Modelando o impacto da falta de homogeneidade das manchas estelares em recuperações espectroscópicas de planetas com imagem direta

A atividade estelar é uma complicação importante na detecção e caracterização de exoplanetas tanto por velocidades radiais como por trânsitos, e o próximo Observatório de Mundos Habitáveis ​​convida-nos a considerar também o seu efeito na imagem direta. Os espectros de planetas fotografados diretamente podem variar com a atividade das suas estrelas hospedeiras porque a face da estrela que vemos não é a mesma que a face refletida pelo planeta.

Esta discrepância pode resultar potencialmente em medições imprecisas do raio do planeta e numa variabilidade inesperada causada externamente no seu espectro de contraste com a estrela. Para avaliar as capacidades científicas e os requisitos do HWO, é importante que a magnitude destes efeitos seja quantificada.

Apresentamos resultados de recuperações de modelos de exoplanetas semelhantes à Terra observados com um levantamento estilo HWO, como apareceriam quando afetados por manchas estelares, usando o código ExoVista para geração de espectro e o código BARBIE para recuperação. Tanto a atividade estelar do tipo solar quanto os rotadores rápidos altamente ativos são considerados e comparados com uma estrela hospedeira quiescente idealizada.

No caso quiescente, ${\rm SNR}\approx5$ é necessário para detectar vapor de água atmosférico a 0, 9 mícrons e ${\rm SNR}\approx13$ a 0, 74 mícrons. Descobrimos que para a atividade do tipo Solar, o efeito nas recuperações será insignificante, mas poderá apresentar problemas para certas estrelas altamente ativas em geometrias limitantes.

Para um caso extremo com um único ponto grande com 10\% de cobertura não visível para o observador, o SNR necessário para detecção de água aumenta para ${\rm SNR}\approx8$ em 0, 9 mícrons e ${\rm SNR}\approx18$ em 0, 74 mícrons. Também diminui a precisão do albedo recuperado, resultando em um valor $\sim2/3$ do valor verdadeiro.

À luz destes resultados, estimamos o impacto que a variabilidade estelar e as manchas estelares podem ter num levantamento do estilo HWO.

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