SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

(WFRF:(Noack A.))
 

Sökning: (WFRF:(Noack A.)) > Large Interferomete...

  • Quanz, S. P.Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH),Swiss Federal Institute of Technology in Zürich (ETH),Vanderbilt University (författare)

Large Interferometer For Exoplanets (LIFE) I. Improved exoplanet detection yield estimates for a large mid-infrared space-interferometer mission

  • Artikel/kapitelEngelska2022

Förlag, utgivningsår, omfång ...

  • 2022-08-09
  • EDP Sciences,2022
  • printrdacarrier

Nummerbeteckningar

  • LIBRIS-ID:oai:DiVA.org:su-210228
  • https://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:su:diva-210228URI
  • https://doi.org/10.1051/0004-6361/202140366DOI
  • https://research.chalmers.se/publication/532010URI

Kompletterande språkuppgifter

  • Språk:engelska
  • Sammanfattning på:engelska

Ingår i deldatabas

Klassifikation

  • Ämneskategori:ref swepub-contenttype
  • Ämneskategori:art swepub-publicationtype

Anmärkningar

  • Context. One of the long-term goals of exoplanet science is the atmospheric characterization of dozens of small exoplanets in order to understand their diversity and search for habitable worlds and potential biosignatures. Achieving this goal requires a space mission of sufficient scale that can spatially separate the signals from exoplanets and their host stars and thus directly scrutinize the exoplanets and their atmospheres.Aims. We seek to quantify the exoplanet detection performance of a space-based mid-infrared (MIR) nulling interferometer that measures the thermal emission of exoplanets. We study the impact of various parameters and compare the performance with that of large single-aperture mission concepts that detect exoplanets in reflected light.Methods. We have developed an instrument simulator that considers all major astrophysical noise sources and coupled it with Monte Carlo simulations of a synthetic exoplanet population around main-sequence stars within 20 pc of the Sun. This allows us to quantify the number (and types) of exoplanets that our mission concept could detect. Considering single visits only, we discuss two different scenarios for distributing 2.5 yr of an initial search phase among the stellar targets. Different apertures sizes and wavelength ranges are investigated.Results. An interferometer consisting of four 2 m apertures working in the 4–18.5 μ.m wavelength range with a total instrument throughput of 5% could detect up to ≈550 exoplanets with radii between 0.5 and 6 R⊕ with an integrated S/N ≥ 7. At least ≈160 of the detected exoplanets have radii ≤1.5 R⊕. Depending on the observing scenario, ≈25–45 rocky exoplanets (objects with radii between 0.5 and 1.5 R⊕) orbiting within the empirical habitable zone (eHZ) of their host stars are among the detections. With four 3.5 m apertures, the total number of detections can increase to up to ≈770, including ≈60–80 rocky eHZ planets. With four times 1 m apertures, the maximum detection yield is ≈315 exoplanets, including ≤20 rocky eHZ planets. The vast majority of small, temperate exoplanets are detected around M dwarfs. The impact of changing the wavelength range to 3–20 μm or 6–17 μm on the detection yield is negligible.Conclusions. A large space-based MIR nulling interferometer will be able to directly detect hundreds of small, nearby exoplanets, tens of which would be habitable world candidates. This shows that such a mission can compete with large single-aperture reflected light missions. Further increasing the number of habitable world candidates, in particular around solar-type stars, appears possible via the implementation of a multi-visit strategy during the search phase. The high median S/N of most of the detected planets will allow for first estimates of their radii and effective temperatures and will help prioritize the targets for a second mission phase to obtain high-S/N thermal emission spectra, leveraging the superior diagnostic power of the MIR regime compared to shorter wavelengths.

Ämnesord och genrebeteckningar

Biuppslag (personer, institutioner, konferenser, titlar ...)

