Para a compreensão da variabilidade estelar no nível subm/s: variabilidade induzida pela granulação em todo o espectro óptico

A detecção do sinal de velocidade radial de exoplanetas com a massa da Terra requer a caracterização e remoção da variabilidade da velocidade radial induzida pela granulação a partir de observações espectroscópicas. Ao acoplar simulações hidrodinâmicas tridimensionais (3D) (HD) a um código de transferência radiativa, podemos isolar e estudar o efeito da granulação nas linhas estelares.

Neste estudo, isolamos o impacto da granulação nas formas e deslocamentos das linhas espectrais para a maior e mais diversificada amostra de linhas espectrais sintéticas até o momento. Primeiro, quantificamos como a granulação afeta a evolução temporal das formas e mudanças de 72 linhas espectrais não combinadas em duas regiões de comprimento de onda: 5500-5600 Å e 6100-6200 Å, do centro do disco ao membro estelar.

Descobrimos que as linhas fracas mostram a maior variabilidade da velocidade radial devido à granulação, até 40 m/s no centro do disco e 50 m/s no membro estelar. Por outro lado, as linhas fortes exibem maior variabilidade na largura equivalente do que as linhas fracas ao longo do disco estelar.

A largura equivalente e a profundidade da linha de uma linha espectral estão fortemente correlacionadas linearmente com sua velocidade radial. Embora a granulação afete todas essas três quantidades, os deslocamentos Doppler planetários afetam apenas as velocidades radiais, abrindo a porta para novos métodos de mitigação da granulação.

Por último, descobrimos que a velocidade radial e a largura equivalente da maioria das linhas espectrais em nossa amostra evoluem coerentemente no tempo, com as linhas Fe I e Ca I comportando-se de maneira mais semelhante. Devido à coerência, as misturas de linhas não afetarão significativamente o comportamento temporal do RV e do formato da linha, conforme induzido pela granulação.

A coerência entre linhas espectrais oferece a oportunidade de criar espectros integrados em disco de muitas linhas simultaneamente, que serão explorados em trabalhos futuros.

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