Deep MMT Transit Survey of the Open Cluster M37 I: Observations and Cluster Parameters
利用6.5米多镜望远镜(MMT)上的Megacam宽视场镶嵌CCD相机,对中等年龄的疏散星团M37(NGC 2099)中的凌日行星进行了20夜的深巡天($15 \la r \la 23$)。本文描述了巡天的观测和数据处理过程,分析了星团的恒星组成和动力学状态。通过结合高分辨率光谱与现有的$BVI_{C}K_{S}$和新的$gri$色星等图,我们确定的基本集群参数:$t = 485 \pm 28$ MYR没有过冲($t = 550 \pm 30 {\rm Myr}$与过冲),$E(B-V) = 0.227 \pm 0.038$,$(m-M)_{V} = 11.57 \pm 0.13$和$[M/H] = +0.045 \pm 0.044$这是在良好的协议,虽然更精确,比以前的测量。我们确定的质量函数下降到$0.3 M_{\odot}$,并使用它来估计总集群质量的$3640 \pm 170 M_{\odot}$。
2007-12-04 astro-ph
Deep L' and M-band Imaging for Planets Around Vega and epsilon Eridani
我们已经获得了织女星和仙女座的深层自适应光学(AO)图像,以寻找行星质量的同伴。我们使用Clio在MMT上观察了L'(3.8微米)和M(4.8微米)波段,Clio是最近委托的成像仪,针对这些波长进行了优化。在这些长波长下进行观测,代表了对H波段(1.65微米)的偏离,H波段更常用于AO成像搜索太阳系外行星。长波长提供了更好的预测行星/恒星通量比和更干净(更高的Strehl)AO图像,代价是较低的衍射极限分辨率和较高的天空背景。我们还没有发现任何行星或行星候选人围绕织女星或仙女座。我们报告的敏感性获得的两颗恒星,这对应于任何行星的同伴可能存在的上限。我们的L'和M波段观测的灵敏度与这些恒星的最佳H区观测的灵敏度相当。我们的M波段观测提供了更好的灵敏度,以接近行星比任何以前发表的结果,我们表明,M波段是迄今为止最好的波长选择,尝试在地面上AO成像的已知行星EERi b。如果进行多个夜晚的观测活动,带有MMTAO的Clio相机本身可能能够在其2010年的apastron上探测到Eri b。Clio似乎是目前唯一存在的AO成像仪,具有探测Escheri b的现实可能性。
2008-07-24 astro-ph
Deep MMT Transit Survey of the Open Cluster M37 II: Variable Stars
我们利用6.5米多镜望远镜(MMT)上的Megacam宽视场镶嵌CCD相机对疏散星团M37(NGC 2099)的中间年龄凌日行星进行了深($15 \la r \la 23$)20夜巡天。在本文中,我们提出了一个目录和光变曲线的1445变星,其中1430(99%)是新发现的。我们发现了20个新的食双星和31个新的短周期($P < 1 {\rm day}$)脉动星。大部分变星很可能是快速旋转的年轻低质量恒星,包括相当数量的星团成员($\ga 500$)。我们确定和分析了五个特别有趣的个体变量,包括一个先前确定的变量,我们认为它可能是一个混合$γ$剑鱼座/ $δ$盾牌座变星,两个可能的静态激变变量,一个分离的食双星(DEB),至少有一个$γ$剑鱼座脉动组件(只有第二个这样的变星在食双星发现),和一个低质量($M_{P} \sim M_{S} \sim 0.6 M_{\odot}$)DEB,这是一个可能的集群成员。DEB+ $γ$ Doradus系统的物理参数的初步确定产生$M_{P} = 1.58 \pm 0.04 M_{\odot}$、$M_{S} = 1.58 \pm 0.04 M_{\odot}$、$R_{P} = 1.39 \pm 0.07 R_{\odot}$和$R_{S} = 1.38 \pm 0.07 R_{\odot}$。
2007-12-04 astro-ph
The Outer Cut-Off of the Giant Planet Population and the 6pc-Survey
