An Investigation into Exoplanet Transits and Uncertainties
描述了一个简单的过境模型,以及该模型对4个系外行星系统(开普勒-1,2,8和77)的已发表结果的测试。使用了开普勒任务的数据。马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法,以获得现实的误差估计。临边暗化系数的优化受数据质量的影响。MCMC更有可能推导出信噪比大于15的光变曲线的经验临边暗化系数。最后,该模型被应用到开普勒数据的4个开普勒候选系统(KOI 760.01,767.01,802.01和824.01)与以前未发表的结果。这些系统的误差估计通过MCMC方法获得。
2017-06-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Searching for planetary signals in Doppler time series: a performance evaluation of tools for periodograms analysis
我们进行了一个比较分析的三种算法的性能,广泛用于确定显着的周期性的径向速度(RV)数据集:广义Lomb Scargle周期图(GLS),其修改后的版本的基础上贝叶斯统计(BGLS),和多频周期图计划称为FREquency DEComposer(FREDEC)。我们将算法应用于一套数值模拟(单个和多个)低振幅开普勒RV信号引起的低质量的同伴周围M-矮星小学。在理想化的最佳情况下(单行星、圆形轨道、白噪声),三种周期搜索方法的全局性能非常相似。然而,GLS、BGLS和FREDEC在正确识别更复杂的信号(包括恒星源、偏心轨道、多行星的相关噪声)时并不等同,其效率损失程度随系统参数而变化,完整性和可靠性水平下降。最大的差异记录在错误检测的数量上:GLS和BGLS采用的残差分析的标准方法在多个系统的情况下转化为大部分错误警报($\sim30\%$),而不是同时多频搜索的FREDEC方法的$\sim10\%$。我们的研究结果加强了需要加强和进一步发展的最积极和有效的{ \it从头开始}战略的鲁棒识别RV数据集中的低振幅行星信号,特别是现在RV调查开始实现潜在的可居住的地球质量的行星周围的晚型恒星的敏感性。
2017-03-20 astro-ph.EP
Stacked Periodograms as a Probe of Exoplanetary Populations
正在进行的极高精度多普勒径向速度巡天寻找质量小于几个M $_\oplus$的行星;然而,由于所需的观测时间投资以及与强有力地探测最低质量行星有关的挑战,确定行星质量分布的人口水平研究仍然很困难。我们概述了一种新的方法,利用广泛的,现有的RV数据集来约束群众的系外行星种群:堆叠周期图RV时间序列在许多目标。我们表明,一个系外行星人口可能是统计上可识别的堆叠周期图,即使个别行星不通过检测的阈值。我们讨论的堆叠周期图的分析,统计特性,进行模拟,以证明该方法的有效性,并调查半结构化的窗口函数和恒星活动的影响。对利克-卡内基系外行星巡天数据集的分析揭示了一个轻微显著的($1.6σ$)信号,该信号与占据$3-7$日周期的系外行星群一致,其典型的$K$介于$1.6-5.1$ m s $^{-1}$之间。可能需要对与恒星活动和年度系统学相关的信号进行更详细的调查,以确认这一结果或检测其他潜在的开普勒贡献。
2022-02-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
AutoRegressive Planet Search: Application to the Kepler Mission
使用Caceres等人(2019)描述的自回归行星搜索(ARPS)方法分析了NASA开普勒任务观察到的156,717颗恒星的4年光变曲线。处理的三个阶段是:光变曲线的极大似然ARIMA建模,以减少恒星亮度变化;构建过境梳状滤波器周期图,以识别ARIMA残差中的过境周期性下降;在开普勒团队上训练的随机森林分类使用分析中的几十个特征确认行星。轨道周期在0.2到100天之间。其结果是76%的确认行星的恢复,97%时,周期和过境深度的限制。然后将分类器应用于完整的开普勒数据集; 1,004颗先前注意到的恒星和97颗新恒星的光变曲线标准与已确认的行星一致,经过主观审查消除了明显的误报和误报情况。97次Kepler ARPS候选凌日大多具有周期$P<10$天;许多是超短周期热行星,半径为宿主恒星的$<1$ %。从ARPS时间序列分析提供了广泛的表格和图形输出,以协助有关开普勒样本的其他研究。
2019-05-23 astro-ph.EP
