Asteroseismology of exoplanets hosts stars : tests of internal metallicity
与没有探测到行星的恒星相比,系外行星的宿主恒星呈现出明显的金属丰度过剩,平均过剩量为0.2 dex。这种过剩可能是原始的,在这种情况下,恒星应该是过度金属化的,直到它们的中心,或者它可能是由于在行星形成的早期阶段的吸积,在这种情况下,恒星只会在它们的外层过度金属化。在本文中,我们显示的差异,在内部结构的恒星,根据所选择的方案。也就是说,具有相同可观测参数(光度,有效温度,外部化学成分)的两颗恒星,根据它们过去的历史,它们的内部是完全不同的,我们通过计算它们的演化轨迹来重建它们的历史。可能发生的情况是,具有初始过金属丰度的恒星具有对流核心,而遭受吸积的恒星则没有。我们声称,对这些系外行星宿主恒星的星震研究可以提供有关其内部结构和金属丰度的线索,这可能有助于理解行星的形成。
2004-08-31 astro-ph
Asteroseismology of the planet-hosting star mu Arae. II. Seismic analysis
由于大多数系外行星都是恒星的宿主,HD 160691(别名mu Ara)在光谱中的金属丰度比没有探测到行星的恒星高。这种过剩可能是原始的,在这种情况下,恒星将完全过度金属化,或者它可能是由于行星形成早期阶段的吸积,在这种情况下,它将只在其外层过度金属化。正如在以前的论文(Bazot和Vauclair 2004)中所讨论的,地震学可以帮助在这两种情况之间做出选择。这颗恒星在拉西拉天文台的光谱仪HARPS观测了八个晚上。已经确定了43种p模式(Bouchy等人,2005年)。在本文中,我们讨论了这颗恒星的模型化。我们计算恒星模型迭代呈现相同的可观测参数(光度,有效温度,外部化学成分),而内部结构是不同的根据两个极端的假设:原始overmetallicity或吸积。我们表明,在任何情况下,地震的限制导致模型完全符合从光谱学和依巴谷视差(L和Teff)推导出的外部参数。我们讨论的测试,这可能会导致两个典型的场景之间的选择。我们表明,“小分离”似乎给一个更好的适合吸积的情况下比overmetallic的情况下,但尽管非常好的数据的不确定性仍然太大,无法得出结论。我们讨论进一步解决这个问题所需要的观察。
2005-04-01 astro-ph
CoRoT and asteroseismology. Preparatory work and simultaneous ground-based monitoring
CoRoT(对流、旋转和行星凌日)卫星的成功发射开启了星震学的新时代。空间光度测定得到地面高分辨率光谱学和多色光度测定的补充,以最完整的方式揭示小行星地震目标的脉动内容。这两种类型的数据获得的一些初步结果。本文是根据在S. Pedro Martir、Serra La Nave、La Silla和Telescopio Nazionale Galileo天文台。
2007-06-04 astro-ph
Asteroseismology with the Kepler mission
美国宇航局的开普勒任务将飞行基于宽视场施密特相机的光度计,孔径为0.95米,连续盯着一个领域至少4年。虽然该飞行任务的主要目的是确定凌日系外行星的位置,但它将为对各种恒星进行星震观测提供前所未有的机会。目前正在制定计划,以充分利用这一机会。
2007-01-11 astro-ph
Stellar Oscillations Network Group
恒星振荡网络小组(SONG)是一项旨在设计和建立一个专门用于星震学和行星搜寻的1米级望远镜网络的倡议。SONG将有8个相同的望远镜节点,每个节点都配备有一个高分辨率摄谱仪和一个碘池,用于获得精确的径向速度,以及一个CCD相机,用于导航和成像目的。该网络的主要星震学目标是最亮(V<6)的恒星。为了提高性能和降低维护成本,仪器将只有非常少的操作模式。在这篇文章中,我们描述了建立网络的动机,SONG的基本轮廓和预期的性能。
2007-05-07 astro-ph
The Use of Transit Timing to Detect Extrasolar Planets with Masses as Small as Earth
未来对凌日系外行星的调查,包括基于空间的开普勒任务(Borucki等人,2003年),预计将探测到数百颗木星质量的行星和数十颗类地质量的行星。对于这些新发现的行星中的许多行星,连续凌日之间的间隔将以0.1- 100分钟的精度测量。我们表明,这些定时测量将允许检测系统中的其他行星(不一定是过境),通过它们与过境行星的引力相互作用。过境时间的变化取决于额外行星的质量,在某些情况下,地球质量的行星将产生可测量的影响。
