利用ELT/HARMONI高对比度模块对系外行星进行直接成像和光谱分析


在半长轴/质量空间(左)和分离/对比空间(右)上,我们基于种群合成模型的检测仿真结果,使用h -高构型。蓝色到红色填充点是模拟同伴,根据它们的S/N着色。从蓝色到红色的过渡设置为5σ,以突出检测限。为了清楚起见,检测到超过5σ的同伴被进一步用黑色圈起来,绿色的空点显示了未被模拟的种群的剩余同伴(详情见文本)。一些已知的同伴被包括在内进行比较。我们还在左边的图中显示了Vigan等人(2020年)的VLT/SPHERE SHINE调查的10%和50%的探测概率曲线。在右边的图中,我们从图5中叠加了H-high的t型检测限。

高对比度成像与中分辨率光谱学的结合已经被证明可以显著提高对系外行星的直接探测。

Helmoni是安装在ESO ELT上的第一盏灯仪器之一,将配备单缀合的自适应光学系统,以达到H和K条带中的ELT的衍射极限,这是一种专用于外部展开成像的高触对模块,以及中分辨率(最多r = 17 000)光学和近红外整体场光谱仪。结合在一起,这些系统将在50到400亩之间的分离时提供前所未有的对比度限制。在本文中,我们估计了Harmoni高对比度模块的直接检测年轻巨型外延的能力。

我们利用仪器的端到端模型来模拟基于现实观测场景和条件的观测结果。我们用所谓的“分子定位”技术结合匹配滤波方法来分析这些数据,以解开伴星与主恒星和地表的纠缠,并增加行星信号的信噪比。

在该仪器的几种光谱配置中,我们发现了5 σ以上的行星,对比度高达16 mag,分离度为75 mas。我们发现,与基于角差成像的先进高对比度成像技术相比,分子定位技术可以检测到高达2.5兆的伴星。

我们也证明性能不强影响恒星的光谱类型,我们达到接近敏感Armazones观测条件最好的三个四分位数,这意味着HARMONI可用于均分在60 - 70%的望远镜观测时间在英语教学。最后,我们从人口合成模型中模拟行星,进一步探索HARMONI及其高对比度模块即将开放的参数空间。

Mathis Houllé, Arthur Vigan, Alexis Carlotti, Élodie Choquet, Faustine Cantalloube, Mark W. Phillips, Jean-François Sauvage, Noah Schwartz, Gilles P. P. L. Otten, Isabelle Baraffe, Alexandre Emsenhuber, Christoph Mordasini

评论:A&A已接受出版(14页,9图)
科目:地球与行星天体物理学(astroph . ep);天体物理学仪器与方法(astro-ph.IM)
Cite是:ARXIV:2104.11251 [Astro-Ph.EP](或Arxiv:2104.11251v1 [Astro-Ph.ep]为此版本)
提交历史
来自:马西斯Houlle
[v1] Thu, 22 Apr 2021 18:00:04 UTC (5kb)
https://arxiv.org/abs/2104.11251
天体生物学,

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