Transit Analysis Package (TAP and autoKep): IDL Graphical User Interfaces for Extrasolar Planet Transit Photometry
我们提出了一个IDL图形用户界面驱动的软件包设计的太阳系外行星过境光变曲线的分析。过境分析包(TAP)软件使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)技术,使用Mandel和Agol(2002)的分析模型拟合光变曲线。该软件包采用了由Carter和Winn(2009)开发的基于小波的似然函数,该函数允许MCMC通过参数化不相关的“白”和相关的“红”噪声,比经典的卡方方法更鲁棒地评估参数不确定性。该软件能够同时分析在不同条件(仪器,过滤器,天气等)下观察到的多个凌日。图形界面允许简单的执行和贝叶斯MCMC分析的解释量身定制的用户的特定数据集,并已在地面和开普勒测光彻底测试。AutoKep提供了一个类似的GUI,用于准备开普勒MAST存档数据,以供TAP或任何其他分析软件分析。本文描述了软件版本并提供了使用说明。
2011-02-04 astro-ph.EP
Agatha: disentangling periodic signals from correlated noise in a periodogram framework
周期图是一种重要的显著性评估和可视化工具,用于显示不均匀采样时间序列中的显著周期性。我们引入了一个框架的周期图,称为“阿加莎”,解开周期信号相关噪声和解决二维模型选择问题:信号维度和噪声模型维度。这些周期图是通过应用似然最大化和边缘化来计算的,并以自洽的方式组合在一起。我们比较阿加莎与其他周期图的开普勒信号的径向速度挑战以及径向速度数据集的几个太阳般的恒星的合成径向速度数据的检测。在我们的测试中,我们发现阿加莎是能够恢复信号的径向速度挑战所采用的检测限。应用到实际的径向速度,我们使用阿加莎确认以前的分析CoRoT-7,并找到两个新的行星候选人的最小质量为15.1 $M_\oplus$和7.08 $M_\oplus$轨道HD 177565和HD 41248,周期分别为44.5 d和13.4 d。我们发现,阿加莎优于其他周期图在去除相关噪声和评估信号的意义更强大的指标。此外,它可以用来选择最佳的噪声模型和测试信号的一致性在时间上。阿加莎的目的是足够灵活,适用于其他天文和科学学科的时间序列分析。Agatha可在http://www.agatha.herts.ac.uk上找到。
2017-05-08 astro-ph.EP stat.AP
Photometric Orbits of Extrasolar Planets
我们定义和分析的测光轨道(PhO)的太阳系外行星在反射光观察。在我们的定义中,PhO是一个开普勒实体,有六个参数:半长轴,偏心率,在某些特定时间的平均异常,近星点幅角,倾角和有效半径,这是几何半径乘以行星半径的平方根。首先,我们假设一个朗伯相位函数。我们详细研究了短周期巨行星(SPGPs)的情况和开普勒任务相关的观测参数:20 ppm测光与正常误差,6.5小时的节奏,和三年的持续时间。我们定义了一个相关的“感兴趣的行星人口”的概率分布的PhO参数。我们进行Monte Carlo实验来估计探测行星的能力,并从光变曲线中恢复PhO参数。我们校准的周期图搜索技术的完整性,并发现结构引起的简并。我们恢复完整的轨道解决方案,从合成开普勒数据集和估计恢复的PhO参数的中值误差。我们深入探讨一个木星替身的案例。对于所述的假设,我们发现开普勒应该获得Jenkins & Doyle(2003)估计开普勒将发现的100-760个SPGP中的许多SPGP的轨道解。由于大多数或所有这些发现都将由地面径向速度观测跟进,因此从PhO估计的倾角可能使计算真正的伴星质量成为可能:开普勒测光可能打破“m sin i”简并。
2009-07-22 astro-ph.EP
Visual Analysis and Demographics of Kepler Transit Timing Variations
我们可视化地分析了5930个开普勒感兴趣天体(KOIs)的凌日时变(TTV)数据。使用Rowe等人2014年和Holczer等人2016年的数据,我们调查了开普勒数据发布24目录中KOI的TTV。使用TTV图,周期图和折叠二次正弦曲线拟合,我们在五个类别中对每个KOI的TTV数据进行了视觉评级。我们的评级强调了数百颗具有TTV的行星,这些行星比已经详细研究的200颗左右的行星要弱。我们的研究结果与识别强TTV的统计方法一致(Holczer et al. 2016),尽管我们发现了一些值得研究的其他系统。在大约3-50天和1.3-6地球半径之间,强TTV的频率随着周期和半径而增加。正如预期的那样,当周期比接近共振时,强TTV非常常见,但不存在一一对应关系。在有1-2颗已知行星的系统中,观测到的强TTV的行星频率(7 +/-1%)略低于有3+已知行星的系统(11 +/-2%)。我们将TTV归因于多凌日系统中的已知行星,但发现大约30种情况下,扰动行星是未知的。我们的结论是有价值的,作为一个合奏学习行星系架构和个人的垫脚石更详细的质量半径的限制。我们还讨论了数据发布25 TTV,大约100个具有过境持续时间和/或深度变化的KOI,以及过境系外行星调查卫星(TESS)可能会发现大约10颗具有强TTV的行星。
