释为HAT-P-1b在光学波长处具有部分透明大气的证据,其中光学吸收体的贡献比以前报道的更温和。
2015-08-27 astro-ph.EP
Optical to near-infrared transmission spectrum of the warm sub-Saturn HAT-P-12b
我们通过对哈勃太空望远镜空间望远镜成像光谱仪(STIS)和宽视场相机3(WFC 3)和斯皮策获得的数据进行联合分析,给出了HAT-P-12 b的透射光谱,覆盖波长范围为0.3-5.0 $μ$ m。我们在1.4 $μ$ m处检测到被云衰减的静音水蒸气吸收特征,以及小颗粒的光学指示中的瑞利散射斜率。我们解释的透射光谱使用国家的最先进的大气反演代码SCARLET和气溶胶微物理模型CARMA。这些模型表明,HAT-P-12 b的大气层与几十到几百倍太阳能之间的金属丰度,大致太阳能的C/O比和适度有效的垂直混合是一致的。云模型,包括冷凝云不容易产生亚微米粒子再现所观察到的瑞利散射斜率,而模型,包括由煤烟或托林组成的光化学烟雾能够匹配的完整的透射光谱。从斯皮策的补充分析的日食,我们得到测量深度的$0.042\%\pm0.013\%$和$0.045\%\pm0.018\%$在3.6和4.5 $μ$米,分别与黑体温度$890^{+60}_{-70}$ K,并表明有效的昼夜热循环。HAT-P-12 b加入了越来越多的特征良好的温暖行星,强调了云和薄雾在我们理解系外行星大气层中的重要性。
2020-04-23 astro-ph.EP
Where does the simplified Stellar Contamination Model fail in Exoplanet Transmission Spectroscopy?
Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室);Center for Radio Astronomy and Astrophysics Mackenzie (CRAAM), Mackenzie Presbyterian University(麦肯锡长老会大学射电天体物理学中心)
该研究探讨了简化恒星污染模型在系外行星传输光谱学中的局限性,指出需考虑边缘暗化和几何因素以提高精度。
2026-01-07 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Revisiting the atmosphere of HAT-P-70b with CARMENES high-resolution transmission spectroscopy
Westlake University(西湖大学);University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Georg-August-Universität Göttingen(哥廷根大学);Centro de Astrobiología (CSIC-INTA)(天体生物学中心(CSIC-INTA));Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)(加那利群岛天体物理研究所);Universidad de La Laguna (ULL)(拉帕鲁纳大学);Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)(安达卢西亚天体物理研究所);Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学)
利用CARMENES高分辨率传输光谱研究HAT-P-70b大气,确认Ha、Na I、Ca II吸收,发现K I可能信号,并揭示UHJ大气风及Fe I吸收与Ca II的关系。
2025-12-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
The HST PanCET Program: An Optical to Infrared Transmission Spectrum of HAT-P-32Ab
我们提出了一个0.3-5微米的热木星HAT-P-32Ab的透射光谱观测与空间望远镜成像光谱仪(STIS)和宽视场相机3(WFC 3)仪器安装在哈勃太空望远镜,结合斯皮策红外阵列相机(IRAC)测光。光谱由51个分光光度箱组成,宽度范围在150到400 nm之间,测量的中位精度为215 ppm。所观察到的透射光谱的一维辐射对流平衡模型的网格的比较表明云/霾的存在,与以前的过境观测和二次日食测量一致。为了提供更强大的约束行星的大气特性,我们执行的第一个完整的光学红外检索分析这颗行星。检索的光谱是一致的肢体温度为1248 $\pm$ 92 K,厚的云甲板,增强瑞利散射,和$\sim$ 10倍太阳H2O丰度。我们发现log($Z/Z_{\odot}$)= 2.41 $_{-0.07}^{+0.06}$,与太阳系的质量-金属丰度关系一致。
2020-05-22 astro-ph.EP
Near-IR transmission spectrum of HAT-P-32 b using HST/WFC3
