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status_changed: 2012-08-14 15:20:37
type: doctoralThesis
metadata_visibility: show
creators_name: Berton, Alessandro
title: Detecting Extrasolar Planets using IFS-based Simultaneous Differential Imaging
title_de: Detektion von extrasolaren Planeten mit IFS-basierendem Simultaneous Differential Imaging
ispublished: pub
subjects: ddc-520
divisions: i-130001
adv_faculty: af-13
keywords: Infrared Spectroscopy , Adaptive Optics , Extrasolar planets , Infrared telescopes , Astronomic instrumentation
cterms_swd: Infrarotspektroskopie
cterms_swd: Adaptive Optik
cterms_swd: Extrasolarer Planet
cterms_swd: Infrarotteleskop
cterms_swd: Instrumentation
abstract: Observations of extrasolar planets using Integral Field Spectroscopy (IFS), if coupled with an extreme Adaptive Optics system and analyzed with a Simultaneous Differential Imaging technique (SDI), are a powerful tool to detect and characterize planets directly; they enhance the signal of the planet and, at the same time, reduces the impact of stellar light and consequently important noise sources like speckles. In order to verify the efficiency of such a technique, we developed a simulation code able to test the capabilities of this IFS-SDI technique for different kinds of planets and telescopes, modelling the atmospheric and instrumental noise sources. The procedure adopted to simulate IFS  observations is presented here in detail, explaining in particular how we  obtain estimates of the speckle noise, Adaptive Optics corrections, specific instrumental features, and how we test the efficiency of the SDI technique to increase the signal-to-noise ratio of the planet detection. The first results obtained by the simulations show that many significant extrasolar planet detections are indeed possible using the present 8m-class  telescopes within a few hours of exposure time. Furthermore, we provide here an estimation on the impact of extremely large telescope diameters on the detection of planets with IFS-SDI.
abstract_translated_text: Beobachtungen extrasolarer Planeten mit Integral Field   Spectroscopy (IFS), in Verbindung mit extremer adaptiven Optik und der   Simultaneous Differential Imaging (SDI) Methode, sind bestens geeignet, um   Planeten direkt zu detektieren und zu charakterisieren; Sie verbessern das   detektierte Signal des Planeten, während sie gleichzeitig den Einfluß   des Sternenlichts und wichtiger Rauschquellen, wie z.B. Speckles,   reduzieren. Um die Wirksamkeit einer solchen Methode zu untersuchen, wurde   ein Simulationsprogramm entwickelt, das die Leistungfähigkeit der IFS-SDI   Methode für verschiedene Typen von extrasolaren Planeten und Teleskopen   testet. Hierzu wurden verschiedene atmosphärische und instrumentelle   Rauschquellen modelliert. Das angewandte Verfahren für die Simulation der   IFS Beobachtungen wird im Folgenden detailliert dargestellt. Speziell wird   erläutert wie Abschätzungen für Speckle-Rauschen, Korrekturen der   adaptiven Optik und spezielle instrumentelle Eigenschaften abgeleitet   wurden, und wie die Effizienz der SDI Methode zur Verbesserung des   Signal-zu-Rauschen Verhältnisses bei der Planetensuche getestet wurde. Die   ersten Ergebnisse der Simulationen zeigen, daß zahlreiche Detektionen   extrasolarer Planeten in der Tat zu erwarten sind, selbst wenn man   bestehende 8m-Teleskope mit wenigen Stunden Belichtungszeit nutzt. In einer   weiteren Analyse wird abgeschätzt, welche Auswirkung ein extrem grosser   Teleskopdurchmesser auf die Detektion von extrasolaren Planeten mit IFS-SDI hat.
abstract_translated_lang: ger
date: 2006
date_type: published
id_scheme: DOI
id_number: 10.11588/heidok.00007093
ppn_swb: 1644694492
own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-opus-70936
date_accepted: 2006-12-13
advisor: HASH(0x55fc36c26740)
language: eng
bibsort: BERTONALESDETECTINGE2006
full_text_status: public
citation:   Berton, Alessandro  (2006) Detecting Extrasolar Planets using IFS-based Simultaneous Differential Imaging.  [Dissertation]     
document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/7093/1/Berton_PhDthesis.pdf