2004-12-01 astro-ph
Planetary Transits and Tidal Evolution
凌日行星通常离它们的主星足够近,潮汐可能会控制这些行星的轨道和热演化。我们目前的计算最近发现的过境行星的潮汐演化,并讨论其影响。伴随着这种轨道演变的潮汐加热可能是如此之大,以至于它控制了行星的物理性质,并可能解释在几个案例中观察到的大半径,包括,例如,TrES-4。此外,由于行星的过境概率取决于它的轨道,它的演变是由于潮汐。电流值敏感地取决于恒星和行星的物理性质,以及系统的年龄。因此,潮汐效应可能会在过境调查中引入观测偏差,这在目前的观测中可能已经很明显。凌日行星往往比非凌日行星年轻,这表明潮汐演化可能摧毁了许多近距离行星。此外,凌日行星的质量分布可能会限制非凌日行星的轨道倾角。
2008-09-10 astro-ph
Search for Double Transit Extrasolar Planetary Systems: Another Transiting Planet Around OGLE-TR-111 or a False Positive Detection?
对双凌行星系统的搜索为凌日搜索和轨道稳定性、恒星辐射和迁移情景等研究开辟了新的可能性。我们探索了已确认的行星伴星(OGLE-TR-10、OGLE-TR-56、OGLE-TR-111、OGLE-TR-113和OGLE-TR-132)的OGLE光变曲线,寻找更多的凌日。最有希望的候选者是OGLE-TR-111,其光度测量和径向速度与第二颗行星的存在一致。如果得到证实,OGLE-TR-111将是第一个通过凌日探测到的太阳系外行星系统。可能的新行星OGLE-TR-111c的参数为:周期P = 16.0644 d,半长轴a = 0.12 AU,轨道倾角i = 88-89 deg,质量M = 0.7 M_J,半径R = 0.85 R_J,密度ρ = 1.4 g/cm^3。如果得到证实,OGLE-TR-111c将是迄今为止测量到的最小和致密的太阳系外行星,真正的类木行星,性质介于木星和土星之间,尽管周期较短。额外的光度和光谱数据将允许区分OGLE-TR-111周围的第二颗过境行星和假阳性探测。
2005-01-20 astro-ph
Orbital perturbations on transiting planets: A possible method to measure stellar quadrupoles and to detect Earth-mass planets
最近在HD 209458恒星中发现的行星凌日,以及随后用哈勃太空望远镜对凌日光变曲线的高精度观测,令人鼓舞地寻找可能引起光变曲线微小变化的任何现象。在这里,我们考虑的效果的四极矩的母星和可能的第二颗行星扰动轨道的过境行星。这两种现象都会引起轨道平面和行星近星点的岁差,从而导致凌日的持续时间和周期的长期变化。对于一颗0.05天文单位的凌日行星,无论是类似于太阳的四极矩,还是半长轴约为0.2天文单位、相对倾角接近最佳45度的类地行星的引力牵引,都会导致凌日持续时间的导数约为每年1秒。
2001-11-12 astro-ph
Detecting New Planets in Transiting Systems
我提出了一个新的行星探测技术,使用一个已知的,过境行星的过境时间的初步调查。一颗围绕恒星运行的孤立行星的凌日在时间上以相等的间隔发生。如果存在第二颗行星,系统内的动力学相互作用将导致凌日之间的时间间隔发生变化。这些过境时间的变化可以用来推断看不见的,扰动行星的轨道要素。我显示的渡越时间变化的振幅在几个极限情况下的解析表达式。在某些条件下,凌日时间的变化可以与凌日行星的周期相媲美。我还提出了应用这种行星探测技术,现有的过境观测的TrES-1和HD209458系统。虽然没有令人信服的证据,在任何一个系统中的第二颗行星被发现从这些数据中,我约束的质量,扰动行星可以作为一个函数的半长轴比的两个行星和偏心率的扰动行星。在低阶平均运动共振附近(分数偏差在1%以内),我发现一颗二级行星的质量通常必须与地球的质量相当或小于地球的质量,这表明这些数据是第一个对围绕主序星运行的次地球质量行星敏感的数据。这些结果表明,TTV将成为探测和表征太阳系外行星系统的重要工具。
2006-09-18 astro-ph
Precision photometry for planetary transits
我们回顾了最先进的后续测光行星过境搜索。讨论了三个主题:(1)对通过径向速度发现的行星进行光度监测,以检测可能的凌日(2)对光度凌日搜索的候选行星进行后续光度测定,以排除食双星和误报(3)对已知凌日行星进行高精度的光变曲线,以提高行星参数的准确性。