2019-03-06 astro-ph.EP
Additional Keplerian Signals in the HARPS data for Gliese 667C from a Bayesian Re-analysis
利用贝叶斯多行星开普勒周期图(从0到7颗行星)对Gliese 667C HARPS精密视向速度数据进行了再分析。检测到的信号的最可能数量是6,贝叶斯虚警概率为0.012。残差与白噪声一致。检测到的6个信号包括先前报告的周期为7.198(b)和28.14(c)天的两个信号,以及30.82(d),38.82(e),53.22和91.3(f)天的额外周期。53天的信号可能是恒星自转周期的二次谐波,可能是表面活动的结果。另外开普勒信号的存在表明可能存在其他行星,其中两颗(d和e)可能在宜居带的中心区域加入Gl 667 Cc。需要N体模拟来确定这些信号中的哪一个与稳定的行星系统一致。对应于信号b、c、d、e和f的$M \sin i$值分别是$\sim$ 5.4、4.8、3.1、2.4和5.4 M $_{\earth}$。
2012-12-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
An Independent Analysis of Kepler-4b through Kepler-8b
我们提出了两个独立的,均匀的,全球性的分析的过境光变曲线,径向速度和光谱的开普勒-4b到开普勒-8b,与以前的方法有许多差异。其中包括:1)改进的去相关参数拟合集; 2)新的临边暗化系数; 3)修改为BJD的时间戳以与RV一致; 4)补偿Kepler LC数据的积分时间的两种不同方法; 5)最佳拟合的二次日食深度和排除的上限; 6)拟合的中间过境时间、持续时间、深度和单个过境的基线通量。我们做了几个新的测定:1)我们探测到开普勒-7b的二次日食,深度为(47+/-14)ppm,显著性为3.5-sigma。我们得出结论,反射光是一个更合理的起源比热发射,并确定了一个几何常数Ag=(0.38+/-0.12)。2)海王星质量行星Kepler-4 b的偏心轨道模型在2 sigma置信度下勉强检测到e=(0.25+/-0.12)。如果得到证实,这将使开普勒-4b与GJ 436 b和HAT-P-11b类似,是一颗偏心的海王星质量行星。3)我们发现了Kepler-5 b深度为(26+/-17)ppm的二次日食的边缘(2-sigma)证据。最合理的解释是由Ag=(0.15+/-0.10)的行星引起的反射光。4)开普勒-6b TTV周期图中的2.6西格玛峰被检测到,并且不容易被解释为混叠频率。我们发现,共振/非共振扰动,特洛伊或exomoon都提供不充分的解释,最有可能的来源是恒星旋转。5)在大多数…
2011-01-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
Using planetary transits to estimate magnetic cycles lengths in Kepler stars
几十年来对各种太阳型恒星的观测表明,它们可以像我们的太阳一样有磁周期。研究它们的周期长度和自转周期之间的关系,可以揭示这些恒星的发电机机制。以前关于这种关系的研究表明,恒星可以分为活跃和不活跃的分支,太阳落在它们之间。在这项工作中,我们确定了6个活跃的太阳型恒星的开普勒望远镜观测的短磁活动周期。这里所采用的方法估计的活动,从过剩的剩余transitlight曲线。这个多余的部分是通过从光变曲线中减去无斑点的模型凌日,然后在凌日期间对所有残差进行积分来获得的。长期周期性的存在估计从分析的Lomb-Scargle周期图的完整的时间序列。最后,我们调查的旋转周期的关系,这里分析的恒星,并发现,一些活跃的恒星不遵循的行为提出了较早的,落在不活跃的分支。此外,我们还注意到,在活跃/不活跃的分支中,文献中的其他恒星也有相当大的传播。
2017-08-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
GJ 9404 b: a confirmed eccentric planet, and not a candidate