  • Ottiger, M.Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH),Swiss Federal Institute of Technology in Zürich (ETH) (författare)
  • Fontanet, E.Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH),Swiss Federal Institute of Technology in Zürich (ETH) (författare)
  • Kammerer, J.University of Delhi,Space Telescope Science Institute (STScI),European Southern Observatory (ESO),Australian National University (författare)
  • Menti, F.Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH),Swiss Federal Institute of Technology in Zürich (ETH) (författare)
  • Dannert, F.Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH),Swiss Federal Institute of Technology in Zürich (ETH) (författare)
  • Gheorghe, A.Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH),Swiss Federal Institute of Technology in Zürich (ETH) (författare)
  • Absil, O.Universite de Liège,University of Liège,Universität Bern,University of Bern (författare)
  • Airapetian, V. S.NASA Goddard Space Flight Center (författare)
  • Alei, E.Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH),Swiss Federal Institute of Technology in Zürich (ETH) (författare)
  • Allart, R.Université de Montréal,Polish Academy of Sciences (författare)
  • Angerhausen, D.Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH),Swiss Federal Institute of Technology in Zürich (ETH) (författare)
  • Blumenthal, S.University Of Oxford (författare)
  • Buchhave, L. A.Danmarks Tekniske Universitet,Technical University of Denmark,Institut d'Astrophysique Spatiale,Tartu Ülikool,University of Tartu (författare)
  • Cabrera, J.Deutsches Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR),German Aerospace Center (DLR) (författare)
  • Carrión-González, Ó.Technische Universität Berlin (författare)
  • Chauvin, G.Université Grenoble Alpes,Grenoble Alpes University,Institut de Ciències de l'Espai (ICE) - CSIC,Institute of Space Sciences (ICE) - CSIC (författare)
  • Danchi, W. C.NASA Goddard Space Flight Center (författare)
  • Dandumont, C.Universite de Liège,University of Liège (författare)
  • Defrère, D.Katholieke Universiteit Leuven,Université de Genève,University of Geneva (författare)
  • Dorn, C.Universität Zürich,University of Zürich (författare)
  • Ehrenreich, D. (författare)
  • Ertel, S.University of Arizona,University of California (författare)
  • Fridlund, Malcolm,1952Universiteit Leiden (UL),Leiden University (UL),Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology(Swepub:cth)malfri (författare)
  • García Muñoz, A.Technische Universität Berlin (författare)
  • Gascón, C. (författare)
  • Girard, J. H.Space Telescope Science Institute (STScI),Université de Genève,University of Geneva (författare)
  • Glauser, A.Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH),Swiss Federal Institute of Technology in Zürich (ETH) (författare)
  • Grenfell, J. L.Deutsches Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR),German Aerospace Center (DLR),Universite de Liège,University of Liège (författare)
  • Guidi, G.Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH),Swiss Federal Institute of Technology in Zürich (ETH),University Of Cambridge (författare)
  • Hagelberg, J. (författare)
  • Helled, R.Universität Zürich,University of Zürich,Deutsches Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR),German Aerospace Center (DLR) (författare)
  • Ireland, M. J.Australian National University,University of Delhi,Stockholms universitet,Stockholm University,University of Michigan (författare)
  • Janson, MarkusStockholms universitet,Institutionen för astronomi(Swepub:su)mjanso (författare)
  • Kopparapu, R. K.NASA Goddard Space Flight Center (författare)
  • Korth, Judith,1987Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology(Swepub:cth)korth (författare)
  • Kozakis, T.Danmarks Tekniske Universitet,Technical University of Denmark (författare)
  • Kraus, S.University of Exeter (författare)
  • Léger, A. (författare)
  • Leedjärv, L.Université de Genève,University of Geneva,Universität Bern,University of Bern,Freie Universität Berlin (författare)
  • Lichtenberg, T.University Of Oxford (författare)
  • Lillo-Box, J.Centro de Astrobiologia (CAB) (författare)
  • Linz, H.Max Planck Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. (MPG),Max Planck Society for the Advancement of Science (MPG) (författare)
  • Liseau, René,1949Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology(Swepub:cth)liseau (författare)
  • Loicq, J. (författare)
  • Mahendra, V.SRM Institute of Science and Technology (författare)
  • Malbet, F.Université Grenoble Alpes,Grenoble Alpes University (författare)
  • Mathew, J. (författare)
  • Mennesson, B. (författare)
  • Meyer, M. R.Yale University (författare)
  • Mishra, L. (författare)
  • Molaverdikhani, K.Max Planck Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. (MPG),Max Planck Society for the Advancement of Science (MPG) (författare)
  • Noack, L. (författare)
  • Oza, A. V. (författare)
  • Pallé, E.Instituto de Astrofísica de Canarias,Universidad de la Laguna,University of La Laguna (författare)
  • Parviainen, H.Universidad de la Laguna,University of La Laguna,Instituto de Astrofísica de Canarias (författare)
  • Quirrenbach, A. (författare)
  • Rauer, H. (författare)
  • Ribas, I.Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC),Institute of Space Studies of Catalonia (IEEC),Institut de Ciències de l'Espai (ICE) - CSIC,Institute of Space Sciences (ICE) - CSIC (författare)
  • Rice, M. (författare)
  • Romagnolo, A. (författare)
  • Rugheimer, S.University Of Oxford (författare)
  • Schwieterman, E. W. (författare)
  • Serabyn, E. (författare)
  • Sharma, S.Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH),Swiss Federal Institute of Technology in Zürich (ETH) (författare)
  • Stassun, K. G. (författare)
  • Szulágyi, J.Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH),Swiss Federal Institute of Technology in Zürich (ETH) (författare)
  • Wang, H. S. (författare)
  • Wunderlich, F.Deutsches Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR),German Aerospace Center (DLR) (författare)
  • Wyatt, M. C.Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH),Swiss Federal Institute of Technology in Zürich (ETH) (författare)
  • Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH)Vanderbilt University (creator_code:org_t)

Sammanhörande titlar

  • Ingår i:Astronomy and Astrophysics: EDP Sciences6640004-63611432-0746

Internetlänk

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy