State of the Field: Extreme Precision Radial Velocities
Debra A. Fischer
,
Guillem Anglada-Escude
,
Pamela Arriagada
,
Roman V. Baluev
,
Jacob L. Bean
,
François Bouchy
(1, 2, 3)
,
Lars A. Buchhave
,
Thorsten Carroll
,
Abhijit Chakraborty
,
Justin R. Crepp
,
Rebekah I. Dawson
,
Scott A. Diddams
,
Xavier Dumusque
,
Jason D. Eastman
,
Michael Endl
(4)
,
Pedro Figueira
,
Eric B. Ford
,
Daniel Foreman-Mackey
,
Paul Fournier
,
Gabor Furesz
,
B. Scott Gaudi
,
Philip C. Gregory
,
Frank Grundahl
(5)
,
Artie P. Hatzes
(6)
,
Guillaume Hebrard
(1)
,
Enrique Herrero
(7)
,
David W. Hogg
,
Andrew W. Howard
,
John A. Johnson
,
Paul Jorden
,
Colby A. Jurgenson
,
David W. Latham
,
Greg Laughlin
,
Thomas J. Loredo
,
Christophe Lovis
,
Suvrath Mahadevan
,
Tyler M. Mccracken
,
Francesco Pepe
(8)
,
Mario Perez
,
David F. Phillips
,
Peter P. Plavchan
,
Lisa Prato
,
Andreas Quirrenbach
(9)
,
Ansgar Reiners
,
Paul Robertson
,
Nuno C. Santos
,
David Sawyer
,
Damien Segransan
(8)
,
Alessandro Sozzetti
,
Tilo Steinmetz
(10, 11, 12)
,
Andrew Szentgyorgyi
,
Stephane Udry
(8)
,
Jeff A. Valenti
,
Sharon X. Wang
,
Robert A. Wittenmyer
(13, 4)
,
Jason T. Wright
1
IAP -
Institut d'Astrophysique de Paris
2 OHP - Observatoire de Haute-Provence
3 LAM - Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
4 McDonald Observatory
5 DASC - Danish AsteroSeismology Centre
6 TLS - Thüringer Landessternwarte Tautenburg
7 Departament de Ciències Mèdiques Bàsiques
8 ObsGE - Observatoire Astronomique de l'Université de Genève
9 LSW - Landessternwarte Königstuhl [ZAH]
10 LKB (Lhomond) - Laboratoire Kastler Brossel
11 LMU - Department für Physik der Ludwig Maximilians Universität
12 MPQ - Max-Planck-Institut für Quantenoptik
13 UNSW - University of New South Wales [Sydney]
2 OHP - Observatoire de Haute-Provence
3 LAM - Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
4 McDonald Observatory
5 DASC - Danish AsteroSeismology Centre
6 TLS - Thüringer Landessternwarte Tautenburg
7 Departament de Ciències Mèdiques Bàsiques
8 ObsGE - Observatoire Astronomique de l'Université de Genève
9 LSW - Landessternwarte Königstuhl [ZAH]
10 LKB (Lhomond) - Laboratoire Kastler Brossel
11 LMU - Department für Physik der Ludwig Maximilians Universität
12 MPQ - Max-Planck-Institut für Quantenoptik
13 UNSW - University of New South Wales [Sydney]
Debra A. Fischer
- Fonction : Auteur
Guillem Anglada-Escude
- Fonction : Auteur
Pamela Arriagada
- Fonction : Auteur
Roman V. Baluev
- Fonction : Auteur
Jacob L. Bean
- Fonction : Auteur
François Bouchy
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755523
- ORCID : 0000-0002-7613-393X
- IdRef : 069924120
Lars A. Buchhave
- Fonction : Auteur
Thorsten Carroll
- Fonction : Auteur
Abhijit Chakraborty
- Fonction : Auteur
Justin R. Crepp
- Fonction : Auteur
Rebekah I. Dawson
- Fonction : Auteur
Scott A. Diddams
- Fonction : Auteur
Xavier Dumusque
- Fonction : Auteur
Jason D. Eastman
- Fonction : Auteur
Pedro Figueira
- Fonction : Auteur
- PersonId : 767867
- ORCID : 0000-0001-8504-283X
Eric B. Ford
- Fonction : Auteur
Daniel Foreman-Mackey
- Fonction : Auteur
- PersonId : 780582
- ORCID : 0000-0002-9328-5652
Paul Fournier
- Fonction : Auteur
Gabor Furesz
- Fonction : Auteur
B. Scott Gaudi
- Fonction : Auteur
- PersonId : 765524
- ORCID : 0000-0003-0395-9869
Philip C. Gregory
- Fonction : Auteur
David W. Hogg
- Fonction : Auteur
Andrew W. Howard
- Fonction : Auteur
John A. Johnson
- Fonction : Auteur
Paul Jorden
- Fonction : Auteur
Colby A. Jurgenson
- Fonction : Auteur
David W. Latham
- Fonction : Auteur
Greg Laughlin
- Fonction : Auteur
Thomas J. Loredo
- Fonction : Auteur
Christophe Lovis
- Fonction : Auteur
- PersonId : 756685
- ORCID : 0000-0001-7120-5837
Suvrath Mahadevan
- Fonction : Auteur
Tyler M. Mccracken
- Fonction : Auteur
Mario Perez
- Fonction : Auteur
David F. Phillips
- Fonction : Auteur
Peter P. Plavchan
- Fonction : Auteur
Lisa Prato
- Fonction : Auteur
Ansgar Reiners
- Fonction : Auteur
Paul Robertson
- Fonction : Auteur
Nuno C. Santos
- Fonction : Auteur
David Sawyer
- Fonction : Auteur
Damien Segransan
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1230186
- ORCID : 0000-0003-2355-8034
- IdRef : 196741785
Alessandro Sozzetti
- Fonction : Auteur
Andrew Szentgyorgyi
- Fonction : Auteur
Jeff A. Valenti
- Fonction : Auteur
Sharon X. Wang
- Fonction : Auteur
Jason T. Wright
- Fonction : Auteur
Résumé
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.