本研究针对径向速度数据传统周期图计算虚警概率受偏心轨道正弦分解影响的问题,采用两种基于开普勒函数的探测概率计算方法,结合kima嵌套采样工具,确认绕M矮星GJ 9404运行的候选体GJ 9404 b是高置信度的真实高偏心行星。
2023-08-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Detection of Earth-mass Planets around Active Stars: The Mass of Kepler-78b
开普勒-78b是一颗在8.5小时轨道上的凌日行星,由开普勒太空任务发现。我们对开普勒-78的径向速度测量结果进行了分析,以获得行星质量的精确测量。开普勒-78是一颗活跃的恒星,由于活动引起的径向速度变化被使用浮动块偏移(FCO)方法去除,该方法通过允许各个夜晚的速度偏移变化来对数据进行轨道解。我们表明,如果我们没有先验知识的过境期间的FCO方法作为一个周期图仍然会检测到开普勒-78b的径向速度数据。因此,它可以有效地发现未知的短周期信号存在显着的活动噪声。使用FCO方法,同时保持星历和轨道相位固定到光度值,并仅使用来自进行6-10次测量的夜晚的数据,结果是K振幅为1.34 +/- 0.25 m/s。行星质量为1.31 +/- 0.24 M_Earth,行星密度为rho = 4.5(-2.0/+2.2)g/cm^3。允许轨道相位是一个自由参数,重现过境阶段的不确定性。相应的密度意味着开普勒-78 b可能有一个缺铁的结构,因此更像月球。尽管用于过滤开普勒78活动的各种方法产生了一致的径向速度幅度,但这些幅度仍然太大,无法限制这颗行星的结构。开普勒-78b质量的不确定性大到足以涵盖从类水星(铁富集)到类月球(缺铁)的结构模型。需要更精确的K振幅以及更好地确定行星半径来区分这些模型。
2014-07-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Characterization of the Kepler-101 planetary system with HARPS-N. A hot super-Neptune with an Earth-sized low-mass companion
我们报告的开普勒-101行星系的特性,由于结合DE-MCMC分析开普勒数据和40径向速度与HARPS-N摄谱仪。这个系统之前由Rowe等人(2014)验证,由一个热的超级海王星Kepler-101 b和一个地球大小的行星Kepler-101 c组成。这两颗行星分别以3.49天和6.03天的时间围绕着稍微演化和富含金属的G型恒星运行。开普勒-101 b的质量为$M_{\rm p}=51.1_{-4.7}^{+5.1}~M_{\oplus}$,半径为$R_{\rm p}=5.77_{-0.79}^{+0.85}~R_{\oplus}$,密度为$ρ_{\rm p}=1.45_{-0.48}^{+0.83} \rm g\;cm^{-3}$,是第一个被完全表征的超级海王星,其密度表明重元素在其内部占据了相当大的比例,超过了其总质量的$60\%$。开普勒-101 c的半径为$1.25_{-0.17}^{+0.19}~R_{\oplus}$,这意味着没有任何H/He包层,但由于其母星相对较暗,无法进行高精度径向速度测量($K_{\rm p}=13.8$)和有限的径向速度测量,因此无法确定其质量。$1~σ$上限$M_{\rm p} < 3.8~M_{\oplus}$排除概率为$68.3\%$的纯铁成分。开普勒-101行星系的结构--包含一颗近距离的巨行星和一颗地球大小的外行星,其周期比略大于3:2…
2014-09-16 astro-ph.EP
Counting the number of planets around GJ 581. False positive rate of Bayesian signal detection methods
围绕GJ 581的四行星系统受到了关注,因为有人声称可能还有另外两个低质量的同伴-其中一个是恒星宜居带中间的行星。我们重新分析了现有的HARPS和HIRES多普勒数据,试图确定我们的贝叶斯数据分析技术的假阳性率,并计算GJ 581数据中开普勒信号的数量。我们应用常见的Lomb-Scargle周期图和贝叶斯框架中的后验采样技术来估计径向速度中的信号数量。我们还分析了HARPS速度后,每一个完整的观察期,比较两种信号检测技术的灵敏度和假阳性率。通过放宽径向速度噪声是白噪声的假设,我们还证明了噪声相关性对所获得的结果和信号的意义的后果。根据我们的分析,由公开可用的HARPS和HIRES径向速度数据的GJ 581的开普勒信号的数量是四个。这一结果依赖于贝叶斯统计分析技术的灵敏度,但也取决于假设的噪声模型。我们还表明,径向速度噪声实际上是不是白色的,这一功能必须考虑到在搜索对应于低质量行星的低振幅信号的径向速度分析时。...