我们在这里报告的热木星HAT-P-32 b的近红外凌日光谱的分析,这是记录与宽视场相机3(WFC 3)上的哈勃太空望远镜(HST)。HAT-P-32 b是发现的最膨胀的系外行星之一,使其成为凌日光谱测量的绝佳候选者。为了获得渡越谱,我们采用了不同的分析方法,参数和非参数(独立分量分析,ICA),并比较结果。最终光谱均在0.5 $σ$范围内一致。与ICA获得的不确定性是由一个因素$\sim$ 1.6 - 1.8大于与参数方法获得的。这种差异是由于与参数方法相比缺乏关于仪器系统学的任何假设而导致的更高客观性的权衡。因此,ICA误差条是最差情况估计值。为了解释HAT-P-32 b的光谱,我们使用了T-Rex,这是我们的完全贝叶斯光谱检索代码。至于其他热对流,结果与水蒸气($\log{\text{H}_2\text{O}} = -3.45_{-1.65}^{+1.83}$),云(顶部压力在5.16和1.73巴之间)的存在一致。将需要更宽波长范围的光谱数据,以消除云层中水蒸气混合比的相关性,并确定HAT-P-32 b大气中其他可能的分子种类。
2018-02-27 astro-ph.EP
SAGE: A tool to constrain impacts of stellar activity on transmission spectroscopy
本文介绍SAGE工具,通过像素化建模校正恒星活动对透射光谱的随时间污染,并利用TESS数据反演WASP-69的活动区分布,增强多历元透射光谱的联合解释能力。
2023-11-28 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Detection of Na in the atmosphere of the hot Jupiter HAT-P-55b
本研究利用GTC/OSIRIS光学透射光谱确认热木星HAT-P-55b大气中的颜色特征,通过贝叶斯反演在5.5σ探测到钠,在3.4σ tentative 探测到MgH,为大气云性质提供约束。
2024-04-22 astro-ph.EP
Simultaneous multicolour transit photometry of hot Jupiters HAT-P-19b, HAT-P-51b, HAT-P-55b, and HAT-P-65b
本研究利用 MuSCAT2 同步多色测光和 TESS 数据,结合高斯过程与 EXOFASTv2 全局拟合精化了四颗热木星的凌星与物理参数,并确认 HAT-P-55b 为后续透射光谱观测的优先目标。
2024-05-29 astro-ph.EP
Cross-correlation transmission spectroscopy of ultra-hot Jupiters WASP-189b, HAT-P-57b, KELT-17b, and KELT-21b with GIANO-B
Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna (ULL)(拉古纳大学);University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino(意大利国家天体物理研究所都灵天文台);INAF – Osservatorio Astronomico di Padova(意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台)
利用GIANO-B近红外透射光谱和交叉相关技术,在四颗超热木星中探测到HAT-P-57b的H2O(3.8σ)和KELT-17b的FeH(5.3σ),后者是第三次FeH探测且平衡温度最低,其余未发现分子信号。
2026-06-26 astro-ph.EP
Debris Disks can Contaminate Mid-Infrared Exoplanet Spectra: Evidence for a Circumstellar Debris Disk around Exoplanet Host WASP-39
本文发现系外行星宿主WASP-39的中红外透射光谱异常下降与星周碎片盘污染一致,揭示了碎片盘对系外行星光谱的潜在影响。
2024-06-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hubble Space Telescope hot Jupiter Transmission Spectral Survey: detection of water in HAT-P-1b from Wide Field Camera 3 near-infrared spatial scan observations
我们介绍了哈勃太空望远镜的过境热木星HAT-P-1b的近红外透射光谱。我们用宽视场相机3观察到一次凌日,使用G141低分辨率棱镜覆盖波长范围1.087- 1.678 μm。这些时间序列观测是用新的空间扫描模式进行的,该模式将占空比增加了近两倍,从而提高了数据的光度精度。我们在白光曲线中测量到行星与恒星的半径比为Rp/R*=0.11709+/-0.00038,凌日中心位于2456114.345+/-0.000133(JD)。在1.1173 - 1.6549μm光谱范围内,我们在{Δλ}=19.2nm(R~70)的分辨率下,每次曝光的信噪比达到1840(0.061%),提供了接近仪器分辨率极限的探测行星透射光谱所需的精度。我们用单目标和差分光度法计算了透射光谱,结果相似。所得透射光谱显示出与1.4μm水吸收带匹配的高于5 σ水平的显著吸收。在太阳成分模型中,水的吸收对终止点的~1 mbar压力水平很敏感。检测到的吸收同意由1000 K等温模型预测,以及与行星平均温度模型预测。
2013-08-09 astro-ph.EP
The optical transmission spectrum of the hot Jupiter HAT-P-32b: clouds explain the absence of broad spectral features?
