Apakah turbulensi atmosfer tidak relevan untuk transit ExoPlanetary dan pengukuran kecepatan radial?

8

Turbulensi atmosfer diketahui menyebarkan foton dengan cara acak semu di sepanjang jalurnya, menghasilkan resolusi gambar yang lebih rendah daripada yang diperkirakan oleh pertimbangan instrumen saja.

Saya telah berpikir apakah efek yang sama dapat memainkan peran yang relevan dalam membatasi sensitivitas untuk fotometri dalam transit atau untuk spektrometri dalam pengukuran kecepatan radial .

Pikiranku sejauh ini:

  • Transit: karena saya bukan pengamat, saya tidak tahu apakah turbulensi atmosfer sebenarnya cukup kuat untuk menyebarkan foton sumber dari garis pandang, menjadikannya tidak terdeteksi. Ini akan mengutak-atik rasio signal-to-noise per pengukuran dan akan membiarkannya berfluktuasi dari waktu ke waktu.
  • Kecepatan radial: Turbulensi harus dapat memengaruhi pengukuran spektral dari tanah, jika perluasan turbulen yang diinduksi signifikan dibandingkan dengan lebar garis yang dapat diselesaikan dengan instrumen yang dipertimbangkan. Mengambil pergeseran doppler yang diinduksi turbulensi sebagai (Saya berasumsi kecepatan pusaran turbulen sebanding dengan angin biasa) sebagai ciri khas untuk atmosfer Bumi, ini seharusnya tidak signifikan bahkan untuk spektograf resolusi tinggi seperti HARPS yang memiliki . Namun pusaran yang lebih kecil berputar lebih cepat, sehingga dapat mencapai rentang kemampuan deteksi ketikaΔv/c10cm/s/c107λ/Δλ105
    Δv/c105

Di sini keahlian saya dalam topik ini berakhir, dan saya berharap seseorang dari komunitas ini menjelaskan poin-poin di atas. Googling juga biasanya hanya menunjukkan manfaat dalam pencitraan langsung. Pertanyaan bonus : Apakah optik adaptif selalu membantu memperbaiki masalah yang mungkin timbul?

AtmosphericPrisonEscape
sumber

Jawaban:

2

Orang dapat membayangkan pusaran bergolak di atmosfer sebagai lensa optik yang sangat lemah yang memfokuskan dan memfokuskan radiasi bintang. Ini mengarah pada degradasi gambar (penglihatan) dan fluktuasi fluks yang didaftarkan melalui beberapa aperture. Efek yang terakhir disebut kilau. Ini sangat menonjol untuk pengamatan mata telanjang. Untuk teleskop rata-rata dengan aperture besar mengurangi besarnya kilau. Namun demikian itu adalah faktor pembatas utama untuk fotometri presisi tinggi di teleskop lebih besar dari ca. 2 m. Lihat misalnya http://adsabs.harvard.edu/abs/2012MNRAS.426..647K

Sedangkan untuk spektroskopi, turbulensi atmosfer tidak memengaruhi panjang gelombang radiasi selama dalam spektrograf presisi tinggi modern (mis. HARPS), deteksi aktual terjadi dalam vaccuum.

Boris Safonov
sumber