2012-11-06 astro-ph.EP
Revision of Earth-sized Kepler Planet Candidate Properties with High Resolution Imaging by Hubble Space Telescope
我们提出了我们的哈勃太空望远镜计划的结果,并描述了我们的分析方法是如何被用来重新评估一些最有趣的开普勒行星候选人的可居住性。我们的计划观察了22个开普勒感兴趣的对象(KOI)的主恒星,其中几个被发现是开普勒未解决的多恒星系统。我们使用我们的高分辨率成像空间解析开普勒-296,KOI-2626和KOI-3049的恒星多样性,并开发从WFC 3/UVIS上的F555 W和F775 W滤波器到开普勒测光(Kp)的转换。Kepler-296双星系统(5颗行星)预计分离0.217”(80 AU); KOI-2626(1颗行星候选者)是一个三星系统,主恒星和次恒星之间的距离为0.201”(70天文单位),主恒星和第三恒星之间的距离为0.161”(55天文单位)。双星系统KOI-3049(1颗行星候选者)的预测距离为0.464”(225天文单位)。我们使用我们测量的光度学来拟合分离的恒星成分与最新的合成光度学的Eschera-Regina恒星模型,得出结论,该系统是同时代的。这三个系统的成分范围从中K矮星到中M矮星光谱类型。我们解决了每个系统的行星性质的分析,并通过MCMC算法使用我们独立的恒星参数。行星的范围从~ 1.6R_地球到~ 4.2R_地球,大多数是超级地球和迷你海王星。由于恒星的多样性,一些以前在宜居带的行星实际上并不适合居住,而其他行星可能适合居住,这取决于它们假设的恒星宿主。
2015-05-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
RadVel: The Radial Velocity Modeling Toolkit
RadVel是一个开源Python包,用于在径向速度(RV)时间序列中建模开普勒轨道。RadVel提供了一个方便的框架,使用最大后验优化来拟合RV,并通过马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)对后验概率密度进行采样来计算稳健的置信区间。RadVel允许用户浮动或固定参数,施加先验,并执行贝叶斯模型比较。我们已经实施了实时MCMC收敛测试,以确保足够的采样后验。RadVel可以输出许多出版质量的图和表。用户可以通过方便的命令行界面或直接从Python与RadVel交互。代码是面向对象的,因此自然可扩展。我们鼓励社区的贡献。文档可在http://radvel.readthedocs.io上获得。
2018-01-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
Detecting Secular Perturbations in Kepler Planetary Systems Using Simultaneous Impact Parameter Variation Analysis (SIPVA)
College of Letters and Science, University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校文理学院);Department of the Geophysical Sciences, University of Chicago(芝加哥大学地球物理科学系);Independent Researcher(独立研究者)
该研究提出SIPVA方法,通过同时拟合凌星避免N体积分,在人工系统和开普勒行星数据上均表现更优,可高效测量长期撞击参数趋势。
2026-08-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Illusory Precision of TTV Masses: Hidden Solutions Behind Kepler-9's Tight Mass Ratio
Anhui Normal University(安徽师范大学);Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台)
通过开发一种高效的模优先搜索算法,发现Kepler-9 b和c的TTV数据存在广泛的质量简并解,而非先前声称的精确测定。
2026-05-29 astro-ph.EP astro-ph.IM
Reliability Correction is Key for Robust Kepler Occurrence Rates