我们报告双子座北GMOS观测膨胀的热木星HAT-P-32 b在两个主要的过境。我们同时观测了两颗比较星,并利用差示分光光度法产生了多波长光变曲线。提取每次跃迁的“白光”光变曲线和29条“光谱”光变曲线,并进行分析,以细化系统参数,并在~ 14 nm波段中产生520- 930 nm的透射光谱。光变曲线包含时变白噪声和时间相关噪声,我们使用高斯过程模型来拟合这种复杂的噪声模型。从白光曲线拟合中得到的共模修正被应用到光谱光变曲线中,这显著提高了我们的精度,达到了约2 × 10 ^-4的过境深度的典型不确定度,相当于大约一半的压力标度高度。低分辨率透射光谱与无特征模型一致,我们可以自信地排除大于一个尺度高度的广泛特征。没有Na/K翼或显著的TiO/VO特征最容易解释为高层大气云层的灰色吸收,掩盖了光谱特征。然而,我们不能完全排除在低丰度(~10^-3太阳能)的TiO、VO甚至是Na和K机翼上的金属覆盖物的清晰大气模型。较小的尺度高度或电离也可能有助于静音光谱特征,但单独无法解释这里报告的特征的缺失。
2013-09-26 astro-ph.EP
A consistent retrieval analysis of 10 Hot Jupiters observed in transmission
我们提出了一个一致的最佳估计检索分析的10个热木星系外行星,每个透射光谱数据跨越可见光到近红外波长范围。使用NEMESIS辐射转移和反演工具,我们计算了WASP-6 b,WASP-12 b,WASP-17 b,WASP-19 b,WASP-31 b,WASP-39 b,HD 189733 b,HD 209458 b,HAT-P-1 b和HAT-P-12 b的可能的大气状态的范围。我们发现所有十颗行星的光谱都与一些大气气溶胶的存在相一致; WASP-6 b,WASP-12 b,WASP-17 b,WASP-19 b,HD 189733 b和HAT-P-12 b都是最好的瑞利散射气溶胶,而WASP-31 b,WASP-39 b和HD 209458 b更好地代表了灰色云模型。HAT-P-1b有属于这两类的解决方案。WASP-6 b、HAT-P-12 b、HD 189733 b和WASP-12 b必须具有延伸至低大气压力(低于0.1 mbar)的气溶胶。一般来说,平衡温度在1300和1700 K之间的行星最好用更深的灰色云层表示,而更冷或更热的行星更适合使用高瑞利散射气溶胶。我们发现除了H $_2$ O之外,几乎没有其他分子吸收剂存在的证据。检索方法可以提供一个一致的图片在一系列热木星大气与现有的数据,并将是一个强大的工具,解释詹姆斯韦伯太空望远镜的观测。
2016-10-06 astro-ph.EP
Efficient reduction of stellar contamination and noise in planetary transmission spectra using neural networks
SEAP/FACom, Instituto de Física - FCEN, Universidad de Antioquia(SEAP/FACom,物理研究所-FCEN,安提奥基亚大学)
提出使用去噪自编码器(DAE)神经网络方法,从系外行星透射光谱中去除恒星污染和仪器噪声,在保持高精度的同时将计算成本降低一个数量级。
2026-09-29 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.LG
Star-spot activity, orbital obliquity, transmission spectrum, physical properties, and TTVs of the HATS-2 planetary system
本研究利用十余年多仪器凌星观测数据,结合TESS与地面望远镜资料,通过恒星黑子模型分析细化HATS-2行星系统参数,测得系统轨道高度对准,发现可能由潮汐轨道衰减导致的凌星时间变化,并获取低分辨率透射光谱。
2024-03-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Correcting Exoplanet Transmission Spectra for Stellar Activity with an Optimised Retrieval Framework
