光轴稳定性对系外行星探测的影响评估

光轴偏移对角距离测量精度的影响(Tan et al. 2022, RAA 22:025008)

摘要

为实现高精度的系外行星探测,利用恒星之间的角距离测量来探测恒星的周期性运动, 可有效避免传统照相测量中由参考星表引入的系统误差。 在微角秒级精度下,光轴偏移引起的误差不容忽视。 本文从理论分析与数值模拟两方面评估了光轴稳定性对相对角距离测量的影响。 当角距离测量误差限制为 1 μas 时,光轴偏移的上限约为 68 mas。 同时给出了相应的误差容限,并讨论了 CCD 畸变与焦距变化对测量的影响。 本研究为高精度天体测量望远镜(如 CHES)的光学设计提供了定量指导。

出版物
《天文学研究与天体物理学》(Research in Astronomy and Astrophysics) 22:025008 (2022)

高精度天体测量在系外行星探测中具有独特优势。 Tan (2022)通过理论推导与数值模拟,系统研究了光轴偏移对恒星间相对角距离测量的影响。 研究结果表明,为保证角距离测量精度达到 1 μas,望远镜光轴稳定性需优于 68 mas。 论文进一步给出了相应的误差预算与抑制方法,包括通过视场旋转减少畸变变化影响, 以及利用激光准直系统监测焦距变化。 该研究为未来空间天体测量任务(如 CHES)的光学设计提供了定量约束。

参考文献:
Tan, D.-J., Liu, J.-C., Zhu, Z., & Liu, N. (2022).
Evaluating the Impact of Optical Axis Stability on Exoplanet Detection.
Research in Astronomy and Astrophysics, 22:025008.
https://doi.org/10.1088/1674-4527/ac3df1