The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs. High-resolution optical and near-infrared spectroscopy of 324 survey stars
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs. High-resolution optical and near-infrared spectroscopy of 324 survey stars
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CARMENES 搜索 M 矮星周围的系外行星 324 颗巡天恒星的高分辨率光学和近红外光谱
DOI：
10.1051/0004-6361/201732054
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发表时间：
2018
影响因子：
6.5
通讯作者：
Quirrenbach
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Reiners;Zechmeister;Caballero;Morales;Jeffers;Schöfer;Tal-Or;Quirrenbach
卡门的径向速度(RV)测量正在观测324M矮星，以寻找任何轨道上的行星。在这篇文章中，我们通过为每个M矮星发布一个Carmenes谱来提供调查样本。这些光谱覆盖了波长范围520-1710 nm，分辨率至少为80000，我们测量了它的RV，Hα发射和投射的自转速度。我们给出了一个高分辨率M-矮星光谱图谱，并将其与大气模型进行了比较。为了量化低质量恒星在Carmenes波长范围内可以达到的RV精度，我们分析了来自6500多个观测的RV精度的经验信息。我们将我们的高分辨率M-Dwarf光谱与大气模型进行比较，在大气模型中我们确定光谱RV信息量、Q和信噪比。我们发现，对于所有的M型矮星，在700-900 nm的波长范围内都可以达到最高的RV精度。在较长波长的观测只有在最新的光谱类型(M8和M9)上才同样精确。我们证明，在这个光谱范围内，大量的吸收特征补偿了M7恒星固有的昏暗。为了达到1米的RV精度，S−1在波长较长的极低质量M矮星上可能需要使用10米级的望远镜。对于M6和更早的光谱类型，红色可见光和近红外光谱仪的组合是搜索低质量行星和区分行星和恒星可变性的理想选择。在4米级别的望远镜中，像卡门这样的仪器有可能将房车的精度推到远低于S−1的3-4米的典型抖动水平。
The CARMENES radial velocity (RV) survey is observing 324 M dwarfs to search for any orbiting planets. In this paper, we present the survey sample by publishing one CARMENES spectrum for each M dwarf. These spectra cover the wavelength range 520–1710 nm at a resolution of at leastR>80 000, and we measure its RV, Hαemission, and projected rotation velocity. We present an atlas of high-resolution M-dwarf spectra and compare the spectra to atmospheric models. To quantify the RV precision that can be achieved in low-mass stars over the CARMENES wavelength range, we analyze our empirical information on the RV precision from more than 6500 observations. We compare our high-resolution M-dwarf spectra to atmospheric models where we determine the spectroscopic RV information content,Q, and signal-to-noise ratio. We find that for all M-type dwarfs, the highest RV precision can be reached in the wavelength range 700–900 nm. Observations at longer wavelengths are equally precise only at the very latest spectral types (M8 and M9). We demonstrate that in this spectroscopic range, the large amount of absorption features compensates for the intrinsic faintness of an M7 star. To reach an RV precision of 1 m s−1in very low mass M dwarfs at longer wavelengths likely requires the use of a 10 m class telescope. For spectral types M6 and earlier, the combination of a red visual and a near-infrared spectrograph is ideal to search for low-mass planets and to distinguish between planets and stellar variability. At a 4 m class telescope, an instrument like CARMENES has the potential to push the RV precision well below the typical jitter level of 3–4 m s−1.
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