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The PLATO Solar-like Light-curve Simulator. A tool to generate realistic stellar light-curves with instrumental effects representative of the PLATO mission

Samadi, R. und Deru, A. und Reese, D. und Marchiori, V. und Grolleau, E. und Green, J. J. und Pertenais, Martin und Lebreton, Y. und Deheuvels, S. und Mosser, B. und Belkacem, K. und Börner, Anko und Smith, Alexis (2019) The PLATO Solar-like Light-curve Simulator. A tool to generate realistic stellar light-curves with instrumental effects representative of the PLATO mission. Astronomy & Astrophysics, 624, A117. EDP Sciences. doi: 10.1051/0004-6361/201834822. ISSN 0004-6361.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
2MB

Kurzfassung

Context. ESA's PLATO space mission, to be launched by the end of 2026, aims to detect and characterise Earth-like planets in their habitable zone using asteroseismology and the analysis of the transit events. The preparation of science objectives will require the implementation of hare-and-hound exercises relying on the massive generation of representative simulated light-curves. Aims: We developed a light-curve simulator named the PLATO Solar-like Light-curve Simulator (PSLS) in order to generate light-curves representative of typical PLATO targets, that is showing simultaneously solar-like oscillations, stellar granulation, and magnetic activity. At the same time, PSLS also aims at mimicking in a realistic way the random noise and the systematic errors representative of the PLATO multi-telescope concept. Methods: To quantify the instrumental systematic errors, we performed a series of simulations at pixel level that include various relevant sources of perturbations expected for PLATO. From the simulated pixels, we extract the photometry as planned on-board and also simulate the quasi-regular updates of the aperture masks during the observations. The simulated light-curves are then corrected for instrumental effects using the instrument point spread functions reconstructed on the basis of a microscanning technique that will be operated during the in-flight calibration phases of the mission. These corrected and simulated light-curves are then fitted by a parametric model, which we incorporated in PSLS. Simulation of the oscillations and granulation signals rely on current state-of-the-art stellar seismology. Results: We show that the instrumental systematic errors dominate the signal only at frequencies below ˜20 muHz. The systematic errors level is found to mainly depend on stellar magnitude and on the detector charge transfer inefficiency. To illustrate how realistic our simulator is, we compared its predictions with observations made by Kepler on three typical targets and found a good qualitative agreement with the observations. Conclusions: PSLS reproduces the main properties of expected PLATO light-curves. Its speed of execution and its inclusion of relevant stellar signals as well as sources of noises representative of the PLATO cameras make it an indispensable tool for the scientific preparation of the PLATO mission.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/127409/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:The PLATO Solar-like Light-curve Simulator. A tool to generate realistic stellar light-curves with instrumental effects representative of the PLATO mission
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Samadi, R.LESIA, Observatoire de Paris, Universite PSL, CNRS, Sorbonne Universite, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cite, 5 Place Jules Janssen, 92195, Meudon, France );NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Deru, A.LESIA, Observatoire de Paris, Universite PSL, CNRS, Sorbonne Universite, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cite, 5 Place Jules Janssen, 92195, Meudon, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Reese, D.LESIA, Observatoire de Paris, Universite PSL, CNRS, Sorbonne Universite, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cite, 5 Place Jules Janssen, 92195, Meudon, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Marchiori, V.LESIA, Observatoire de Paris, Universite PSL, CNRS, Sorbonne Universite, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cite, 5 Place Jules Janssen, 92195, Meudon, France; Escola Politecnica - Departamento de Engenharia de Telecomunicacoes e Controle, Universidade dNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Grolleau, E.LESIA, Observatoire de Paris, Universite PSL, CNRS, Sorbonne Universite, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cite, 5 Place Jules Janssen, 92195, Meudon, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Green, J. J.LESIA, Observatoire de Paris, Universite PSL, CNRS, Sorbonne Universite, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cite, 5 Place Jules Janssen, 92195, Meudon, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pertenais, MartinMartin.Pertenais (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lebreton, Y.LESIA, Observatoire de Paris, Universite PSL, CNRS, Sorbonne Universite, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cite, 5 Place Jules Janssen, 92195, Meudon, France; Univ. Rennes, CNRS, IPR (Institut de Physique de Rennes) - UMR 6251, 35000, Rennes, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Deheuvels, S.IRAP, Universite de Toulouse, CNRS, CNES, UPS, Toulouse, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mosser, B.LESIA, Observatoire de Paris, Universite PSL, CNRS, Sorbonne Universite, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cite, 5 Place Jules Janssen, 92195, Meudon, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Belkacem, K.LESIA, Observatoire de Paris, Universite PSL, CNRS, Sorbonne Universite, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cite, 5 Place Jules Janssen, 92195, Meudon, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Börner, AnkoAnko.Boerner (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Smith, AlexisAlexis.Smith (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2386-4341NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2019
Erschienen in:Astronomy & Astrophysics
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:624
DOI:10.1051/0004-6361/201834822
Seitenbereich:A117
Verlag:EDP Sciences
ISSN:0004-6361
Status:veröffentlicht
Stichwörter:asteroseismology, stars: oscillations, techniques: image processing, techniques: photometric, methods: numerical
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erforschung des Weltraums
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EW - Erforschung des Weltraums
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Projekt COROT Beteiligung (alt)
Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Optische Sensorsysteme > Weltrauminstrumente
Institut für Optische Sensorsysteme > Echtzeit-Datenprozessierung
Institut für Planetenforschung > Extrasolare Planeten und Atmosphären
Hinterlegt von: Smith, Dr Alexis M S
Hinterlegt am:14 Jun 2019 09:47
Letzte Änderung:28 Mär 2023 23:53

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