我们展示了两次高对比度成像调查的结果,这些调查利用了一种新技术,即L波段角差分成像。我们的第一次调查针对Beta Pic和Tuc-Hor移动群中的21颗年轻恒星,VLT/NACO达到20 AU的典型灵敏度<1 MJup at r >。对空值结果的统计分析表明,巨行星种群被截断在30 AU或更少(90%置信水平)。我们的第二个,正在进行的MMT/Clio调查利用独特的灵敏度在L波段实现的老行星探测所有M-矮星在6 pc。这些目标的接近使得首次能够直接成像像木星这样的轨道上的行星-这是直接成像巨行星的关键一步。
2007-10-15 astro-ph
Klio: A 5 micron camera for the detection of giant exoplanets
我们计划利用6.5米MMT的自适应次镜提供的低热背景和高分辨率的前所未有的组合,瞄准3-5微米的大气窗口,预计巨行星将非常明亮。我们正在建造一个3-5微米的日冕仪,预计它对距离母星0.4角秒的行星敏感。我们希望能够在10 pc的1 Gyr老系统中探测到质量为木星5倍的巨行星。我们计划进行一项调查,这是对行星径向速度探测的补充,旨在描述附近类似太阳的恒星周围巨行星的普遍性和分布情况。
2003-12-20 astro-ph
Deep MMT Transit Survey of the Open Cluster M37 III: Stellar Rotation at 550 Myr
在对年龄约5.5亿年的疏散星团M37进行深(14.5 ~< r ~< 23)20夜凌日行星巡天的过程中,我们测量了575颗位于星团主序附近质量为0.2 Msun ~< M ~< 1.3 Msun的恒星的自转周期。这是年龄超过5亿年的星团的最大旋转周期样本。使用这个丰富的样本,我们调查的旋转周期,颜色和光度变化的幅度之间的关系。M >~ 0.8 Msun的恒星在周期和质量之间表现出紧密的相关性,较重的恒星旋转得更快。有一组4颗恒星的P > 15天,远高于这个关系,如果这是真的,将对恒星角动量演化理论提出重大挑战。在0.8 Msun以下,恒星继续遵循周期-质量相关,但有一个快速旋转的宽尾巴,随着质量的减少而扩展到更短的周期。我们将这些结果与其他疏散星团的观测结果相结合,以检验低主序星角动量演化的标准理论。我们发现,该模型再现了太阳质量恒星的观测结果,但对于0.6 ~< M ~<1.0Msun的恒星,模型的结果与观测结果有明显的差异。我们还发现,对于晚K到早M的矮星在这个集群中的快速旋转往往是蓝色的比慢旋转在B-V,但红色比慢旋转在V- I_{C}。这一结果支持了低质量主序星的温度和半径的观测值与预测值之间的显著差异是由于恒星活动的假设。
2008-09-22 astro-ph
MMT Survey for Intervening MgII Absorption
我们提出的结果,从光谱调查干预镁II吸收光谱的381背景类星体在多镜望远镜进行。这项调查补充了我们早期的SDSS EDR MgII调查,将我们的结果扩展到较低的红移($z \simeq 0.15$)和较弱的MgII $\lambda2796$静止等效宽度($W_0^{\lambda2796} \simeq 0.1$)。我们确认了两个主要的调查结果:在$W_0^{\lambda2796}$分布在$W_0^{\lambda2796} \approx 0.3$的过渡,和系统的发病率的$W_0^{\lambda2796}$依赖的演变。$\partial^2N/\partial z \partial W_0^{\lambda2796}$的性质与多个物理上不同的组分/过程以$W_0$依赖性方式促成MgII吸收系统的发生并以不同速率演变的观点一致。对于在$z\lesssim 0.4$处弱至1.0 $\le W_0^{\lambda2796} < 1.5$的系统,在我们的MMT数据中检测到总固有吸收截面的显著减小。我们讨论这个$W_0$依赖的演变的背景下,星系结构的演变,过程,包括超级风和相互作用,和阻尼Ly $α$吸收剂。我们还认为,所观察到的红移和$W_0^{\lambda2796}$依赖的吸收发生率在光谱调查的低离子/中性气体的结果从尘埃引起的消光的影响的可能性。
2006-01-11 astro-ph
Toward the Detection of Transiting Hot Earths and Hot Neptunes in Open Clusters
