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Accès ouvert déclaré 2023 article

Detecting Exoplanets Closer to Stars with Moderate Spectral Resolution Integral-field Spectroscopy

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16Institutions déclarées
3Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : us, fr, ca. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract While radial velocity surveys have demonstrated that the population of gas giants peaks around 3 au, the most recent high-contrast imaging surveys have only been sensitive to planets beyond ∼10 au. Sensitivity at small angular separations from stars is currently limited by the variability of the point-spread function. We demonstrate how moderate-resolution integral-field spectrographs can detect planets at smaller separations (≲ 0.3“) by detecting the distinct spectral signature of planets compared to the host star. Using OSIRIS (R ≈ 4000) at the W.M. Keck Observatory, we present the results of a planet search via this methodology around 20 young targets in the Ophiuchus and Taurus star-forming regions. We show that OSIRIS can outperform high-contrast coronagraphic instruments equipped with extreme adaptive optics and non-redundant masking in the 0.05“–0.3“ regime. As a proof of concept, we present the 34σ detection of a high-contrast M dwarf companion at ≈0.1“ with flux ratio of ≈ 0.92% around the field F2 star HD 148352. We developed an open-source Python package, breads, for the analysis of moderate-resolution integral-field spectroscopy data in which the planet and the host star signal are jointly modeled. The diffracted starlight continuum is forward-modeled using a spline model, which removes the need for prior high-pass filtering or continuum normalization. The code allows for analytic marginalization of linear hyperparameters, which simplifies the posterior sampling of other parameters (e.g., radial velocity, effective temperature). This technique could prove very powerful when applied to integral-field spectrographs such as NIRSpec on the JWST and other upcoming first-light instruments on the future Extremely Large Telescopes.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Detecting Exoplanets Closer to Stars with Moderate Spectral Resolution Integral-field Spectroscopy
Date Crossref
15/06/2023
Éditeur
American Astronomical Society
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Stellar, planetary, and galactic studiesAstronomy and Astrophysical ResearchAstrophysics and Star Formation Studies

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