2007-02-06 astro-ph
Impact of Orbital Eccentricity on the Detection of Transiting Extrasolar Planets
对于轨道周期P>10天的太阳系外行星,径向速度测量发现非圆形轨道偏心率很常见,<e>约为0.3。未来使用凌日技术对太阳系外行星的调查也将对探测这些更长周期的行星具有灵敏度。轨道偏心率以两种相反的方式影响凌日技术对太阳系外行星的探测:行星在近心点附近凌日的概率增加,以及由于凌日持续时间较短而降低凌日的可探测性。对于目前已知的太阳系外行星的偏心率分布,P>10天,行星凌日的概率比等效圆轨道高约1.25倍,平均凌日持续时间比等效圆轨道短约0.88倍。这两个相反的效果几乎取消了一个理想化的现场过境调查与独立的光度测量,主要是由泊松噪声。与假设所有行星都有圆形轨道相比,净效应是过境行星产量适度增加约4%。当恒星的内在变化或相关的光度测量是噪声的主要来源时,凌日的可探测性与凌日持续时间无关。在这种情况下,凌日收益率比圆形轨道假设下的预测值高出约25%。由于开普勒在太阳型恒星的宜居带中寻找地球大小的行星受到内在可变性的限制,因此如果地球大小的行星具有与目前已知的太阳质量行星相似的轨道偏心率分布,开普勒任务的行星产量预计将比圆形轨道的预测高出约25%。
2008-01-16 astro-ph
Constraining Orbital Parameters Through Planetary Transit Monitoring
太阳系外行星的轨道参数对行星凌日的概率有很大的影响。最近对HD 17156 b的凌日探测就证明了这一点,其有利的偏心率和近星点角极大地增加了其凌日的可能性。我们提出了一个研究,提供了一个定量分析这两个轨道参数如何影响的几何过境概率作为周期的函数。此外,我们将这些结果应用于已知的径向速度行星,并表明行星在相对较长的周期内有出乎意料的高过境概率。对于一个光度监测活动,其目的是确定行星是否确实过境,我们计算预期过境行星产量和潜在的零结果的意义,以及随后的限制,可能会被应用到轨道参数。
2008-08-13 astro-ph
Extrasolar Planet Transit Light Curves and a Method to Select the Best Planet Candidates for Mass Follow-up
一个独特的分析解决方案的行星和恒星参数可以从太阳系外行星过境光变曲线下的一些假设。这个解析解可以用来选择最好的行星过境候选径向速度后续测量,有或没有一个已知的光谱类型。在实际应用中,该方法需要高的光度精度(< 0.005 mag)和高的采样时间(< 5 min)。完整细节见Seager & Mallen-Ornelas(2002)。
2002-10-02 astro-ph
Effects of Orbital Eccentricity on Extrasolar Planet Transit Detection and Lightcurves
本文表明,具有偏心轨道的行星比具有相同半长轴的圆形轨道行星更有可能凌日,其系数为(1-e^2)^{-1}。如果发现的凌日行星的轨道参数是已知的,如从后续的径向速度观测,那么凌日探测到的行星群很容易消除这种影响。行星凌日的持续时间取决于行星的偏心率和近星点的经度;对于给定的碰撞参量,近星点的凌日时间较短,而远星点的凌日时间较长。如果用其他凌日参数拟合恒星半径,这种效应会在测量结果中产生系统误差。如果恒星半径被固定在一个独立测量的值上,那么就有可能单独使用测光来确定行星离心率的下限。轨道加速度会导致行星进出持续时间的差异,从而导致凌日光变曲线的不对称性,这种不对称性可以与凌日速度测量一起使用,以唯一地测量行星的偏心率和近心点的经度。然而,这种影响太小,无法用现有技术测量。开普勒发现的凌日类地行星的可居住性取决于这些行星的轨道偏心率。虽然开普勒将能够对这些行星的轨道偏心率设定下限,但任何给定行星的实际值可能仍然未知。
2007-08-01 astro-ph
Dispersal of planets hosted in binaries, transitional members of multiple star systems
这篇论文解释了为什么双星系统中的行星可能具有较低的频率。双星系统短暂的三重态会导致行星的分散。
2007-07-04 astro-ph
Using long-term transit timing to detect terrestrial planets