太阳系外行星的径向速度搜索最近发现了几个非常低质量(7- 20 M_Earth)的行星,它们在近轨道上运行,周期小于10天。我们认为,通过凌日探测银河系疏散星团中类似行星的前景。我们概述了建立一个过境调查,将允许一个探测这样的“热地球”和“热海王星的要求。具体来说,我们提出了一个简单的检测标准,定义了在给定距离的星团中检测给定半径行星所需的最小孔径。采用测光精度,已被证明在国家的最先进的变异调查,然后,我们预测的行星的数量,一个可能会发现与雄心勃勃的过境调查对几个疏散星团。如果大多数恒星都有这样的行星,那么用Pan-STARRS对Hyades和Praesepe进行持续20多个夜晚的专门调查可以发现少数热地球。使用更大口径的望远镜(如CFHT、MMT)对M67、M35、M50和M37进行类似的观测,可以探测到热海王星,只要它们的频率大于1%。大多数行星将在M矮星周围被探测到;探测这样的主星周围的热海王星需要~ 1%的光度精度,而热地球需要~ 0.1%。我们讨论了在地面调查中检测和确认小行星的潜在障碍,包括相关噪声,误报和内在恒星变异。
2006-06-23 astro-ph
High Contrast L' Band Adaptive Optics Imaging to Detect Extrasolar Planets
我们正在进行一项调查,在中红外L'和M波段(分别为3.8和4.8微米),使用带有MMT望远镜上的自适应光学系统的Clio相机,在附近的中等年龄恒星周围寻找巨大的太阳系外行星。到目前为止,我们已经观测到了总共50颗恒星中的7颗,包括GJ 450(距离约8.55pc,年龄约10亿年,没有发现真正的同伴),我们在这里使用它作为我们的例子。我们报告的方法,我们用来获得极高的对比度成像L ',我们已经获得的性能。我们发现,随着时间的推移,相对于望远镜跟踪它与地平座天体的旋转可以是一个强大的工具,用于减去望远镜相关的恒星晕文物和探测明亮的恒星附近的行星。我们已经进行了彻底的蒙特卡罗模拟,证明我们有能力探测到小到6个木星质量的行星围绕GJ 450。将科学数据集划分为两个独立的部分,需要在两个部分上检测同伴才能被识别为真实的,这在该模拟中检测同伴方面发挥了至关重要的作用。我们还提到我们发现了一个以前未知的暗淡的恒星伴星,我们的另一个调查目标,HD 133002。后续需要确认这是一个物理伴侣,并确定其物理特性。
2006-06-19 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
The Life Cycle of an XO Planet and the Potential to Detect Transiting Planets of M Dwarfs
我们描述的战略和战术探测凌日行星,从XO项目的经验。一个关键的组成部分是与一个由专门的志愿者组成的分布式扩展团队进行网络协作,这些志愿者在他们的家园附近操作小口径望远镜。我们还量化的(小)潜力,发现过境行星的M矮星从现有的数据,如XO项目获得的。
2007-03-13 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
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
An intriguing correlation between the masses and periods of the transiting planets
我们指出了一个有趣的过境行星的质量和它们的轨道周期之间的关系。对于目前已知的六颗凌日行星,数据符合递减线性关系。其他已知的短周期行星,通过径向速度技术发现,似乎同意这种关系。我们简要地推测了一个尝试性的物理模型来解释这种依赖性。
2004-11-25 astro-ph
Characterizing Long-Period Transiting Planets Observed by Kepler
开普勒将监测足够数量的恒星,它很可能检测到周期长于任务寿命的行星的单次凌日。我们表明,通过结合精湛的开普勒测光这样的过境与精确的径向速度观测采取了合理的时间尺度(~ 6个月),并假设圆形轨道,有可能估计这些凌日行星的周期优于20%,对于半径大于海王星的行星,质量在2倍以内,质量大于或等于木星质量的行星。使用Fisher矩阵分析,我们推导出分析估计的不确定性的行星的速度和加速度的恒星在过境的时间,然后我们使用推导出的不确定性的行星质量,半径,周期,半长轴,和轨道倾角。最后,我们探讨了轨道偏心率对这些量的估计的影响。
2008-07-29 astro-ph
