VIPER: Eine Mehrzweck-Software für die Berechnung von präzisen stellaren Radialgeschwindigkeiten

• Antragsteller: Professor Dr. Artie P. Hatzes
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 546858077

Im Rahmen dieses Projekts wird ein universelles Software-Reduktionspaket, Viper, für die Berechnung präziser stellarer Radialgeschwindigkeiten entwickelt. In einem einzigen Reduktionspaket wird Viper in der Lage sein, Daten zu verarbeiten, die mit allen für Radialgeschwindigkeitsmessungen verwendeten Techniken aufgenommen wurden: Traditionelles ThAr, tellurische Linien und Jod-Absorptionszellen. Viper kann auch mit Absorptionszellen verwendet werden, die im nahen Infrarot arbeiten, und es kann auch für die Verwendung mit Laserfrequenzkämmen erweitert werden. Ein wichtiges Merkmal von Viper ist, dass es sich leicht an neue Instrumente anpassen lässt. Viper ist insofern auf dem neuesten Stand der Technik, als es eine anspruchsvollere mathematische Modellierung des instrumentellen Profils (IP) beinhaltet. Veränderungen im IP stellen eine große Herausforderung dar, um ultrapräzise (< 1 m/s) Radialgeschwindigkeiten zu erreichen. In diesem Zusammenhang wird das Projekt den Einsatz von Techniken des maschinellen Lernens und der Informationsfeldtheorie zur besseren Parametrisierung des IP untersuchen. Diese Verfahren könnten sich als besser erweisen als die derzeitigen Ad-hoc-Methoden, mit denen dies erreicht wird. Viper wird die Reduktionspipeline für drei hochauflösende Spektrographen in Tautenburg (TCES), Ondrjov (OES) und La Silla, Chile (PLATOSpec) sein. Diese Spektrographen werden für die RV-Nachverfolgung von Transitkandidaten eingesetzt, die von der PLATO-Mission der ESA gefunden wurden. Sie werden auch die wichtige wissenschaftliche Aufgabe verfolgen, den Parameterraum von Exoplaneten zu erweitern, indem sie nach Riesenplaneten in langperiodischen Bahnen suchen. Dies sind die Exoplaneten, die eine Schlüsselrolle bei der Bewohnbarkeit der inneren Regionen eines Planetensystems spielen können. Viper wird öffentlich und für die astronomische Gemeinschaft leicht zugänglich sein. Die Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit von Viper wird es den Astronomen ermöglichen, eine breite Palette von Spektrographen zur Unterstützung der PLATO-Mission zu verwenden, ohne dass sie ihre eigene hochpräzise Radialgeschwindigkeits-Pipeline entwickeln müssen. Die PLATO-Mission wird beträchtliche bodengestützte Ressourcen für die Radialgeschwindigkeitsmessungen der entdeckten Exoplaneten-Kandidaten benötigen. Ein universelles, einfach zu bedienendes Radialgeschwindigkeits-Reduktionsprogramm kann die Exoplaneten-Gemeinschaft dazu ermutigen, eine breite Palette von Einrichtungen für die bodengestützte Nachverfolgung von PLATO-Exoplaneten zu nutzen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Markus Roth