开普勒DR25候选行星目录是使用基于各种测试的候选行星自动识别方法制作的。这些测试被调整以在目录完整性和可靠性之间获得合理但任意的平衡。我们通过改变这些测试产生具有不同的完整性和可靠性平衡的新目录,并研究这些替代目录对发生率的影响。我们发现,如果没有校正的可靠性,不同的目录统计不一致的发生率,而如果我们纠正的完整性和可靠性,我们得到统计一致的发生率。这强烈表明,完整性和可靠性校正对于准确计算发生率至关重要。此外,我们发现,这一结果是相同的,无论是使用贝叶斯泊松似然MCMC或近似贝叶斯计算方法。我们还研究了使用Robovetter处置分数削减作为可靠性校正的替代方案,并发现,虽然分数削减确实增加了目录的可靠性,但它不如进行全面的可靠性校正准确。我们得到相同的结果时,执行可靠性校正与不削减分数。因此,删除低分数行星会删除数据,而不会提供任何优势,并且应该尽可能避免。我们公开了我们的替代目录,并建议将其用作发生率方法的测试,要求方法应为所有这些目录提供统计上一致的发生率。
2020-06-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
RUN DMC: An efficient, parallel code for analyzing Radial Velocity Observations using N-body Integrations and Differential Evolution Markov chain Monte Carlo
在20多年的恒星多普勒观测中,科学家们发现了太阳系外多行星系统的多样性。描述这些行星轨道要素的常用技术是马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC),使用开普勒模型和随机漫步建议,并与Metropolis-Hastings算法配对。对于大约20多个具有多普勒观测的行星系,由于系统处于或接近平均运动共振(MMR),存在强烈的行星-行星相互作用。通常需要N体模型来精确描述这些系统。进一步的计算困难来自于探索可能具有复杂参数相关性的高维参数空间($\sim$ 7 x行星数量)。为了克服这些挑战,我们引入了一个差分进化MCMC(DEMCMC)适用于径向速度数据,同时将自洽N体积分。我们的径向速度使用N体DEMCMC(RUN DMC)算法改进了传统MCMC的随机行走建议分布,通过使用一个合奏的马尔可夫链,自适应地提高建议分布。我们描述了算法背后的方法,以及准确性和性能的测试结果。我们发现,大多数算法参数有一个温和的收敛速度的影响。然而,合奏的大小可能对性能有很大的影响。我们表明,最佳选择取决于系统中的行星数量,以及所使用的计算机体系结构和由此产生的并行化程度。虽然最佳算法参数的确切选择将不可避免地因个别行星系的细节而有所不同,我们提供了选择的DEMCMC算法的算法参数,导致各种各样的行星系的优异性能的建议。
2013-11-20 astro-ph.EP
Single Transit Detection In Kepler With Machine Learning And Onboard Spacecraft Diagnostics
University of Florida(佛罗里达大学);Bryant Space Science Center(布莱恩特空间科学中心)
本研究提出融合开普勒航天器机载诊断数据的卷积神经网络集成方法,可检测长周期单次凌星,800天周期内灵敏度超80%,还发现候选行星KOI 1271.02并初步约束其参数。
2024-03-06 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.LG
The HARPS search for southern extra-solar planets. XXXVI. Eight HARPS multi-planet systems hosting 20 super-Earth and Neptune-mass companions
我们目前的径向速度测量的八颗恒星观测的HARPS Echelle摄谱仪安装在3.6米望远镜在拉西拉(ESO,智利)。数据跨度超过十年,突出了仪器的长期稳定性。我们寻找围绕HD 20003、HD 20781、HD 21693、HD 31527、HD 45184、HD 51608、HD 134060和HD 136352运行的潜在行星,以增加已知行星系的数量,从而更好地限制系外行星的统计数据。经过初步阶段寻找信号,使用广义Lomb-Scargle周期图,我们进行了仔细的分析,所有的信号分离\emph{bona-fide}行星的恒星活动和仪器系统学引起的虚假信号。我们最终使用系外行星数据和分析中心(DACE网络平台)上提供的高效MCMC并在必要时使用模型比较来确保对所有行星的检测。总的来说,我们报告了20个新的超级地球到海王星质量的行星,最小质量范围从2到30 M $_{\rm Earth}$,周期从3到1300天不等。通过将HD20782的CORALIE和HARPS测量结果纳入到已经公布的数据中,我们还改进了围绕该主机运行的极偏心木星的特性。
2019-01-27 astro-ph.EP
Bayesian re-analysis of the radial velocities of Gliese 581. Evidence in favour of only four planetary companions