Planetary Transits Toward the Galactic Bulge
利用凌日发现太阳系外行星的主要困难是行星凌日的可能性很低。克服这个困难的一个方法是在稠密的恒星场中寻找凌日,比如银河系的核球。在这里,我估计了从对凸起的监测活动中可能探测到的行星数量。在一个10米长的望远镜上持续10个夜晚的活动(假设每晚8小时的观测和5 'x5'的视场)将探测到大约100颗半径为$\rp=1.5 \rjup$的行星,或者大约30颗半径为$\rp=1.0 \rjup$的行星,如果行星在凸起中的频率和分布与太阳附近的相似。这些行星中的大多数将被发现围绕在关闭点下方的恒星周围,即稍微进化的G矮星。使用1米或4米级的望远镜是不太可能发现任何行星的,除非有大量的$\rp > 1.5 \rjup$伴星。
2000-04-23 astro-ph
Closure Phase Signatures of Planet Transit Events
行星凌日事件是光学干涉仪提供的超高分辨率能力的有吸引力的目标。本文提出了一个评估的可能性,检测这些事件通过测量高精度的关闭阶段与MIRC仪器的CHARA阵列。利用现有的仪器能力,以及其他系统参数的表征,如恒星半径、行星半径和凌日事件的其他参数,可以很容易地恢复凌日位置在天空中的角度。这种技术是目前唯一可用的,可以提供过境行星的轨道平面位置角,并可以直接确定行星的半径独立于任何外部观测,似乎能够大大提高对该半径的其他确定。其他直接观测到的参数--也不依赖于凌日测光或光谱学--包括碰撞参量、凌日进入时间、凌日速度和恒星半径。
2008-04-16 astro-ph
Transiting exoplanets from the CoRoT space mission V. CoRoT-Exo-4b: Stellar and planetary parameters
CoRoT卫星通过空间测光宣布了其第四颗凌日行星(Aigrain等人,2008年)。我们描述和分析这个系统的补充意见进行建立过境机构的行星性质,并估计行星和它的母星的基本参数。我们分析了高精度径向速度数据、地基测光和高信噪比光谱学。母星CoRoT-Exo-4(2 MASS 06484671-0040219)是一颗晚F型恒星,质量为1.16 Msun,半径为1.17 Rsun。这颗行星的轨道是圆形的,周期为9.20205d。行星半径为1.19 Rjup,质量为0.72 Mjup。它是一颗气体巨行星,内部结构“正常”,主要是H和He。CoRoT-Exo-4 b是已知凌日行星中周期第二长的。这是一个重要的发现,因为它占据了凌日系外行星质量周期图中的空白区域。
2008-07-23 astro-ph
Survey for Transiting Extrasolar Planets in Stellar Systems (STEPSS): The Frequency of Planets in NGC 1245
我们目前的第一个结果,从调查过境太阳系外行星在恒星系统(STEPSS)。我们的目标是评估在几个疏散星团中靠近主序星的太阳系外行星的频率。通过集中研究已知(和不同的)年龄、金属丰度和恒星密度的星团中的主序星,我们将深入了解这些不同的性质如何影响行星形成、迁移和生存。我们展示了我们对古老的太阳金属丰度星团NGC 1245进行的19夜测光活动的初步结果。考虑到测光精度、观测窗口函数、凌日概率和监测到的恒星总数,我们估计我们应该能够探测到距离小于0.03天文单位的行星伴星分数小于1%。如果星团中1%的恒星有平均分布在log(a)0.03 ~ 0.3 AU之间的彗星大小的伴星,我们预计会发现~2次凌日。对我们的光变曲线数据的初步搜索显示了一个深度约为4%的凌日。根据它的形状,它很可能是一个掠食双星食,而不是一个行星凌日,强调在凌日调查中需要高时间分辨率。
2002-08-15 astro-ph
Expected Detection and False Alarm Rates for Transiting Jovian Planets
到目前为止,对凌日行星的地面搜索几乎没有发现行星,但许多恒星系统的日食深度,持续时间和轨道周期与行星相似。我表明,这些检测率是符合我们目前的知识,双星和多星系统,木星质量的太阳系外行星。即将到来的对凌日地球大小行星的天基搜索将在很大程度上不受影响,这些错误警报的来源困扰着目前的地面搜索,只有一个例外,即遥远的食双星,其光线被前景恒星的光线强烈稀释。速率估计的一个副产品是太阳系外行星的周期分布在5到200天之间的证据。
