第48章：系外行星凌星与次凌星时间残差的公共项搜索

目录 ／ 附录-1. 预测和证伪（V6.0）

一、前言
系外行星凌星与次凌星提供了极高精度的“时间标尺”：凌星中心时刻 T0 用于历元与星历稳定性检验，历元间时间差可表述为凌星计时变化 TTV 与历时变化 TDV，并进一步连接到轨道摄动、潮汐演化与质量分布反演。然而，凌星计时也是一类对系统误差极其敏感的观测：恒星活动（黑子/亮斑穿越与自转调制）、曝光与读出时延、时间戳链路、重心改正与时标切换、色差与大气消光（地基）、指向抖动与散射光（空间）、以及拟合口径与先验族差异，都可能把“似是而非的时间结构”投影为 T0 的漂移或 TTV/TDV 的平台。
本章提出一个可证伪检验：在统一时标/频标与共同带通核、并对恒星活动与观测系统项进行充分剥离之后，若仍存在一个跨波段、跨仪器、跨管线可对齐的“无色散公共时间残差项”，它应当表现为常数型平移或缓慢平台，并在同一观测窗内呈零时滞同现；反之，若该结构随波长呈规律缩放，或仅在个别口径下显著、在留出与盲化中不复现，则应当被否证。

二、预测（核心一句话）
在共同带通核、共同时标与统一重心改正口径下，对同一目标的凌星/次凌星进行多波段同时拟合，并在剥离恒星活动、曝光与时间戳链路误差、以及地基大气与空间姿态系统学后，T0 残差与 TTV/TDV 序列中将出现一个可复验的无色散公共项 Δt_common：其在可见—近红外—中红外及窄带谱扫之间同向一致、对带边与子带置换不敏感；在跨仪器与跨管线对齐后呈零时滞同现；并随几何—环境变量（冲日/冲月相位、观测气象、水汽与气溶胶、日地—地月潮汐相位、地磁 Kp/Dst、宿主自转相位与活动指标）呈平台、单调或阈值式剖面。若残差随波长 λ 或 1/ν 呈规律性缩放/翻向，或可由恒星活动与系统学模板完整解释，或跨仪器/跨波段/跨管线/跨历元不复现，则否证该预测。

三、一句话目标
在严格统一的时间与带通口径下，建立凌星/次凌星时间残差的公共项检验体系，并以“无色散一致性＋零时滞同现＋几何—环境剖面＋留出复验”判定 Δt_common 是否存在或给出上限。

四、要测什么

1. 时间残差公共项指数（文字化分级）
   • 在共同带通核、共同时标与共同对齐后，从凌星/次凌星 T0 残差与 TTV/TDV 序列中提取常项位移与缓斜率。
   • 按强/中/弱、提前/滞后、稳定/不稳定分级。
   • 在“目标（行星×宿主）× 波段（可见/近红外/中红外/窄带）× 仪器/台站 × 管线（模型族/拟合策略）× 历元窗”的网格上记录符号与幅度稳定性。
2. 非色散一致性（跨波段、窄带—宽带）
   • 检验公共项对载波与带边不敏感：多波段与窄带谱扫下，Δt_common 的方向与强度排序应保持一致。
   • 若随 λ 或 1/ν 规律性翻向或缩放，优先判为大气色差、器件色散或恒星色度系统学，不得计入公共项。
3. 零时滞同现（跨仪器、跨管线）
   • 以单一外参时标对齐不同仪器/台站/管线的 T0 与 TTV/TDV 残差序列，评估零时滞互相关峰与侧翼对比（强/中/弱）。
   • 在同一观测窗内出现同向同步的平台/台阶，并在独立管线中复现者计为支持。
4. 几何—环境剖面
   • 以冲日/冲月相位、观测气象（水汽、气溶胶、风、温度漂移）、日地—地月潮汐相位、地磁活动 Kp/Dst、宿主自转相位与活动指标（S-index、光度起伏、耀发率）为自变量，绘制 Δt_common 的平台/单调/阈值剖面。
   • 对“静稳窗—扰动窗”进行分层对照。
5. 比值稳健与“整体平移、比值不变”
   • 验证在统一拟合口径下，凌星深度、历时、入射/出射斜率等形参数的跨波段比值保持稳定，而绝对 T0/TTV 残差呈整体平移或缓平台。
   • 若形参数比值随波段系统漂移，则优先降级为色差、黑子或拟合退化。
6. 次凌星—相位曲线—RM 效应的共证
   • 在次凌星中心时刻、相位曲线亮温峰位（或反照率峰位）与 Rossiter–McLaughlin（RM）时序中，检验是否存在与凌星 Δt_common 同向的零时滞同现。
   • 若仅某一通道显著、其余通道不闭合，则不计为支持。
7. 历次复现与跨样本迁移
   • 在同一目标多历元、不同目标但相近几何—环境分层下，比较公共项符号与排序是否复现。
   • 在参考窗（远离凌星、活动安静窗、非冲日/非强气象扰动窗）中，公共项应显著减弱或消失。

