АСТРОФИЗИЧЕСКИЙ БЮЛЛЕТЕНЬ, 2026, том 81, № 2, страницы 347–368
ВЛИЯНИЕ СИСТЕМАТИЧЕСКИХ ШУМОВ SPITZER/IRAC НА ВТОРИЧНЫЕ ЗАТМЕНИЯ ЭКЗОПЛАНЕТЫ HD 209458 b
© 2026
А. А. Федотов1*
,
Р. В. Балуев1,2**
,
Р. В. Балуев1,2**
1Специальная астрофизическая обсерватория Российской академии наук, Нижний Архыз, 369167 Россия
2Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, 199034 Россия
*E-mail: andry.201452@gmail.com
**E-mail: r.baluev@spbu.ru
2Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, 199034 Россия
*E-mail: andry.201452@gmail.com
**E-mail: r.baluev@spbu.ru
УДК 523.4-76:520.82-14
Поступила в редакцию 15 августа 2025 года; после доработки 11 февраля 2026 года; принята к публикации 21 апреля 2026 года
В статье проанализированы кривые инфракрасного блеска для 13 вторичных затмений экзопланеты HD 209458 b, полученные с помощью Spitzer/IRAC в канале 3.6 мкм. Помимо хорошо известного эффекта внутрипиксельных изменений чувствительности, вызывающих квазипериодический шум, в данных обнаружен также красный шум, состоящий из двух подкомпонентов с разным временным интервалом корреляции: 10–20 секунд и 5–10 минут. Показано, что можно построить глобальную модель эффекта внутрипиксельной чувствительности, которая аппроксимирует все 13 кривых блеска одновременно, используя небольшое число параметров (например, 12). Кроме того, выполнен замер систематического сдвига во времени вторичного затмения экзопланеты, который, по-видимому, значимо не отличается от нуля и составляет −4 ± 40 с. Это соответствует пространственному сдвигу в 0.007 ± 0.060 единиц радиуса планеты или эксцентриситету орбиты \(e \cos \omega\), равному (−0.2 ± 2.1) × 10−4.
Ключевые слова:
инфракрасная область: планетарные системы — технические средства: фотометрические — методы: анализ данных — отдельные: HD 209458
ФинансированиеСписок литературы
Работа выполнена в рамках государственного задания САО РАН, утвержденного Министерством науки и высшего образования Российской Федерации, тема FFUS-2024-0021.
Список литературы
1. E. Agol, N. B. Cowan, H. A. Knutson, et al., Astrophys. J. 721 (2), 1861 (2010). DOI:10.1088/0004-637X/721/2/1861
2. R. V. Baluev, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 393, 969 (2009). DOI:10.1111/j.1365-2966.2008.14217.x
3. R. V. Baluev, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 429, 2052 (2013a). DOI:10.1093/mnras/sts476
4. R. V. Baluev, Astronomy and Computing 2, 18 (2013b). DOI:10.1016/j.ascom.2013.07.001
5. R. V. Baluev, Astronomy and Computing 25, 221 (2018). DOI:10.1016/j.ascom.2018.10.005
6. R. V. Baluev and A. A. Fedotov, Vestnik St. Petersburg University, Mathematics, 59, 9 (2026). DOI:10.1134/S1063454125700736
7. R. V. Baluev and V. S. Shaidulin, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 454, 4379 (2015). DOI:10.1093/mnras/stv2251
8. R. V. Baluev, E. N. Sokov, H. R. A. Jones, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 490, 1294 (2019). DOI:10.1093/mnras/stz2620
9. R. V. Baluev, E. N. Sokov, V. S. Shaidulin, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 450, 3101 (2015). DOI:10.1093/mnras/stv788
10. A. S. Bonomo, S. Desidera, S. Benatti, et al., Astron. and Astrophys. 602, id. A107 (2017). DOI:10.1051/0004-6361/201629882