2003-07-11 astro-ph
Extrasolar Transiting Planet Search with Subaru Suprime-Cam
我们报告的结果,原型测光搜索凌日系外行星使用斯巴鲁Suprime-Cam。在银河平面(l=90度,b=0度)周围监测的大约100,000颗恒星中,我们发现7,700(27,000)颗恒星在60秒曝光时的测光精度低于1%(3%),这是通过凌日法检测太阳系外行星所需的。因此,Suprime-Cam具有凌日行星测量所需的光度稳定性和精度。在这次观测过程中,我们探测到了三颗凌日行星候选者(i '波段星等约为18.5),它们表现出一条完整的凌日光变曲线,其分数深度<5%。虽然未来的光度和/或光谱的后续工作仍有待完成,这三个系统的估计参数与主序星周围的行星同伴是一致的。我们还发现了两个食双星候选者和11颗变星,它们的光变曲线类似于乌玛。
2006-03-14 astro-ph
Atmospheric Lensing and Oblateness Effects During an Extrasolar Planetary Transit
未来对凌日系外行星的高精度光度测量有望告诉我们更多关于这些系统的性质。我们研究如何大气透镜和(投影)行星扁率/椭圆率修改过境光变曲线。行星大气层中的大密度梯度可以抵消不利的大反射透镜与源透镜距离比,并允许焦散的存在。在这种情况下,来自行星阴影中所有点的星光都会折射到视野中,从而在入口处产生一种特有的变暗减缓(出口处反之亦然)。对几个参数的搜索,行星半径等,不能产生可以模仿透镜光曲线的非透镜透射光曲线。星光衰减的分数变化大约是大气层高度与行星半径的比值,预计为1%或更小。行星扁率导致凌日光变曲线在最小通量点附近不对称,这取决于行星的方位。对于10%的投影椭圆率,分数不对称性约为0.5%,与透镜作用无关。对于行星与恒星半径的有利比率,上述效应可能在未来的空间任务中观察到。这将使我们能够限制行星的形状,及其大气层的高度,密度和折射系数,提供有关其旋转,温度和成分的信息。对于HD 209458 b,目前已知唯一的凌日系外行星,焦散是不存在的,因为非常小的透镜源分离。最后,我们提供了其他变化的估计过境光变曲线,可能是相当重要的,包括环,卫星,恒星振荡,星点和天气。
2001-03-21 astro-ph
An Automated Search for Extrasolar Planet Transits
我们正在使用澳大利亚赛丁泉天文台的0.5米自动巡逻望远镜进行新的太阳系外行星凌日搜索。我们将于2002年9月开始定期观察。我们预计每年将发现约7颗新行星。
2002-09-19 astro-ph
Detecting and Characterizing Planetary Systems with Transit Timing
在未来的几十年里,太阳系外行星的研究旨在推进两个目标:1)检测和表征与地球越来越相似的低质量行星,2)提高我们对行星形成的理解。我们提出了一种新的行星探测方法,能够对这两个目标取得很大的进展,并描述了一个适度的望远镜网络,能够进行必要的观测。在一个已知行星凌日其主星的系统中,该系统中的第二颗行星将导致凌日之间的时间变化。这些凌日时间的变化可以用来推断扰动行星的轨道要素和质量,即使它的质量小于地球的质量。这种检测技术补充了其他技术,因为它在平均运动共振中最敏感,其中由于简并,其他技术具有降低的灵敏度。小型地面观测站已经超过了探测地球以下质量行星所需的光度精度。然而,TTV行星搜索目前受到数量相对较少的高精度凌日数据和现有望远镜观测时间不足的限制。这些问题将变得更加复杂,因为在不久的将来,适合TTV研究的已知凌日行星的数量将大幅增加。对地面小型($\sim 0.5 {\rm m}$)望远镜网络进行相对适度的投资就可以提供所需的覆盖范围,从而大大提高凌日定时观测的有效性。
2007-04-04 astro-ph
Improved parameters for the transiting planet HD 17156b: a high-density giant planet with a very eccentric orbit
