Primera mitad de las medidas Doppler

Ahora que hemos relizado la mitad de las observaciones previstas con HARPS, LCOGT.net y ASH2, nos gustaría compartir con vosotros el aspecto de los datos Doppler. Como vimos en el artículo ‘La señal’, esperamos una cierta variabilidad de ‘algunos’ metros por segundo, pero no más de 4-5 m/s, sino, el programa de búsqueda realizado por UVES ya la habría encontrado.

Desafortunadamente, no podemos revelar los datos reales para evitar sesgos en la futura evaluación del manuscrito. En lugar de ello, os presentamos unos cuantos ejemplos de medidas Doppler similares a las que estamos obteniendo para Proxima Centauri. Son simulaciones de datos obtenidos usando los mismos datos temporales que los de la campaña Punto Rojo Pálido y reproducen los tres resultados más probables que se pueden obtener de estas primeras treinta medidas. Pero le hemos dado una vuelta de tuerca! Uno de los seis conjuntos de datos se corresponde, de hecho, con las observaciones ‘reales’… ¿podéis averiguar cuál es?

Caso 1 –  Variabilidad en la velocidad radial dominada por ruido aleatorio

Case1_random_dominated
Figura 1 – Los paneles de la izquierda muestran dos conjuntos de posibles medidas Doppler; los paneles centrales muestran una de las herramientas utilizadas para detectar posibles periodicidades y los de la derecha muestran los mejores ajustes a los datos al ponerlos en fase con los períodos más favorables obtenidos en los paneles centrales. No encontramos ninguna variabilidad suficientemente significativa en ninguno de los dos conjuntos de datos. Créditos : Guillem Anglada-Escude/PaleRedDot.org

Los paneles de la izquierda en la Figura 1 muestras dos ejemplos típicos de datos que sólo contienen ruido aleatorio. Las pequeñas líneas verticales de cada punto son las llamadas barras de error, e ilustran la incertidumbre de cada medida (~1 m/s). Hay que tener en cuenta que dependiendo de las condiciones atmosféricas, algunas medidas tienen mayores barras de error. Los paneles centrales muestran un gráfico llamado periodograma. Los periodogramas nos dicen cuáles son los períodos más significativos posibles en los datos y nos permiten cuantificar si una señal es o no lo suficientemente robusta como para se detectada.  En este ejemplo fijamos el umbral de detección a una probabilidad de falsa alarma del 0.1%. Es decir, los picos que sobrepasen la línea discontinua azul corresponderían a señales con probabilidad de falsa alarma menor que el 0.1%. Ninguno de estos dos conjuntos de datos revela una señal significativa.

Caso 2 – Indicios de una señal, pero alterada por la actividad

Figura 2 – Una inspección a ojo sugiere que podría haber variabilidad coherente, pero no puede distinguirse del ruido estelar. Los ajustes Keplerianos de la derecha no son muy buenos y requieren ajustes orbitales con excentricidades muy altas, lo que es característico de variabilidad espuria. Créditos : Guillem Anglada-Escude/PaleRedDot.org

Aquí mostramos dos conjuntos de datos que contienen una posible señal Doppler, pero que han sido alterados por actividad estelar no periódica. Como en el caso 1, ninguno de los dos conjuntos de datos son suficientes para confirmar una señal. La acumulación de datos a lo largo de la campaña, debería impulsar los verdaderos candidatos a planetas sobre los límites de detección, al mismo tiempo que la significancia de las señales espurias disminuiría. En casos como éstos, intentaríamos modelar la actividad estelar utilizando fotometría y otras medidas espectroscópicas, para ver si parte de la variabilidad puede ser explicada por ruido estelar. Como ejemplo de las técnicas utilizadas para conseguir esto, podéis consultar la entrevista a la catedrática Suzanne Aigrain.

Caso 3 – Se detecta una señal con claridad, a pesar de la actividad

Figure 3 - In this two cases, signals stands out over the threshold and the right fits look a bit better, Note that these sets only contain 1/2 of the data and are barely above threshold, so even in this case we would need to wait until the end of the run and the photometric monitoring to see if their significance improves. Image credits : Guillem Anglada-Escude/PaleRedDot.org
Figura 3 – En estos dos casos, señales Doppler significativas destacan sobre el umbral de detección. Créditos : Guillem Anglada-Escude/PaleRedDot.org

En este caso tenemos dos conjuntos de datos simulados con señales auténticas de planetas que dominan claramente sobre el ruido (Figura 3). Este sería el mejor escenario para la campaña Punto Rojo Pálido. Aún así, tendríamos que investigar la fotometría y otros índices de actividad para evaluar la posible variabilidad relacionada con la actividad.

¡Gracias por seguirnos!

 

— Traducido del inglés por Cristina Rodríguez López–