我们建议,在太阳系外行星系统中的其他行星的存在可以通过长期的凌日计时研究来检测。如果一颗凌日行星是在偏心轨道上,那么另一颗行星的存在会导致凌日行星的近心长期前移,这种前移超过了广义相对论的影响。虽然这种长期效应在少数轨道上检测是不切实际的,但它会导致未来凌日发生的长期差异,就像在双星中观察到的长期衰变一样。因此,测量这种凌日延迟将允许探测系统中的一个或多个额外的行星,或者首次测量中心恒星的非零扁率($J_2$)。
2007-03-07 astro-ph
Using Transit Timing Observations to Search for Trojans of Transiting Extrasolar Planets
理论研究预测,特洛伊人很可能是行星形成和演化的常见副产品。我们研究的敏感性过境时间观测检测特洛伊同伴过境太阳系外行星。我们证明,这种方法提供了潜在的检测地面质量木马使用现有的地面观测站。我们比较了过境时间变化(TTV)的方法与其他技术检测太阳系外木马,并概述了这种方法的未来前景。
2007-05-03 astro-ph
On detecting terrestrial planets with timing of giant planet transits
行星在开普勒轨道上的凌日发生的时间间隔正好等于轨道的周期。如果引入第二颗行星,轨道就不是开普勒轨道,凌日也不再是精确的周期性。我们计算出凌日时刻dt的变化幅度。我们调查分析几种极限情况:(一)内部扰动行星小得多的周期;(二)外部扰动行星偏心轨道上的周期大得多;(三)两个行星的圆形轨道上的任意周期比,但不共振;和(四)行星最初的圆形轨道锁定在共振。情况(iv)可能是最有趣的情况,因为已知某些系统处于共振状态,并且扰动最大。只要扰动物的质量大于凌日行星,时间变化将是周期的数量级,而不管扰动物的质量如何!对于较轻的扰动,我们表明,时间的变化小于周期的扰动过境行星质量比。一颗地球质量的行星与一颗3天周期的凌日行星(例如HD 209458 b)以2:1的共振,会造成3分钟量级的时间变化,这将累积超过一年。这些都是很容易检测到目前的地面测量。对于偏心轨道上的两颗行星的情况下,我们计算数值的过境时间变化的几种情况下,已知的多行星系统假设他们是边缘上。过境时间测量可用于约束行星系统的质量和半径,当结合径向速度测量,打破质量和半径之间的主恒星的简并。(摘要截断)
2004-12-13 astro-ph
On the Unique Solution of Planet and Star Parameters from an Extrasolar Planet Transit Light Curve
有一个独特的解决方案,从行星过境光变曲线与两个或两个以上的凌日,如果行星有一个圆形的轨道和光变曲线是在带通观察临边昏暗是可以忽略不计的行星和恒星参数。这个独特的解决方案的存在是非常有用的,目前的行星过境调查有几个原因。首先,有一个分析解决方案,允许快速参数估计,特别是Rp。第二,恒星密度可以单独从凌日光变曲线中得到。恒星密度可以用来立即排除巨星(因此比行星伴星大得多),也可以用来设定恒星和行星半径的上限,即使考虑到稍微演化的恒星。第三,一个额外的完全混合的恒星的存在,污染了一个日食系统,以模仿行星过境可以在很大程度上排除从过境光变曲线给定的光谱类型的中央恒星。第四,周期可以从单渡越光变曲线和测量的光谱类型来估计。所有这些应用程序可以用来选择最好的行星过境候选人的质量测定径向速度跟踪。为了在实践中使用这些应用,光变曲线的光度精度和时间采样必须很高(优于0.005 mag精度和5分钟时间采样)。
2002-06-13 astro-ph
HAT-P-7b: An Extremely Hot Massive Planet Transiting a Bright Star in the Kepler Field
We report on the latest discovery of the HATNet project; a very hot giant planet orbiting a bright (V = 10.5) star with a small semi-major axis of a = 0.0377 +/- 0.0005 AU. Ephemeris for the system is P = 2.2047299 +/- 0.0000040 days, mid-transit time E = 2,453,790.2593 +/- 0.0010 (BJD). Based on the available spectroscopic data on the host star and photometry of the system, the planet has a mass of Mp = 1.78+/-^{0.08}_{0.05} MJup and radius of Rp = 1.36+/-^{0.20}_{0.09} RJup. The parent star is a slightly evolved F6 star with M = 1.47+/-^{0.08}_{-0.05} Msun,R = 1.84+/-^{0.23}_{0.11} Rsun, Tef…