我们报告了最近探测到的行星HD 17156 b的高精度凌日测光。使用这些新的数据与先前公布的过境测光和径向速度测量,我们进行了综合分析的基础上的马尔可夫链蒙特卡罗方法。这颗行星的质量M_p = 3.09(+0.22-0.17)M_Jup,半径R_p = 1.23(+0.17-0.20)R_Jup,位于已知凌日行星密度分布的外缘,rho_p = 1.66(+1.37-0.60)rho_Jup。得到的凌日星历为T_tr = 2454438.48271(+0.00077-0.00057)+ N × 21.21747(+0.00070-0.00067)BJD。HD 17156 b的潮汐循环时间尺度大于恒星的年龄。因此,测得的高轨道偏心率e = 0.6719(+0.0052-0.0063)不能解释为系统中存在另一个天体的明确迹象。
2008-05-06 astro-ph
Photometric follow-up of the transiting planet WASP-1b
我们报告最近发现的凌日行星WASP-1b的光度跟踪。我们用Wise Observatory 1 m望远镜观察了两次凌日,并使用EBOP代码的变体和Sys-Rem去趋势方法来拟合光变曲线。假设恒星质量为1.15 Msun,则行星半径R_p = 1.40 ± 0.06 R_J,质量M_p = 0.87 ± 0.07 M_J。恒星质量的不确定度为15%,则行星半径和行星质量的系统不确定度分别为5%和10%。我们的观测得到了一个稍好的凌日中心星历表:T_c [HJD] =(2454013.3127 +- 0.0004)+ N_tr *(2.51996 +- 0.00002)。这颗新行星是一颗膨胀的低密度行星,类似于HAT-P-1b和HD209458 b。
2007-01-22 astro-ph
A new search for planet transits in NGC 6791
上下文在疏散星团中寻找行星使我们能够研究动力学环境对行星形成和演化的影响。目标。考虑到行星频率对恒星金属丰度的强烈依赖性,我们研究了富含金属的老疏散星团NGC 6791,并使用凌日技术寻找近距离行星。方法.使用加拿大-法国-夏威夷望远镜(3.6米)、圣佩德罗·马尔蒂望远镜(2.1米)和洛亚诺望远镜(1.5米)进行了为期10晚的观测活动。为了提高凌日探测的概率,我们还利用了Bruntt等人(2003)的八夜观测活动。达到了探测行星凌日所需的足够的测光精度。结果如果NGC 6791中的近距离行星的频率和性质与那些金属丰度相似的绕场恒星相似,那么详细的模拟可以预见存在2-3颗凌日行星。相反,我们不确认Bruntt等人(2003)提出的过境候选人。零检测仅仅是由于偶然巧合的概率估计为3%-10%,这取决于为集群假设的金属丰度。结论.对凌日零检测的可能解释包括:(i)星团中近距离行星的频率较低;(ii)围绕超级金属丰富恒星运行的行星半径较小;或(iii)基本假设的局限性。需要使用3- 4米级望远镜进行更广泛的测光,以确定NGC 6791中行星的频率。
2007-04-12 astro-ph
Planets in Stellar Clusters Extensive Search. III. A search for transiting planets in the metal-rich open cluster NGC 6791
我们开展了一个长期项目,即“广泛搜索星团中的行星”,在疏散星团中寻找凌日行星。在本文中,我们提出的结果NGC 6791 -一个非常古老,人口众多,金属丰富的集群。我们已经监测了300多个小时,分布在84个夜晚。我们还没有发现任何好的凌日行星候选者。考虑到我们观测的光度精度和时间覆盖范围,以及目前对短周期行星频率和半径的最佳估计,我们样本中可检测到的凌日行星的预期数量为1.5。我们在星团中发现了14颗新的变星,其中大部分是食双星,并为这些新的变星和以前已知的变星提供了高精度的光变曲线,跨度为两年。
2005-12-07 astro-ph
EXPLORE/OC: A Search for Planetary Transits in the Field of NGC 2660
我们目前的初步测光结果的监测研究的疏散星团NGC 2660的一部分,探索/OC项目,以寻找行星凌日在银河系疏散星团。分析了总共21000颗恒星(其中3000颗恒星的光度达到1%或更好),得出了三条光变曲线,这些光变曲线具有低振幅信号,就像那些通常预期的凌日热彗星一样。虽然它们的日食很可能是由非行星伴星引起的,但我们的方法和测光精度说明了在附近的疏散星团中探测行星凌日的潜力。