11. L. Bradley, B. Sipocz, T. Robitaille, et al., astropy/photutils: v0.6 (2019).
12. D. Charbonneau, L. Allen, A. Burrows, et al., Spitzer Proposal ID 20523 (2005).
13. D. Charbonneau, H. A. Knutson, T. Barman, et al., Astrophys. J. 686 (2), 1341 (2008). DOI:10.1086/591635
14. J. de Wit, M. Gillon, B. O. Demory, and S. Seager, Astron. and Astrophys. 548, id. A128 (2012). DOI:10.1051/0004-6361/201219060
15. D. Deming, H. Knutson, J. Kammer, et al., Astrophys. J. 805 (2), id. 132 (2015). DOI:10.1088/0004-637X/805/2/132
16. J.-M. Désert, A. Lecavelier des Etangs, G. Hébrard, et al., Astrophys. J. 699 (1), 478 (2009). DOI:10.1088/0004-637X/699/1/478
17. T. M. Evans, S. Aigrain, N. Gibson, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 451 (1), 680 (2015). DOI:10.1093/mnras/stv910
18. D. Foreman-Mackey, E. Agol, S. Ambikasaran, and R. Angus, Astron. J. 154, id. 220 (2017). DOI:10.3847/1538-3881/aa9332
19. H. A. Knutson, E. Agol, A. Burrows, et al., Spitzer Proposal ID 60021 (2008a).
20. H. A. Knutson, D. Charbonneau, L. E. Allen, et al., Nature 447 (7141), 183 (2007). DOI:10.1038/nature05782
21. H. A. Knutson, D. Charbonneau, L. E. Allen, et al., Astrophys. J. 673 (1), 526 (2008b). DOI:10.1086/523894
22. N. Lewis, N. Cowan, H. Knutson, et al., Spitzer Proposal ID 10103 (2013).
23. C. Majeau, E. Agol, and N. B. Cowan, Astrophys. J. 747 (2), id. L20 (2012). DOI:10.1088/2041-8205/747/2/L20
24. K. Mandel and E. Agol, Astrophys. J. 580, L171 (2002). DOI:10.1086/345520
25. M. B. Priestley, Spectral analysis and time series, Vol. 1: Probability and mathematical statistics (Academic Press, London, 1981).
26. E. Rauscher and K. Menou, Astrophys. J. 764 (1), id. 103 (2013). DOI:10.1088/0004-637X/764/1/103
27. T. P. Robitaille et al. (Astropy Collab.) Astron. and Astrophys. 558, id. A33 (2013). DOI:10.1051/0004-6361/201322068
28. S. Seager and D. Deming, Annual Rev. Astron. Astrophys. 48, 631 (2010). DOI:10.1146/annurevastro-081309-130837
29. K. Todorov, D. Deming, H. Knutson, and J. Fortney, Spitzer Proposal ID 90186 (2012).
30. J. N. Winn, in Exoplanets Ed. by S. Seager (University of Arizona Press, Tucson, 2010), pp. 55–77. DOI:10.48550/arXiv.1001.2010
2. R. V. Baluev, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 393, 969 (2009). DOI:10.1111/j.1365-2966.2008.14217.x
3. R. V. Baluev, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 429, 2052 (2013a). DOI:10.1093/mnras/sts476
4. R. V. Baluev, Astronomy and Computing 2, 18 (2013b). DOI:10.1016/j.ascom.2013.07.001
5. R. V. Baluev, Astronomy and Computing 25, 221 (2018). DOI:10.1016/j.ascom.2018.10.005
6. R. V. Baluev and A. A. Fedotov, Vestnik St. Petersburg University, Mathematics, 59, 9 (2026). DOI:10.1134/S1063454125700736
7. R. V. Baluev and V. S. Shaidulin, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 454, 4379 (2015). DOI:10.1093/mnras/stv2251
8. R. V. Baluev, E. N. Sokov, H. R. A. Jones, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 490, 1294 (2019). DOI:10.1093/mnras/stz2620
9. R. V. Baluev, E. N. Sokov, V. S. Shaidulin, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 450, 3101 (2015). DOI:10.1093/mnras/stv788
10. A. S. Bonomo, S. Desidera, S. Benatti, et al., Astron. and Astrophys. 602, id. A107 (2017). DOI:10.1051/0004-6361/201629882