2008-03-05 astro-ph
Constraining the Rotation Rate of Transiting Extrasolar Planets by Oblateness Measurements
太阳系中的气体巨行星由于自转速度快而呈扁圆状。测量行星的投影扁率将限制行星的旋转周期。与轨道公转同步自转的行星自转速度太慢,以至于不能明显变扁;这些行星包括轨道半长轴<~ 0.2AU的行星(对于M_P ~ M_J和M_* ~ M_sun)。轨道半长轴在0.1天文单位至0.2天文单位范围内的类彗星行星将在类似于主序星寿命的时间尺度上潮汐演化为同步旋转。在这种情况下,扁率检测将有助于限制行星的潮汐Q值。一颗凌日的太阳系外巨行星的投影扁率可以从一个非常高光度精度的凌日光变曲线测量。对于一颗太阳大小的恒星和一颗木星大小的行星,球形行星和扁圆形行星之间的过境入口/出口光变曲线的归一化通量差分别为几到15 x 10^{-5},扁圆度分别类似于木星和土星。对于轨道倾角不等于90度且投影曲率不为零的扁圆行星来说,凌日的入口和出口是不对称的。HST对已知凌日系外行星HD 209458 b的观测测光精度达到了10^{-4}。此外,几个计划中的太空任务(包括MOST,MONS,Corot和Kepler)将研究或发现光度精度<~ 10^{-5}的凌日巨行星。特别是开普勒预计会发现约40颗小于1天文单位的过境巨行星,其中约20颗大于0.2天文单位。
2002-04-13 astro-ph
Developments in Planet Detection using Transit Timing Variations
在凌日行星系统中,第二颗行星的存在会导致凌日之间的时间间隔发生变化。这些凌日时间变化(TTV)在平均运动共振附近特别大,可以用来推断质量太小而无法通过任何其他手段检测的行星的轨道要素。我提出的模拟数据的研究结果,我显示的潜力,这种行星探测技术已经检测和描述过境系统中的二级行星。这些结果对行星凌日搜索有重要的影响,因为每个凌日系统都提供了通过TTV分析获得更多发现的机会。我提出了这样的分析13过境的HD 209458系统观察到的哈勃太空望远镜。这一分析表明,一个假定的伴星在低阶平均运动共振中的质量不可能大于地球的质量,并且是迄今为止对围绕主序星运行的太阳系外行星最敏感的探测器。低阶平均运动共振中小行星的存在与否对行星系统的形成和演化理论有着重要的意义。由于TTV在这些区域中最为敏感,因此它应该被证明是一种有价值的工具,不仅可以用于探测凌日系统中的其他行星,而且可以作为确定行星形成和行星系统演化的主导机制的一种方式。
2006-12-15 astro-ph
Transit Detection of Radial Velocity Planets
太阳系外行星的轨道参数对行星凌日的概率有很大的影响。最近对HD 17156 b的凌日探测就证明了这一点,其有利的偏心率和近星点角极大地增加了其凌日的可能性。我们提出了一个研究,提供了一个定量分析这两个轨道参数如何影响的几何过境概率作为一个函数的周期。此外,我们将这些结果应用于已知的径向速度行星,并表明行星在相对较长的周期内有出乎意料的高过境概率。对于一个光度监测活动,其目的是确定行星是否确实过境,我们计算的意义,一个空的结果和随后的限制,可能会被应用到轨道参数。
2008-06-30 astro-ph
Gravitational microlensing of stars with transiting planets
如果行星系统无处不在,那么一小部分恒星在被微透镜化时应该拥有凌日行星。本文介绍了这样的行星对微透镜光变曲线的影响的研究。对于最近发现的巨行星,光变曲线的偏差可能是相当大的,尽管扰动的细节取决于行星相对于恒星的半径,行星在恒星表面的位置和扫描焦散的方向。考虑到像热木星一样的行星凌日的瞬时概率很小,不到百分之一,而且只有一部分微透镜事件会出现焦散交叉事件,在微透镜事件中检测到凌日行星的概率很小,$\sim10^{-6}$。然而,影响这种可能性的一些因素,如拥有行星的太阳型恒星的数量,是不确定的,在未来的微透镜光变曲线的大目录中检测凌日行星的前景可能是可行的。这项研究的结果也与恒星表面斑点的引力微透镜有关。
2001-10-17 astro-ph
Spectral Types of Planetary Host Star Candidates: Two New Transiting Planets?