本研究使用StARPA和ASteRA两种恒星模型及TauREx3框架,基于27个合成光谱评估恒星活动对系外行星透射光谱检索的偏差,发现包含恒星活动参数可最小化偏差,ASteRA在中低活动下表现优异,但在高活动下因忽略黑子与临边昏暗效应的相互作用而存在微小残余偏差。
2023-10-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
High-resolution transmission spectroscopy study of ultra-hot Jupiters HAT-P-57b, KELT-17b, KELT-21b, KELT-7b, MASCARA-1b, and WASP-189b
超热木星(UHJ)是一种轨道周期短、平衡温度(T_eq)高的巨行星。它们的高温大气层是基于高分辨率光谱仪进行透射光谱研究的理想实验室。近年来,人们使用不同的方法,如互相关或透射和发射光谱法,在它们的大气中发现了各种原子和分子。在这里,我们提出了六个超热闪烁体的研究:HAT-P-57 b,KELT-7 b,KELT-17 b,KELT-21 b,MASCARA-1b和WASP-189 b,基于HARPS-N和HARPS摄谱仪获得的高分辨率观测。通过应用线和互相关透射光谱方法,我们寻找了广泛的原子和分子物种的吸收特性。我们在UHJ样品中没有检测到任何吸收特征,除了WASP-189 b,我们使用互相关检测到FeI,FeII和TiI。WASP-189 b的单线透射光谱显示了几个吸收特征(包括H α,H β和Ca H&K),但它们仍然是暂时的,等待更好地模拟罗斯特-麦克劳克林效应的重力暗化变形。其余行星的未探测可以通过恒星脉动和罗西特-麦克劳克林效应的结合来解释,这掩盖了大多数行星可能的行星信号,以及KELT-21 b观测的低信噪比(S/N)。在这里,我们比较我们的结果与已知的人口的行星大气探测已在文献中报道。我们发现,热行星和超热行星之间的经验边界,根据其大气中的原子和电离物质的检测,可以建立为Teq = 2150 K。
2021-11-25 astro-ph.EP
Unveiling the atmosphere of the super-Jupiter HAT-P-14 b with JWST NIRISS and NIRSpec
本文利用JWST NIRISS和NIRSpec的联合透射光谱重新分析超级木星HAT-P-14 b的大气,探测到H₂O和灰色云层,并将其金属丰度约束为接近太阳值,展示了JWST高效表征大量系外行星大气的能力。
2025-04-11 astro-ph.EP
Possible detection of a bimodal cloud distribution in the atmosphere of HAT-P-32\,A\,b from multi-band photometry
我们提出了高精度测光的八个独立的过境事件在HAT-P-32行星系统。一个凌日事件被两台望远镜同时观测到,其中一台望远镜同时获得了三个光学波段的多波段光变曲线,总共得到11条凌日光变曲线。由于滤波器的选择,并结合使用散焦光度测定技术,我们能够获得极高的精度,在\textit{u}波段(350 nm)的地面过境,与均方根散射\textit{u}\,毫微克。使用\textsc{prism}和\textsc{gemc}模拟所有11个凌日,并计算系统的物理性质。我们发现主恒星的质量和半径分别为$1.182\pm 0.041\Msun$和$1.225\pm0.015\Rsun$。我们发现这颗行星的质量为$0.80\pm 0.14\Mjup$,半径为$1.807\pm0.022\Rjup$,密度为$0.126\pm0.023\pjup$。这些值与文献中发现的值一致。我们还得到了$ T_0 = {\rm BJD/TDB} \,\, 2\,454\,420.447187 (96) \, + \,2.15000800 (10) \times E $系统的新的轨道星历。测量了HAT-P-32,A,b的透射光谱,并与理论透射光谱进行了比较。结果表明,在HAT-P-32、A、b的大气中,云粒子的分布是由类瑞利霾和灰色吸收云粒子组成的双峰分布。
