高分辨率光学传输光谱学对WASP-121b的相对丰度约束及加速检索的快速模型过滤技术

摘要 高分辨率的多普勒分辨光谱学为研究系外行星的气氛提供了新的机会。虽然‘经典’的交叉相关方法在寻找大气成分方面证明是有效的，但它无法进行直接的气氛检索。最近的研究表明，通过直接的似然评估或似然‘映射’，检索是可能的。高分辨率检索的独特之处在于，去除恒星和地球线所需的数据处理方法也会扭曲基础的系外行星信号，因此前向模型必须经过预处理以匹配这种过滤。这是我们之前发布的框架中剩下的关键限制。本文通过引入一种简单快速的模型过滤技术直接解决了这一问题，该技术可以复制如SysRem和PCA等算法所执行的处理。这使得检索可以在不需要为每个模型执行昂贵的注入和预处理步骤的情况下进行。我们表明，可以可靠地从传输光谱中约束大气的定量测量，包括温度-压力剖面、相对丰度、行星速度和旋转展宽参数。最后，我们使用UVES传输光谱学展示了我们的框架。我们约束Fe、Cr和V的温度-压力剖面和相对丰度为log10(χFe/χCr) = 1.66 ± 0.28，log10(χFe/χV) = 3.78 ± 0.29，以及log10(χFe/χMg) = −1.26 ± 0.60。相对丰度与太阳值一致，除了Fe/Mg，较大的Mg丰度可能是由WASP-121b逃逸的大气所解释，而这一点在我们的气氛模型中未考虑。