論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1811.02060
Pearson et al. (2018)
Ground-based Spectroscopy of the Exoplanet XO-2b using a Systematic Wavelength Calibration
(系統的な波長較正を用いた系外惑星 XO-2b の地上分光)

概要

中心星の近くを公転する系外惑星は，太陽系で見られるよりも大きな圧力で広がる大きな電離圏を持っていることが期待される．これらの電離圏は，大気中のアルカリ金属の吸収を，地上からのトランジット観測で可視光の波長域で探査可能である．しかし大部分の地上からのトランジットスペクトルは，惑星大気中のアルカリ金属の存在度を制限するために必要な，スペクトル線のウィングの特徴と連続成分を系統的に分解できない．

ここでは，系外惑星 XO-2b の大気におけるナトリウム二重線をカバーする，可視光のトランジットスペクトルの新しい観測と解析について報告する．解析結果の整合性を評価するため，観測は 2 つの異なるプラットフォーム Gemini/GMOS と Matall/KOSMOS で得られたものを使用する，

結果のシステマティックな誤差を軽減するため，解析対象として XO-2 を選択した．これは，この天体は同じ輝度と恒星のタイプの連星を持っており，地球の大気の影響をモデル化する際に理想的な参照星として伴星を使用できるからである．

データの解釈は，検出器に沿った時間変動する変換に非常に敏感であり，これは波長とターゲットと参照星の間の違いに伴って変化することを見出した．観測した波長ビンを整列させ，大気の微分屈折を補正するためには，時間依存性のある相互相関を使用する必要があった．このアプローチにより，ナトリウムのスペクトル線のウィング構造を 5 つの波長ビンで分解することが出来た．分解能は ~ 1.6 nm であり，ナトリウムの存在度に制約を与える事ができる．

GMOS と KOSMOS の両方で整合的な結果となり，ナトリウムの強度はそれぞれ 521 ± 161 ppm と 403 ± 186 ppm であった．得られた結果を電離の効果を含んだ輻射輸送モデルで解析した．その結果，~ 1 - 100 mbar の圧力領域で晴れた大気の場合，ナトリウムの下限値は 0.4 ppm と推定され，これは太陽の存在度と整合的である．しかし ~ 10 mbar に雲が存在する可能性は否定できなかった，その場合，恒星で測定されている金属量と整合的な存在度となる．

[0回]