2017-12-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
LRG-BEASTS: Detection of sodium and evidence for water absorption in the hot Saturn HAT-P-44b
University of Warwick(华威大学);Imperial College London(伦敦帝国学院);Max Planck Institute for Astronomy(马克斯·普朗克天文学研究所);Isaac Newton Group of Telescopes(艾萨克·牛顿望远镜组);Universitá degli Studi di Torino(都灵大学);INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino(意大利国家天体物理研究所都灵天文台);University of Michigan(密歇根大学)
LRG-BEASTS调查发现热木星HAT-P-44b中钠和水吸收的证据,揭示其大气特征与WASP-39b相似。
2026-02-23 astro-ph.EP
An enhanced slope in the transmission spectrum of the hot Jupiter WASP-104b
我们提出的热木星WASP-104 b的光学透射光谱的基础上观察到的蓝色和红色通道的DBSP摄谱仪在帕洛玛200英寸的望远镜和14个凌日观察到的MuSCAT 2四通道成像仪在1.52米望远镜卡洛斯桑切斯。我们还分析了45个额外的K2过境,校正后的流量污染的伴星。结合DBSP和MuSCAT 2获得的凌日光变曲线,我们能够修改系统参数和轨道星历,确认不存在凌日时间变化。我们的DBSP和MuSCAT 2组合透射光谱显示,在波长短于630 nm处的斜率增强,并表明在较长波长处存在云层。虽然贝叶斯光谱反演分析有利于朦胧的大气,恒星斑点污染不能完全排除。进一步的证据,从传输光谱和详细的表征的主机恒星的活动,是需要区分的物理起源的增强斜率。
2020-11-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
HAT-P-26b: A Neptune-Mass Exoplanet with a Well Constrained Heavy Element Abundance
巨行星质量和大气重元素丰度之间的相关性是在上个世纪对我们太阳系行星的观测中首次发现的,并成为行星形成理论的基石。利用哈勃和斯皮策太空望远镜从0.5到5微米的数据,我们对海王星质量的系外行星HAT-P-26 b进行了详细的大气研究。我们检测到突出的H2O吸收带的透射光谱中的最大基峰振幅为525 ppm。利用水丰度作为金属丰度的替代,我们测量了HAT-P-26 b的大气重元素含量[4.8(-4.0 +21.5)倍太阳能]。这可能表明HAT-P-26 b的大气层是原始的,并且在其盘寿命的后期获得了气体包层,几乎没有来自富含金属的微行星的污染。
2017-05-11 astro-ph.EP
Ground-based optical transmission spectrum of the hot Jupiter HAT-P-1b
利用地面设施对过境期间的系外行星进行时间序列分光光度研究,是确定其大气成分特征的一种很有前途的方法。我们的目标是研究热木星HAT-P-1b的凌日光谱。我们将我们的结果与以前的天基观测在相似波长下获得的结果进行比较。我们使用Gemini North望远镜上的Gemini多目标光谱仪(GMOS)仪器,使用两种仪器模式,覆盖320 - 800 nm和520 - 950 nm波长范围,观测到HAT-P-1b的两次凌日。我们使用时间序列分光光度法在各个波长箱中构建渡越光曲线,并测量每个箱中的渡越深度。我们考虑了系统效应。我们解决了潜在的光度变化,由于在行星的主恒星的磁点与长期的光度监测。我们发现,由此产生的过境光谱与以前的哈勃太空望远镜(HST)的观测结果是一致的。我们比较我们的观察过境光谱模型,稍微有利于一个明确的气氛。然而,观测结果也与平坦的光谱一致,表明高海拔云。我们没有探测到Na的共振吸收线(589 nm),我们的观测也没有足够的精度来研究K在770 nm的共振线。我们表明,即使是一个单一的双子座/GMOS过境可以提供约束力的大气层的性质的HAT-P-1b的水平相媲美的HST过境研究在光学观测条件和目标和参考星的组合是合适的。我们的520 - 950 nm观测达到了与HST凌日光谱在相同热木星HAT-P-1b的类似波长范围内的精度相当的精度。然而,我们的GMOS过境之间的320 - …
