¿La turbulencia atmosférica es irrelevante para los tránsitos exoplanetarios y las mediciones de velocidad radial?

Se sabe que la turbulencia atmosférica dispersa los fotones de forma casi aleatoria a lo largo de su trayectoria a través de la atmósfera, lo que da como resultado una resolución de imagen más baja de lo que se hubiera anticipado por consideraciones solo de instrumentos.

He estado pensando si los mismos efectos pueden jugar un papel relevante en la limitación de las sensibilidades para fotometría en tránsitos o para espectrometría en medidas de velocidad radial .

Mis pensamientos hasta ahora:

  • Tránsitos: como no soy un observador, no sé si la turbulencia atmosférica es realmente lo suficientemente fuerte como para dispersar los fotones de la fuente fuera de la línea de visión, dejándolos sin ser detectados. Esto jugaría con la relación señal-ruido por medición y permitiría que fluctúe con el tiempo.
  • Velocidad radial: la turbulencia debe poder influir en una medición espectral desde el suelo, si el ensanchamiento de la turbulencia inducida es significativo en comparación con el ancho de la línea que se puede resolver con el instrumento considerado. Tomando el cambio Doppler inducido por turbulencia Δ v / C como 10 C metro / s / C 10 7 (Supuse que las velocidades de remolino turbulento eran comparables a los vientos típicos) como es típico para la atmósfera de la Tierra, esto debería ser insignificante incluso para un espectrógrafo de alta resolución como HARPS que tiene λ / Δ λ 10 5 .
    Sin embargo, los remolinos más pequeños giran más rápido, por lo que podrían alcanzar el rango de detección cuando Δ v / C 10 5

Aquí termina mi experiencia en este tema, y ​​espero que alguien de esta comunidad ilumine los puntos anteriores. Además, buscar en Google generalmente solo señala los beneficios en la imagen directa. Pregunta adicional : ¿La óptica adaptativa siempre ayudaría a solucionar cualquier problema que pudiera surgir?

Respuestas (1)

Uno puede imaginar remolinos turbulentos en la atmósfera como lentes ópticos muy débiles que enfocan y desenfocan la radiación estelar. Esto conduce a la degradación de la imagen (ver) y a que se registren fluctuaciones de flujo a través de alguna apertura. Este último efecto se denomina centelleo. Es muy prominente para las observaciones a simple vista. Para los telescopios, la promediación por gran apertura reduce la magnitud de los centelleos. Sin embargo, es el principal factor limitante para la fotometría de alta precisión en telescopios mayores de ca. 2 metros Véase, por ejemplo , http://adsabs.harvard.edu/abs/2012MNRAS.426..647K

En cuanto a la espectroscopia, la turbulencia atmosférica no afecta a la longitud de onda de la radiación siempre que en los modernos espectrógrafos de alta precisión (por ejemplo, HARPS) la detección real se realice en el vacío.