A turbulência atmosférica é irrelevante para trânsitos ExoPlanetary e medições de velocidade radial?

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Sabe-se que a turbulência atmosférica dispersa fótons de maneira quase aleatória ao longo de seu caminho pela atmosfera, resultando em uma resolução de imagem mais baixa do que seria previsto por considerações apenas para instrumentos.

Estive pensando se os mesmos efeitos podem desempenhar um papel relevante na limitação das sensibilidades para a fotometria nos trânsitos ou para a espectrometria nas medições de velocidade radial .

Meus pensamentos até agora:

  • Trânsitos: como não sou observador, não sei se a turbulência atmosférica é realmente forte o suficiente para dispersar os fótons-fonte para fora da linha de visão, tornando-os não detectados. Isso interferiria na relação sinal / ruído por medição e permitiria flutuar ao longo do tempo.
  • Velocidade radial: a turbulência deve poder influenciar uma medição espectral do solo, se o alargamento turbulento induzido for significativo em comparação com a largura da linha que pode ser resolvida com o instrumento considerado. Tomando o deslocamento doppler induzido por turbulência como 10 c m / s / c 10 - 7 (assumi que as velocidades turbulentas do redemoinho sejam comparáveis ​​aos ventos típicos) como é típico para a atmosfera da Terra, isso deve ser insignificante mesmo para um espectrógrafo de alta resolução como HARPS que possui λ / Δ λ 10 5 .Δv/c10cm/s/c10-7λ/Δλ105
    Por mais redemoinhos menores que giram mais rapidamente, eles poderiam atingir a faixa de detectabilidade quando Δv/c10-5

Aqui minha experiência neste tópico termina e espero que alguém desta comunidade ilumine os pontos acima. Além disso, pesquisar no Google geralmente aponta apenas para os benefícios da imagem direta. Pergunta de bônus : a óptica adaptativa sempre ajudaria a remediar quaisquer problemas que possam surgir?

AtmosphericPrisonEscape
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Respostas:

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Pode-se imaginar turbilhões turbulentos na atmosfera como lentes ópticas muito fracas que focalizam e desfocam a radiação estelar. Isso leva à degradação da imagem (visão) e flutuações do fluxo sendo registradas através de alguma abertura. O último efeito é chamado cintilação. É muito proeminente para observações a olho nu. Para telescópios, a média por grande abertura reduz a magnitude das cintilações. No entanto, é o principal fator limitante para fotometria de alta precisão em telescópios maiores que ca. 2 m. Veja, por exemplo, http://adsabs.harvard.edu/abs/2012MNRAS.426..647K

Quanto à espectroscopia, a turbulência atmosférica não afeta o comprimento de onda da radiação, desde que nos espectrógrafos modernos de alta precisão (por exemplo, HARPS) a detecção real ocorra no vácuo.

Boris Safonov
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