2019-10-07 astro-ph.EP
A Hubble PanCET Study of HAT-P-11b: A Cloudy Neptune with a Low Atmospheric Metallicity
我们提出了第一个全面的看看$0.35-5$ $μ$米的温暖($\sim 800$ K)海王星HAT-P-11 b的透射光谱来自13个单独的过境观察使用哈勃和斯皮策太空望远镜。随着先前公布的分子吸收功能的$1.1-1.7$ $μ$ m带通,我们检测到一个独特的吸收功能在1.15 $μ$ m和一个弱功能在0.95 $μ$ m,表明水和/或甲烷的存在下,与4.4 $σ$的组合意义。我们发现,这颗行星的近平坦的光学透射光谱和衰减的近红外分子吸收功能是最好的匹配模型纳入高海拔云层。大气反演使用组合的$0.35-1.7$ $μ$ m HST透射光谱产生强烈的约束大气云顶压力和金属丰度,但我们无法匹配的相对较浅的斯皮策过境深度,而不低估的近红外分子吸收带的强度。HAT-P-11b的HST透射光谱与我们的微物理云模型的预测相匹配。正演模型和反演结果都表明,HAT-P-11 b很可能具有相对较低的大气金属丰度(分别为$2 σ$和$3 σ$水平的$<4.6 \; Z_{\odot}$和$<86 \; Z_{\odot}$),这与基于太阳系行星的预期趋势形成对比。我们的工作还表明,通过增加HST STIS数据提供的宽波长覆盖对于做出这些推断至关重要。
2019-10-16 astro-ph.EP
Into the UV: A precise transmission spectrum of HAT-P-41b using Hubble's WFC3/UVIS G280 grism
紫外-可见光波长范围为行星大气中的化学和物理工作提供了关键的光谱诊断。迄今为止,系外行星时间序列大气特征研究依赖于哈勃的STIS/COS仪器上的几种模式组合来访问这一波长范围。在这里,我们第一次应用哈勃WFC 3/UVIS G280棱镜模式,在一次观测中获得200-800 nm的系外行星光谱。我们在热木星HAT-P-41 b上测试了G280棱镜模式,以确定其对系外行星大气特性的可行性。在10 nm波段,我们获得了29- 33 ppm的宽带渡越深度精度和平均200 ppm的精度。G280棱镜的光谱信息可以从正和负一级光谱中提取,导致可测量通量增加60%。此外,第一个HST轨道可以充分利用的时间序列分析。我们提出了详细的提取和还原方法,供未来的调查使用这种模式,测试多种技术。我们发现结果与310-800 nm的HAT-P-41 b的STIS测量完全一致,G280结果代表了更有效和精确的光谱。我们拟合HAT-P-41 b的透射光谱与前向模型在Teq= 2091 K,高金属丰度,和显着的散射和云不透明度。通过这些首次观测,我们证明了WFC 3/UVIS G280是一种强大的新工具,可以获得系外行星大气的紫外光谱,增加了哈勃的紫外遗产,并补充了詹姆斯韦伯太空望远镜的未来观测。
2020-03-01 astro-ph.EP astro-ph.IM
Correcting stellar contamination in transmission spectroscopy with contemporaneous monitoring: Application to GJ 1214 b
Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚空间研究所);Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC)(太空科学研究所)