五、怎么做

1. 观测与设施族
   • 采用空间测光与地基多站接力并行：空间侧提供高占空比与稳定时标，地基侧提供多色与多站互检。
   • 至少覆盖可见、近红外与（可得时）中红外，并引入窄带滤光或低分辨谱扫以强化无色散判别。
   • 同场比较星用于差分光度与色差回归。
2. 统一时标、时间戳与重心改正
   • 冻结时间标准与时间戳链路校正：曝光起止时刻定义、读出/快门延迟、缓存与写盘队列、闰秒与时标切换均需账本化。
   • 对所有光变统一执行同一重心改正口径（含目标坐标、站点坐标与星历版本），并发布改正不确定度上限，避免把“时标操作”误投影为 T0 漂移。
3. 共同带通核与带边留出
   • 将不同仪器波段统一到共同带通核，并提供带边留出与子带置换版本。
   • 对色差项与大气消光（地基）执行显式回归与留出稳健性测试，确保任何候选公共项不随带边改变而翻向。
4. 两条独立拟合管线并行
   • 管线 A 采用物理模型优先：解析凌星模型＋肢暗先验族＋显式曝光积分与时间采样卷积。
   • 管线 B 采用系统学优先：差分光度＋高斯过程或等效稳健去趋势＋活动指标回归。
   • 两条管线互不共享残差与关键参数，仅在仲裁阶段对齐 Δt_common 的分级表与零时滞指标。
5. 恒星活动剥离与注入—回收
   • 对黑子/亮斑穿越与自转调制进行多指标联合：光度起伏、S-index、Hα、光谱线轮廓与耀发标注。
   • 对“星面不均一”执行注入—回收，给出活动可伪造的 T0 偏置上限。
   • 对高风险历元设为留出单元或降权，避免把活动耦合当作公共项。
6. 前馈—盲化—仲裁
   • 前馈组仅用几何—环境变量发布预测卡：Δt_common 的方向、强度等级与阈值窗（例如高 PWV、强地磁、潮汐极值、冲月近似共线窗等）。
   • 测量组在盲化条件下输出公共项强度表、无色散摘要与零时滞摘要。
   • 仲裁组统计命中/错向/空击率，并设置留出波段、留出仪器与留出历元作最终裁决。
7. 跨目标同步性检验
   • 在同一观测夜或同一空间任务时窗内，对多个互不相关系统同步评估 Δt_common：若多个系统在同窗同向出现平台/台阶，而其形参数与活动指标不呈同步漂移，则构成关键加固。
   • 若不同目标的信号不具可对齐的同步结构，则优先判为目标内禀动力学或活动噪声。