最近,光学引力透镜实验报告了46次低光度物体凌日。我们的后续光谱的16个最有前途的候选人提供了光谱分类的主要。结合凌日测量的半径比,我们导出了低光度伴星的半径。这允许检查这些物体的可能的亚恒星性质。其中14颗可以被清楚地识别为低质量恒星。两个天体OGLE-TR-03和OGLE-TR-10有半径为0.15 R_sun的伴星,这与过境行星HD209458 B的半径非常相似。因此,这两个天体的行星性质应该通过动力学质量测定来证实。
2002-07-09 astro-ph
The Impact of Transit Observations on Planetary Physics
我们强调过境观测的重要性,了解物理学的行星大气和内部。透射光谱和发射光谱使我们能够表征这种异国情调的气氛,其中具有TiO,VO,H2O,CO,Na和K,作为主要吸收剂。我们计算水岩铁和气体巨行星的质量半径关系,并根据当前和未来的过境观测检查这些关系。简要回顾了可能导致一些凌日行星观察到大半径的机制。
2008-01-31 astro-ph
What to Expect from Transiting Multiplanet Systems
到目前为止,径向速度(RV)测量已经发现了约25颗恒星拥有多颗行星。统计数据表明,许多已知的凌日行星宿主应该有额外的行星,但没有一个被探测到。他们将很快,通过RV的补充搜索方法,已知行星的过境时间变化(TTV),以及额外行星的过境。当它们被发现时,凌日测量能为多行星动力学演化的研究增加什么?首先,相互倾斜变得可测量,与太阳系的盘状配置进行比较。这种测量将给行星-行星散射模型带来重要的限制,就像RV测量偏心率一样。第二,罗斯特-麦克劳克林效应测量恒星的相似性,这可以通过两颗行星动力学与潮汐演变的内行星来修改。第三,TTV对行星的平均运动共振非常敏感。两颗行星在盘中的差异迁移可以建立这样的共振,行星的潮汐演化可以打破它们,因此这些共振的配置和频率作为行星参数的函数将限制这些过程。
2008-06-26 astro-ph
Identifying Transiting Circumbinary Planets
凌日行星通过其主恒星周期性地变暗一个固定的量来表现自己。另一方面,凌日环双星(CB)行星的光变曲线在凌日过程中既不是周期性的,也不是单一的深度,这使得BLS [Kovacs et al. 2002]几乎无效。因此,开发了用于识别CB行星的修改版本- CB-BLS。我们表明,使用CB-BLS,它是可能的,以找到CB行星的食双星(EB)的光变曲线的残差有1%或更高的噪声水平。使用CB-BLS将允许轻松地利用大规模的地面和空间光度测量来寻找这些物体。探测过境CB行星预计将具有广泛的影响,例如:CB行星的出现频率取决于行星的形成机制--而行星与恒星的紧密配对为行星形成模型提供了最严格的限制。此外,理解非常高精度的光变曲线受到恒星参数的限制-因为对于EB的恒星参数更好地确定,因此产生的行星结构模型将具有显着更小的误差条,甚至可能小到足以挑战理论。
2008-07-03 astro-ph astro-ph.EP