本研究针对JWST观测GJ 1214 b时恒星污染问题,提出StarSim反演与UnSPOTTER神经网络两种校正方法,经同步监测验证两者一致,能有效降低污染影响,提升系外行星大气表征精度。
2026-11-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Featureless HST/WFC3 Transmission Spectrum of the Rocky Exoplanet GJ 1132b: No Evidence For A Cloud-Free Primordial Atmosphere and Constraints on Starspot Contamination
围绕着一颗距离12 pc的M矮星运行的凌日系外行星GJ 1132 b是透射光谱学的主要目标。GJ 1132 b的质量是地球质量的1.7倍,半径是地球半径的1.1倍,其体积密度表明这颗行星是岩石行星。然而,在580 K的平衡温度下,GJ 1132 b可能仍然保留了一些大气层的外观。了解这种大气层是否存在及其组成对于了解绕M矮星运行的类地行星的大气层如何演变至关重要。利用哈勃空间望远镜(HST)的WFC 3(Wide Field Camera 3)观测了GJ 1132 b的5次凌日。我们发现了一个从1.1- 1.7微米的无特征的透射光谱,排除了无云的大气与金属度<300x Solar with >4.8 $σ$的信心。我们将WFC 3的结果与TESS和档案宽带和光谱观测的过境深度相结合,找到了0.7- 4.5微米的无特征光谱。GJ 1132 b有高平均分子量的大气,拥有高空气溶胶层,或实际上没有大气。需要更高精度的观测来区分这些可能性。我们探讨了热和冷的恒星黑子对观测到的透射光谱GJ 1132 b的影响,量化了斑点引起的过境深度特征的幅度。使用一个简单的泊松模型,我们估计点的温度对比度,点覆盖率,和点的大小为GJ 1132。这些限制,以及建模框架,可能是有用的GJ 1132 b或其他行星过境类似的不活跃的M矮星的未来观测。
2021-05-21 astro-ph.EP
GEMS JWST: Transmission spectroscopy of TOI-5205b reveals significant stellar contamination and a metal-poor atmosphere
NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);Johns Hopkins APL(约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室);University of California, Riverside(加州大学河滨分校);University of Zürich(苏黎世大学);Carnegie Science(卡内基科学研究所)
研究通过JWST传输光谱揭示TOI-5205b大气中显著的恒星污染和金属贫乏,发现CH4和H2S的分子特征,以及大气金属丰度和C/O比的约束。
2026-02-25 astro-ph.EP
The Transit Timing and Atmosphere of Hot Jupiter HAT-P-37b
对一颗围绕G-型恒星运行的热木星行星HAT-P-37 b进行了凌日时变(TTV)和透射光谱分析。获得了9条新的渡越光变曲线,并与文献中21条已发表的光变曲线一起进行了分析。给出了HAT-P-37 b的最新物理参数。TTV的分析表明,该系统可能有一个额外的行星,导致TTV振幅信号为1.74 $\pm$ 0.17分钟。如果天体位于1:2平均运动共振轨道附近,正弦TTV信号可能是由质量为0.06 $M_\oplus$的次地球质量行星的引力相互作用引起的。根据对第二颗行星质量上限的分析,轨道周期小于6天的土星质量行星被排除在外。HAT-P-37 b的宽波段透射光谱有利于在$B$滤波器中具有异常光谱的多云大气模式。
2021-12-09 astro-ph.EP
STCTM: a forward modeling and retrieval framework for stellar contamination and stellar spectra
