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Enregistrement W4294724238 · doi:10.1051/0004-6361/202243629

Automatic model-based telluric correction for the ESPRESSO data reduction software

2022· article· en· W4294724238 sur OpenAlexafffund
Romain Allart, C. Lovis, J. P. Faria, X. Dumusque, D. Sosnowska, P. Figueira, A. M. Silva, A. Mehner, F. Pepe, S. Cristiani, R. Rébolo, N. C. Santos, V. Adibekyan, G. Cupani, P. Di Marcantonio, V. D’Odorico, J. I. Gónzalez Hernández, C. J. A. P. Martins, Dinko Milaković, N. J. Nunes, A. Sozzetti, A. Suárez Mascareño, H. M. Tabernero, M. R. Zapatero Osorio

Notice bibliographique

RevueAstronomy and Astrophysics · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineChemistry
ThématiqueSpectroscopy and Laser Applications
Établissements canadiensUniversité de Montréal
Organismes subventionnairesFonds de recherche du Québec – Nature et technologiesCERNMinisterio de Ciencia e InnovaciónEuropean CommissionFundação para a Ciência e a TecnologiaSchweizerischer Nationalfonds zur Förderung der Wissenschaftlichen ForschungFondation familiale TrottierNational Science Foundation
Mots-clésHITRANPhysicsSpectral lineAstrophysicsRadiative transferSkyLine (geometry)StarsEquivalent widthAstronomyEmission spectrumOpticsGeometry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Context. Ground-based high-resolution spectrographs are key instruments for several astrophysical domains, such as exoplanet studies. Unfortunately, the observed spectra are contaminated by the Earth’s atmosphere and its large molecular absorption bands. While different techniques (forward radiative transfer models, principle component analysis (PCA), or other empirical methods) exist to correct for telluric lines in exoplanet atmospheric studies, in radial velocity (RV) studies, telluric lines with an absorption depth of >2% are generally masked, which poses a problem for faint targets and M dwarfs as most of their RV content is present where telluric contamination is important. Aims. We propose a simple telluric model to be embedded in the Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO) data reduction software (DRS). The goal is to provide telluric-free spectra and enable RV measurements through the cross-correlation function technique (and others), including spectral ranges where telluric lines fall. Methods. The model is a line-by-line radiative transfer code that assumes a single atmospheric layer. We use the sky conditions and the physical properties of the lines from the HITRAN database to create the telluric spectrum. This high-resolution model is then convolved with the instrumental resolution and sampled to the instrumental wavelength grid. A subset of selected telluric lines is used to robustly fit the spectrum through a Levenberg-Marquardt minimization algorithm. Results. We computed the model to the H 2 O lines in the spectral range of ESPRESSO. When applied to stellar spectra from A0- to M5-type stars, the residuals of the strongest water lines are below the 2% peak-to-valley (P2V) amplitude for all spectral types, with the exception of M dwarfs, which are within the pseudo-continuum. We then determined the RVs from the telluric-corrected ESPRESSO spectra of Tau Ceti and Proxima. We created telluric-free masks and compared the obtained RVs with the DRS RVs. In the case of Tau Ceti, we identified that micro-telluric lines introduce systematics up to an amplitude of 58 cm s −1 and with a period of one year if not corrected. For Proxima, the impact of micro-telluric lines is negligible due to the low flux below 5900 A. For late-type stars, the gain in spectral content at redder wavelengths is equivalent to a gain of 25% in photon noise or a factor of 1.78 in exposure time. This leads to better constraints on the semi-amplitude and eccentricity of Proxima d, which was recently proposed as a planet candidate. Finally, we applied our telluric model to the O 2 γ -band and we obtained residuals below the 2% P2V amplitude. Conclusions. We propose a simple telluric model for high-resolution spectrographs to correct individual spectra and to achieve precise RVs. The removal of micro-telluric lines, coupled with the gain in spectral range, leads to more precise RVs. Moreover, we showcase that our model can be applied to other molecules, and thus to other wavelength regions observed by other spectrographs, such as NIRPS.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,003
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Sans objet · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Logiciel · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,013
Score d'incertitude au seuil0,042

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,003
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0130,008

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,016
Tête enseignante GPT0,247
Écart entre enseignants0,231 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSans objet
Domainenon disponible
GenreLogiciel

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations37
Publié2022
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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