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Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

State of the Field: Extreme Precision Radial Velocities

D. A. Fischer, G. Anglada-Escude, P. Arriagada, R. V. Baluev, J. Bean, F. Bouchy, L. A. Buchhave, T. Carroll, A. Chakraborty, J. R. Crepp, R. I. Dawson, S. A. Diddams, X. Dumusque, J. D. Eastman, M. Endl, P. Figueira, E. B. Ford, D. Foreman-Mackey, P. Fournier, G. Fürész, B. Scott Gaudi, P. C. Gregory, F. Grundahl, A. Hatzes, G. Hébrard, E. Herrero, D. W. Hogg, A. W. Howard, J. A. Johnson, P. Jorden, C. A. Jurgenson, D. W. Latham, G. Laughlin, T. J. Loredo, C. Lovis, S. Mahadevan, T. M. McCracken, F. Pepe, M. R. Perez, D. F. Phillips, P. P. Plavchan, L. Prato, A. Quirrenbach, A. Reiners, P. Robertson, N. C. Santos, D. Sawyer, D. Segransan, A. Sozzetti, T. Steinmetz, A. Szentgyorgyi, S. Udry, J. A. Valenti, S. X. Wang, R. A. Wittenmyer, J. T. Wright

Resumo
The Second Workshop on Extreme Precision Radial Velocities defined circa 2015 the state of the art Doppler precision and identified the critical path challenges for reaching 10 cm s-1 measurement precision. The presentations and discussion of key issues for instrumentation and data analysis and the workshop recommendations for achieving this bold precision are summarized here. Beginning with the High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher spectrograph, technological advances for precision radial velocity (RV) measurements have focused on building extremely stable instruments. To reach still higher precision, future spectrometers will need to improve upon the state of the art, producing even higher fidelity spectra. This should be possible with improved environmental control, greater stability in the illumination of the spectrometer optics, better detectors, more precise wavelength calibration, and broader bandwidth spectra. Key data analysis challenges for the precision RV community include distinguishing center of mass (COM) Keplerian motion from photospheric velocities (time correlated noise) and the proper treatment of telluric contamination. Success here is coupled to the instrument design, but also requires the implementation of robust statistical and modeling techniques. COM velocities produce Doppler shifts that affect every line identically, while photospheric velocities produce line profile asymmetries with wavelength and temporal dependencies that are different from Keplerian signals. Exoplanets are an important subfield of astronomy and there has been an impressive rate of discovery over the past two decades. However, higher precision RV measurements are required to serve as a discovery technique for potentially habitable worlds, to confirm and characterize detections from transit missions, and to provide mass measurements for other space-based missions. The future of exoplanet science has very different trajectories depending on the precision that can ultimately be achieved with Doppler measurements.

Publications of the Astronomical Society of the Pacific
Volume 128
maio 2016

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Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço é (IA) é uma nova, mas muito aguardada, estrutura de investigação com uma dimensão nacional. Ele concretiza uma visão ousada, mas realizável para o desenvolvimento da Astronomia, Astrofísica e Ciências Espaciais em Portugal, aproveitando ao máximo e realizando plenamente o potencial criado pela participação nacional na Agência Espacial Europeia (ESA) e no Observatório Europeu do Sul (ESO). O IA é o resultado da fusão entre as duas unidades de investigação mais proeminentes no campo em Portugal: o Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) e o Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (CAAUL). Atualmente, engloba mais de dois terços de todos os investigadores ativos em Ciências Espaciais em Portugal, e é responsável por uma fração ainda maior da produtividade nacional em revistas internacionais ISI na área de Ciências Espaciais. Esta é a área científica com maior fator de impacto relativo (1,65 vezes acima da média internacional) e o campo com o maior número médio de citações por artigo para Portugal.

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