本文提出STCTM框架,通过贝叶斯反演建模恒星表面非均匀性引起的凌星光源效应对透射光谱的污染,并利用exotune子模块从凌星外光谱获取数据驱动先验,以区分行星与恒星的贡献。
2025-08-25 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Transmission spectroscopy of the lowest-density gas giant: metals and a potential extended outflow in HAT-P-67b
研究利用CARMENES高分辨率透射光谱首次分析极低密度气态巨行星HAT-P-67 b,探测到Ca II、Na I及暗示延伸大气外流的Hα与He信号,并约束其质量损失率和温度。
2023-07-12 astro-ph.EP
The Effect of Stellar Contamination on Low-resolution Transmission Spectroscopy: Needs Identified by NASA's Exoplanet Exploration Program Study Analysis Group 21
美国航天局系外行星探索方案分析组(ExoPAG)第21研究分析组(SAG21)的任务是研究恒星污染对天基透射光谱学的影响,这是一种通过测量行星经过恒星时随波长变化的半径来研究系外行星大气层的方法。透射光谱学依赖于对被掩恒星光谱的精确理解。然而,恒星并不是均匀的、恒定的光源,而是具有随时间变化的光球和色球,它们具有不均匀性,如斑点、光斑、斑、颗粒和耀斑。这个SAG汇集了一个由100多名科学家组成的跨学科团队,来自太阳物理学,恒星天体物理学,行星科学和系外行星大气研究社区的观察员和理论家,研究当前的研究需求,可以在这种情况下解决,以充分利用当前NASA设施如HST和JWST的过境研究。分析产生了14个发现,这些发现分为三个科学主题,包括(1)太阳如何被用作我们最好的实验室,以校准我们对恒星不均匀性的理解(“太阳作为恒星基准”),(2)太阳以外的恒星如何扩展我们对异质性的认识(“其他恒星的表面不均匀性”)和(3)如何将收集到的太阳和其他恒星的信息纳入凌日研究(“将恒星知识映射到凌日研究”)。在这篇特邀综述中,我们主要复制了SAG21的最终报告,作为对同行评审文献的贡献。
2023-03-17 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Detection of Na and K in the atmosphere of the hot Jupiter HAT-P-1b with P200/DBSP
我们提出了一个新的光学透射谱的热木星HAT-P-1b的基础上的两个凌日观测的帕洛玛200英寸(P200)望远镜的双摄谱仪(DBSP)。DBSP的透射光谱覆盖了3250至10007 nm的波长范围,与哈勃太空望远镜(HST)观测到的光谱一致,但前者的光谱分辨率更高。DBSP光谱单独揭示了Na的压力增宽线翼的存在,Na和K的线核,以及H $_2$ O的初步证据。我们得到一致的结果,从光谱检索分析上进行的DBSP只有数据集和DBSP,HST,和斯皮策组合数据集。我们的检索表明,HAT-P-1b的大气大多是清澈的,云层覆盖率为$22^{+5}_{-3}$ %,主要是由增强的阴霾。我们推导出Na、K和C的太阳下丰度,以及O的太阳下到太阳的丰度。詹姆斯韦伯太空望远镜和地面高分辨率光谱仪的未来观测不仅能够确认这些物种的存在,而且还可以严格限制HAT-P-1b的形成和迁移途径。
2022-08-30 astro-ph.EP
The Influence of Stellar Chromospheres and Coronae on Exoplanet Transmission Spectroscopy
本研究利用JWST数据揭示恒星色球和日冕会显著影响系外行星透射光谱,考虑该效应后改善了HAT-P-18 b的大气拟合,修正了温度并降低了CO2丰度,为研究非太阳恒星外层提供了新方法。
2025-02-01 astro-ph.EP astro-ph.SR