#astro-ph# 看一篇挺厉害的系外行星的文章,但文章本身是关于恒星自身视向速度测量起伏的测量的:http://t.cn/A6i5cS6F 来自EXPRES恒星信号项目团队。一作Lily Zhao现在是Flatiron研究所的博士后。EXPRES是美国亚利桑那州Lowerll天文台4.3米探索频道望远镜上的超高分辨光谱仪。
视线速度方法作为搜索系外行星的最主要方法之一已经进入到了超精确时代的前夜。这里的超精确指的是能够测量1m/s级别的由于行星引起的系统视向速度变化。这是一个超级难的任务,但是也是利用视向速度法发现地球质量行星的基础。要实现这个目标,不仅需要超级精确的仪器 (EXPRES的仪器校准精度已经能低于1 m/s),还需要对恒星光球层的各种物理活动产生的视线速度变化有足够多的了解,并且能够进行系统的改正。
视向速度法测量的是恒星大气中的吸收谱线的速度,而且只能把恒星当成一个点源来观测。如果大气活动本身就会导致视向速度有空间分布或者时间上的变化,就会给整体视向速度测量引入系统误差。目前已经知道的系统误差来源包括了
- 恒星大气的p-模式震荡:恒星内部对流区内的压力梯度产生的恒星整体震荡,时标在几分钟左右。产生的视向速度变化在10cm/s到1m/s左右。
- 米粒和超米粒组织:就是恒星外部大气中的对流胞,这是在对流区内上下翻滚的等离子体包,自然会引起视向速度变化,幅度在0.4-0.8 m/s
- 磁场活动产生的各种特征也可以产生视向速度变化,尺度在0.4-1.4 m/s左右。
虽然对系外行星了解甚少,但一想到天文观测已经到了测量遥远恒星处1 m/s的速度变化的时刻,还是觉得很激动的。这篇文章就是利用EXPRES光谱仪累积的一组近邻亮星的观测数据,对各种从视向速度信号中去除或者分离恒星物理性质变化信号的方法进行了测试。由于这是在真实恒星数据上的测试,文章的比较更像是方法间的相对比较。
结论可以说是喜忧参半吧,不同的方法似乎都有一定的效果,但是还没有哪个方法可以把速度测量的系统误差降低到 1 m/s以下 (图一),而且不同方法给出结果之间的相关性不总是非常好 (图二)。看来为了实现我们对超精确视向速度测量的期待,还是有很多工作要做的。
本文的数据可视化做得很不错,尤其是图一这种展示方式,非常直观,设计非常合理。值得学习。