11. L. Bradley, B. Sipocz, T. Robitaille, et al., astropy/photutils: v0.6 (2019).
12. D. Charbonneau, L. Allen, A. Burrows, et al., Spitzer Proposal ID 20523 (2005).
13. D. Charbonneau, H. A. Knutson, T. Barman, et al., Astrophys. J. 686 (2), 1341 (2008). DOI:10.1086/591635
14. J. de Wit, M. Gillon, B. O. Demory, and S. Seager, Astron. and Astrophys. 548, id. A128 (2012). DOI:10.1051/0004-6361/201219060
15. D. Deming, H. Knutson, J. Kammer, et al., Astrophys. J. 805 (2), id. 132 (2015). DOI:10.1088/0004-637X/805/2/132
16. J.-M. Désert, A. Lecavelier des Etangs, G. Hébrard, et al., Astrophys. J. 699 (1), 478 (2009). DOI:10.1088/0004-637X/699/1/478
17. T. M. Evans, S. Aigrain, N. Gibson, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 451 (1), 680 (2015). DOI:10.1093/mnras/stv910
18. D. Foreman-Mackey, E. Agol, S. Ambikasaran, and R. Angus, Astron. J. 154, id. 220 (2017). DOI:10.3847/1538-3881/aa9332
19. H. A. Knutson, E. Agol, A. Burrows, et al., Spitzer Proposal ID 60021 (2008a).
20. H. A. Knutson, D. Charbonneau, L. E. Allen, et al., Nature 447 (7141), 183 (2007). DOI:10.1038/nature05782
21. H. A. Knutson, D. Charbonneau, L. E. Allen, et al., Astrophys. J. 673 (1), 526 (2008b). DOI:10.1086/523894
22. N. Lewis, N. Cowan, H. Knutson, et al., Spitzer Proposal ID 10103 (2013).
23. C. Majeau, E. Agol, and N. B. Cowan, Astrophys. J. 747 (2), id. L20 (2012). DOI:10.1088/2041-8205/747/2/L20
24. K. Mandel and E. Agol, Astrophys. J. 580, L171 (2002). DOI:10.1086/345520
25. M. B. Priestley, Spectral analysis and time series, Vol. 1: Probability and mathematical statistics (Academic Press, London, 1981).
26. E. Rauscher and K. Menou, Astrophys. J. 764 (1), id. 103 (2013). DOI:10.1088/0004-637X/764/1/103
27. T. P. Robitaille et al. (Astropy Collab.) Astron. and Astrophys. 558, id. A33 (2013). DOI:10.1051/0004-6361/201322068
28. S. Seager and D. Deming, Annual Rev. Astron. Astrophys. 48, 631 (2010). DOI:10.1146/annurevastro-081309-130837
29. K. Todorov, D. Deming, H. Knutson, and J. Fortney, Spitzer Proposal ID 90186 (2012).
30. J. N. Winn, in Exoplanets Ed. by S. Seager (University of Arizona Press, Tucson, 2010), pp. 55–77. DOI:10.48550/arXiv.1001.2010
Effect of Spitzer/IRAC Systematic Noises on Secondary Eclipses of the Exoplanet HD 209458 b
© 2026
A. A. Fedotov1* and
R. V. Baluev1,2**
and
R. V. Baluev1,2**
1Special Astrophysical Observatory, Russian Academy of Sciences, Nizhnii Arkhyz, 369167 Russia
2St. Petersburg University, St. Petersburg, 199034 Russia
*E-mail: andry.201452@gmail.com
**E-mail: r.baluev@spbu.ru
2St. Petersburg University, St. Petersburg, 199034 Russia
*E-mail: andry.201452@gmail.com
**E-mail: r.baluev@spbu.ru
We analyze infrared light curves for 13 secondary eclipses of the exoplanet HD 209458 b obtained by Spitzer/IRAC in the 3.6 μm channel. We find that in addition to the well-known effect of intra-pixel sensitivity variations, inducing quasiperiodic noise, these data also contain red noise which in turn consists of two subcomponents that differ by their correlation timescale, 10–20 s and 5–10 min. We also show that a global model of the intra-pixel sensitivity effect can be constructed such that it can fit all 13 light curves at once but uses only a few parameters (e.g., 12 or so). Finally, we tried to measure the systematic time shift of the exoplanetary secondary eclipse, which appeared consistent with zero, −4 ± 40 s. This corresponds to a spatial shift of 0.007 ± 0.060 in units of planet radius, or to the orbital eccentricity \(e \cos \omega\) of (−0.2 ± 2.1) × 10−4.
Keywords:
infrared: planetary systems, techniques: photometric, methods: data analysis, planetary systems, stars: individual: HD 209458
К содержанию номера