2003-12-08 astro-ph
Detection of Intermediate-Period Transiting Planets with a Network of Small Telescopes: transitsearch.org
我们描述了一个项目(transitsearch.org),目前试图发现过境的中间周期行星轨道明亮的母星,我们模拟该项目的性能。发现这样的凌日将是一个重要的天文学进步,弥合了HD 209458 b和木星之间理解的关键差距。然而,任务是困难的固有低过境概率和小过境占空比。该项目的有效和经济的战略是使用一个拥有小型望远镜的宽距离观测者网络,对已知(从径向速度测量)有行星的恒星进行光度监测。这些观测者,每个人都能够精确(1%)差分测光,监测候选人的时间窗口,其中径向速度的解决方案预测过境,如果轨道倾角接近90度。我们使用蒙特卡罗技术来模拟这个网络的性能,进行模拟与不同配置的观察员,以优化协调的实际活动。我们的研究结果表明,transitsearch.org可以可靠地排除或检测行星凌日在目前的已知行星轴承恒星目录。一个由熟练的业余天文学家和小型大学天文台组成的分布式网络是一种具有成本效益的方法,可以发现少数周期在10d < P < 200d范围内的凌日行星,这些行星围绕明亮的(V < 11)恒星运行。
2003-10-03 astro-ph
LEAVITT: A MIDEX-class Mission for Finding & Characterizing 10,000 Transiting Planets in the Solar Neighborhood
我们提出了一个MIDEX级的太空任务,目标是找到和描述大约10,000颗凌日行星。当凌日发生时,可以对行星进行更详细的描述,因此凌日行星的大型数据库将为后续研究提供大范围的周期和半径。我们的调查将是全天空的,重点是比V=14.8更亮的恒星。到V=12时,LEAVITT将能够探测到海王星大小的物体。由于它的高节奏,LEAVITT在检测凌日方面比GAIA灵敏100倍,而它将发现比KEPLER多20倍的凌日。LEAVITT具有通过低分辨率色散元件实现的多波段光度测量能力,该元件可以获得0.2%(2 mmag)的光度测量,直到V=14.8。LEAVITT的高多波段光度精度显著减少了误报的数量。
2007-04-23 astro-ph
Status and Prospects of Planetary Transit Searches: Hot Jupiters Galore
第一颗凌日的系外行星是绕HD 209458运行的,在它的凌日被10厘米CCD相机发现之前,它是一颗多普勒摆动行星。广角CCD相机通过平行监测数万颗恒星的光变曲线,应该比多普勒摆动方法快得多地发现热木星过境。发现率很容易上升10倍。天空中大约有1000颗比V=13更亮的恒星。这些恒星足够明亮,可以进行后续的径向速度研究,以测量行星质量,并根据凌日光变曲线测量半径。我推导出基于地面的过境搜索的发现潜力的比例定律,并使用这些来评估目前正在进行的二十多个行星过境调查。主要的挑战在于校准小的系统误差,这限制了CCD测光在毫米级的准确性。几个团体已经报告了有希望的过境候选人,而且肯定会有更多的人跟进。
2003-02-08 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
An Algorithm For Photometric Identification Of 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,凌日环联星(CB)行星的光变曲线在凌日期间既不是周期性的,也不是单一深度的。这些性质使得目前流行的凌日发现算法BLS几乎失效,因此开发了一种用于识别CB行星的BLS改进版本- CB-BLS。我们表明,使用这种算法,有可能找到CB行星的食双星的光变曲线的残差,有1%以上的噪声水平-质量是常规实现目前的地面过境调查。以前使用CM Dra和其他地方的日食时间最小值的变化来搜索CB行星与径向速度的关系比过境搜索更密切,因此与CB-BLS非常不同。探测CB行星预计将对我们对系外行星的理解产生重大影响,特别是系外行星的形成。使用CB-BLS将允许轻松地利用操作中的大规模地面和空间光度测量来寻找这些难以找到的物体。
2008-05-08 astro-ph astro-ph.EP