六、对照与空检

1. 带边留出与子带置换空检
   • 对每个波段执行带边留出、子带置换与窄带—宽带互换。
   • 若候选公共项随带边或子带标签变化而系统翻向或显著缩放，判为带通/色差/处理链伪像。
2. 参考窗对照
   • 在远离凌星的参考窗、活动安静窗与非扰动气象窗重复同口径流程。
   • 若同等级平台/台阶普遍存在，优先判为时标/器件共模或方法偏差。
3. 比较星与场解对照
   • 以同场比较星构造“伪凌星窗”，检验差分链是否产生同向时间台阶。
   • 若比较星亦出现同向台阶，判为大气与读出链主导。
4. 时间反演与窗标签置换空检
   • 对时间序列反演、对历元窗标签置换。
   • 真正的零时滞同现结构应显著退化，不得在置换后保持同等级“显著”。
5. 活动模板对照
   • 对活动指标模板（光度起伏、S-index、耀发标注）做回归与留出。
   • 若公共项与活动模板强共变或在加强活动剥离后消失，判为活动耦合而非公共项。
6. 注入—回收对照
   • 在真实采样与真实系统日志下，注入“无公共项”的合成凌星，要求管线不凭空生成 Δt_common。
   • 再注入带色差与带活动偏置的样本，要求管线能将其归类为系统项并抑制其跨波段一致性。

七、支持（通过）判据

• 在至少 2 条独立管线、2 套仪器/台站、2 个波段与多目标/多历元中，复现无色散且零时滞同现的 Δt_common（允许幅度收缩，不允许系统翻向）。
• Δt_common 随几何—环境变量呈可前馈的平台/单调/阈值关系，并在控制恒星活动与形参数稳定性后仍成立；仲裁命中率显著高于随机置换。
• 次凌星、相位曲线峰位或 RM 时序中出现与凌星公共项同向的闭合证据，且跨通道一致而非单通道孤立显著。
• 留出单元（留出波段、留出仪器、留出高扰动历元）中仍能独立复验通过。

八、否证（未通过）判据

• 时间残差随 λ 或 1/ν 呈规律性缩放/翻向，或被大气色差、器件色散与带通系统学完整解释。
• 结果仅在单一波段、单一仪器或单一管线显著，跨口径复算即消失或翻向。
• 信号与恒星活动指标强耦合，或在加强活动剥离、剔除黑子穿越历元后消失。
• 留出与盲化中信号消失/翻向，仲裁命中接近随机，难与方法或系统伪像区分。

九、系统误差与对策（不超过三点）

• 时间戳链路与重心改正误差
  对策：曝光起止定义统一、读出/快门延迟账本化、时标闭环校核、统一重心改正版本与不确定度传播；以注入—回收与跨站互检给出 T0 偏置上限。
• 大气色差与仪器带通漂移（地基为主）
  对策：共同带通核、带边留出、窄带谱扫与同场比较星回归；对高 PWV 与强气溶胶窗设留出，避免色差把时间偏置伪装为无色散平台。
• 恒星活动耦合（黑子穿越与自转调制）
  对策：活动多指标联合（S-index、Hα、光度起伏、耀发标注），星面不均一注入—回收与活动后验边际化；对高风险历元剔除或降权，并以形参数“比值不变”作为硬门槛。

十、执行与公开

• 预注册：目标与历元清单、波段与仪器配置、共同带通/时标/重心改正口径、非色散/零时滞/剖面形态判据、自变量清单、阳性/阴性对照与排除条款、仲裁评分规则。
• 留出与复验：设置高/低 PWV、强/弱活动、空间/地基、短/长周期与冲月/非冲月窗等留出单元。
• 跨团队复现：互换原始光变与时间戳日志、重心改正与系统学参数、脚本，开展降采样、加噪、带通核变体、对齐扰动与先验族扫描的稳健性测试。
• 公开材料：发布预测卡、公共项强度表、零时滞与非色散摘要、时标/带通/大气/活动日志与关键中间产物的文字化说明，支持独立复核。

十一、成败线（一句话版）
若在统一口径下，多波段凌星/次凌星计时残差中稳定复现无色散、零时滞同现的 Δt_common，并且其强弱随几何—环境呈可前馈的平台/单调/阈值结构、对带通/重心改正/拟合口径与活动剥离稳健且在留出单元独立复验通过，则支持本章预测；否则若残差由色散、大气、恒星活动或时间戳系统学主导、跨波段与跨设施不复现或在盲化留出中崩塌，则否证本章预测。