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A spectrograph for exoplanet observations calibrated at the centimetre-per-second level

机译：用于以每秒厘米级校准的系外行星观测的光谱仪

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The best spectrographs are limited in stability by their calibration light source. Laser frequency combs are the ideal calibrators for astronomical spectrographs. They emit a spectrum of lines that are equally spaced in frequency and that are as accurate and stable as the atomic clock relative to which the comb is stabilized. Absolute calibration provides the radial velocity of an astronomical object relative to the observer (on Earth). For the detection of Earth-mass exoplanets in Earth-like orbits around solar-type stars, or of cosmic acceleration, the observable is a tiny velocity change of less than 10 cm s~(-1), where the repeatability of the calibration-the variation in stability across observations-is important. Hitherto, only laboratory systems or spectrograph calibrations of limited performance have been demonstrated. Here we report the calibration of an astronomical spectrograph with a short-term Doppler shift repeatability of 2.5cm s~(-1), and use it to monitor the star HD 75289 and recompute the orbit of its planet. This repeatability should make it possible to detect Earth-like planets in the habitable zone of star or even to measure the cosmic accel eration directly.%天文光谱的精确校准，是太阳系外恒星观测及rn宇宙学取得进展的关键。这里报告的一项进展rn有可能为未来激动人心的发现(也可能包括与rn地球大小相当的太阳系外行星的发现)铺平道rn路。精确校准是个光谱是否有效的关键，rn“激光频率梳“(它们能够发射出一个由间隔rn相等的光谱线构成的“梳子”，以此为背景可rn对目标进行测量)对这项工作来说可能就是理rn想的工具。在这篇论文中，Wilken等人介绍了rn一种特意建造的“天文梳”(astro-corTIb)，它rn能做到天文观测所需的重复性和准确性。他们rn用它来校准安装在智利La Silla天文台的3.6米rn望远镜上的“High AcctJracy Radial Velocityrn Planet Searcher(HARPS)“的光谱。本文作者rn们通过监测恒星HD 75289和计算其相伴行星rn的轨道演示了这种组合方式的威力。
机译：最好的光谱仪的校准光源会限制其稳定性。激光频率梳是天文光谱仪的理想校准器。它们发出的频谱频谱在频率上等距分布，并且与稳定原子梳的原子钟一样精确和稳定。绝对校准提供了天文物体相对于观测者（在地球上）的径向速度。为了检测太阳型恒星周围类似地球轨道的地球系外行星或宇宙加速度，可观察到的是速度变化小于10 cm s〜（-1），其中校准的可重复性为-观测值稳定性的变化很重要。迄今为止，仅证明了性能有限的实验室系统或光谱仪校准。在这里，我们报告了具有2.5cm s〜（-1）的短期多普勒频移重复性的天文光谱仪的校准，并用它来监视HD 75289恒星并重新计算其行星的轨道。这种可重复性应该使它有可能在恒星的宜居区域探测类地球的行星，甚至直接测量宇宙的加速度。％天文光谱的精确校准，是太阳系外恒星观测及rn宇宙学取得进展的关键。报告的一项进展rn有可能为未来激动人心的发现（也可能包括与rn地球大小相当的太阳系外行星的发现）铺平道rn路。精确校准是一个光谱是否有效的关键，rn“激光频率梳“（这些能够发射出一个由间隔rn交替的光谱线构成的”梳子”，从而为背景可rn对目标进行测量）对这工作来说可能就是理恩想的工具。在本文中，Wilken等人介绍了rn一种特意建造的“天文梳”（astro-corTIb），它能做到天文观测到所需的重复性和精确度。他们用它来校准安装在智利La Silla天文台的3.6米rn望远镜上的“ High AcctJracy Radial Velocityrn Planet Searcher（HARPS）”的光谱。本文作者通过监测恒星HD 75289和计算其相伴行星rn的轨道演示了这种组合方式的威力。

著录项

  • 来源
    《Nature》 |2012年第7400期|p.611-614B1|共5页
  • 作者

    Tobias Wilken; Gaspare Lo Curto; Rafael A. Probst; Tilo Steinmetz; Antonio Manescau; Luca Pasquini; Jonay I. Gonzalez Hernandez; Rafael Rebolo; Theodor W. Haensch; Thomas Udem; Ronald Holzwarth;

  • 作者单位

    Max-Planck-Institut fuer Quantenoptik, Hans-Kopfermann-Strasse 1, D-85748 Garching, German,Menlo Systems GmbH, Am Klopferspitz 19a, D-82152 Martinsried, Germany;

    European Southern Observatory, Karl-Schwarzschild-Strasse 3, D-85748 Garching, Germany;

    Max-Planck-Institut fuer Quantenoptik, Hans-Kopfermann-Strasse 1, D-85748 Garching, German;

    Max-Planck-Institut fuer Quantenoptik, Hans-Kopfermann-Strasse 1, D-85748 Garching, German,Menlo Systems GmbH, Am Klopferspitz 19a, D-82152 Martinsried, Germany;

    European Southern Observatory, Karl-Schwarzschild-Strasse 3, D-85748 Garching, Germany;

    European Southern Observatory, Karl-Schwarzschild-Strasse 3, D-85748 Garching, Germany;

    Instituto de Astrofisica de Canarias, Calle Via Lactea s, E-38205 La Laguna, Spain,Departamento de Astrofisica, Universidadde La Laguna, E-38206 La Laguna, Spain;

    Instituto de Astrofisica de Canarias, Calle Via Lactea s, E-38205 La Laguna, Spain,Departamento de Astrofisica, Universidadde La Laguna, E-38206 La Laguna, Spain,Consejo Superior de Investigaciones Cientfficas, Calle Serrano 117, E-28006 La Laguna, Spain;

    Max-Planck-Institut fuer Quantenoptik, Hans-Kopfermann-Strasse 1, D-85748 Garching, German;

    Max-Planck-Institut fuer Quantenoptik, Hans-Kopfermann-Strasse 1, D-85748 Garching, German;

    Max-Planck-Institut fuer Quantenoptik, Hans-Kopfermann-Strasse 1, D-85748 Garching, German,Menlo Systems GmbH, Am Klopferspitz 19a, D-82152 Martinsried, Germany;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
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