研究目的
理解行星系统的形成与演化需要对银河系行星群体进行详细普查。要测量行星质量与半长轴分布随宿主恒星质量、年龄、金属丰度及环境的变化关系,就必须开展对不同光谱类型和年龄恒星周围、轨道半长轴范围广泛的行星的敏感巡天观测。
研究成果
我们展示了LEECH直接成像巡天对大轨道气态巨行星的探测结果。该巡天在3.8微米波段进行——这个波长下较冷行星会辐射更多能量。这使得我们在目标选择时更注重距离而非年轻度,相比以往巡天显著提升了对20天文单位内区域的探测灵敏度。与同样发布L'波段大范围巡天结果的Rameau等人(2013)相比,我们在目标周围实现了更深的平均对比度。得益于LBT可变形次镜自适应光学系统的性能以及LBTI/LMIRcam的热红外灵敏度,我们在角间距函数上通常具有超过1星等的更高灵敏度。若考虑目标平均距离差异(LEECH为25秒差距,Rameau等人2013年为40秒差距),我们在天文单位轨道半径函数上的灵敏度优势更为明显。
研究不足
我们所使用的所有演化模型的准确性都受到相关物理过程处理不完整的限制——包括初始熵、云层的行为与外观,以及大气动力学和非平衡化学的处理——而所有这些问题在较低质量和有效温度下往往会变得更加严重。
1:实验设计与方法选择:
LEECH巡天使用位于亚利桑那州南部格雷厄姆山的双子望远镜(LBT)上的LBTI仪器进行观测。观测采用LBTI的直接成像模式,而非干涉测量模式。该巡天设计包含两个层面:一是统计性巡天,以更好地了解大轨道巨行星的分布;二是对已知低质量系统和直接成像行星的特征研究。
2:样本选择与数据来源:
我们编制了一份主目标列表,包含四个子列表供LEECH巡天使用。每个子列表的侧重点略有不同,但指导原则均为相对邻近且年龄≤10亿年。
3:实验设备与材料清单:
使用了LBTI仪器、LBTI的LMIRcam??橐约癏AWAII-2RG探测器。
4:实验流程与操作步骤:
我们的标准观测流程是将目标恒星的两幅图像对齐至探测器上部区域,每幅图像距探测器边缘3英寸,两图间距5英寸。通过上下点头模式采集数据,以追踪天空背景水平的低空间频率变化及探测器的高低空间频率漂移。
5:数据分析方法:
采用坏像素掩模识别存在持续问题的像素,并用最近八个正常像素的中值进行校正。LMIRcam图像在每个64×1024像素读出通道中呈现低水平时变偏移,我们通过排除所有3σ异常值后,减去各通道的中值像素值来消除这些偏移。
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