格利泽581行星系之所以受到关注,是因为有人提出在它的宜居带中有一颗低质量行星。我们重新分析径向速度测量报告包含六个行星信号,看看这些结论是否仍然有效时,使用贝叶斯工具,而不是常见的周期图分析的分析。我们分析的组合径向速度数据集使用HARPS和HIRES光谱仪使用后验抽样技术和计算模型的后验概率与不同数量的开普勒信号。我们不固定的轨道偏心率和恒星抖动的某些值,但把这些作为我们的统计模型的自由参数。因此,在评估数据中存在的行星信号数量、所有模型参数的点估计值以及这些参数的不确定性时,我们可以考虑这些参数的不确定性。我们的结论是,基于贝叶斯模型的概率和不同模型的后验密度的性质,有证据支持四颗行星绕GJ 581运行。HARPS和HIRES的数据并不意味着GJ 581还有另外两个伴星。我们还修正了系统中四个伴星的轨道参数。特别地,根据我们的结果,系统中所有同伴的偏心率都一致为零。
2011-02-16 astro-ph.EP
fBLS -- a fast-folding BLS algorithm
基于脉冲星天文学中广泛使用的快速折叠算法(FFA),提出了一种新的快速折叠技术fBLS来寻找凌日行星。对于一个给定的光变曲线与$N$数据点,fBLS同时产生所有的面元相位折叠光变曲线的阵列的$N_p$试验期间。对于由fBLS产生的每个折叠光曲线,该算法生成标准BLS周期图和统计。所执行的算术运算的数目为$\mathcal{O}\big(N_p\cdot\log N_p \big)$,而常规BLS需要$\mathcal{O}\big(N_p\cdot N\big)$运算。fBLS可以用来探测小的岩石过境行星,周期短于一天,计算的周期范围是广泛的。我们展示了新算法的能力,通过执行初步的fBLS搜索开普勒主序光变曲线中的超短周期行星。此外,我们开发了一个简单的信号验证方案,用于审查行星候选者。这两个阶段的初步搜索确定了所有已知的超短行星候选者,并发现了三个新的。
2022-04-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
Segmented-Polynomial-fitting Least Squares (SPLS): An optimized algorithm to find Earth twins
State Key Laboratory of Dark Matter Physics, Tsung-Dao Lee Institute \& School of Physics;Astronomy, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 201210, China
SPLS通过分段多项式拟合最小二乘法提高低信噪比长周期行星凌日的检测效率,尤其在地球双星搜索中表现突出。
2025-12-02 astro-ph.EP astro-ph.IM
Evidence for at least three planet candidates orbiting HD20794
我们探索的可行性检测地球类似物周围的太阳恒星使用径向速度的方法,通过调查最大的径向速度数据集之一的最稳定的径向速度恒星HD20794。我们着手从相关的噪声和活动引起的变化解开开普勒信号。我们诊断的噪声使用在不同的波长范围内测量的径向速度之间的差异,所谓的“差分径向速度”。将该方法应用于HARPS测量的径向速度,识别出了18、89、147和330 d的四个径向速度信号。这两个信号在18和89天的周期以前的报告,并在这项工作中更好地量化。这个周期约为147天的信号是首次报道,对应于一个最小质量为4.59地球质量的超级地球,位于距离HD 20794 0.51 AU处。我们还发现了一个显著的信号,在一个周期约330 d对应的超级地球或海王星在宜居带。由于该信号接近于年采样周期,并且在一些噪声代理中发现了接近于该信号的显著周期图功率,对信号的偏心率和一致性的分析为以前报道的43 d信号和一个周期约为11.9 d、半振幅为0.4的新信号的存在提供了微弱的证据m/s.我们发现,许多信号的径向速度变化约0.5m/s可能引起的低质量的行星候选人的检测表明,在寻找地球类似物的噪声建模的重要作用。
2017-05-31 astro-ph.EP
The HARPS search for southern extra-solar planets XL. Searching for Neptunes around metal-poor stars
恒星金属丰度-作为原行星盘金属丰度的探测器-是巨型行星形成的一个重要因素,可能是通过其对岩石/冰行星核心形成时间尺度的影响。巨行星在富含金属的恒星周围更常见,这与基于核心吸积理论的预测一致。然而,在贫金属区,行星的频率,特别是低质量行星,以及它如何依赖于金属丰度仍然是未知的。作为一个行星搜索计划的一部分,重点是贫金属恒星,我们研究的目标,从这个调查,观察与HARPS超过75个夜晚。其主要目标是评估低质量行星的存在,并对海王星和超级地球在贫金属恒星周围的频率进行初步估计。我们进行系统的搜索行星的同伴,无论是通过分析径向速度的周期图,并通过比较,在一个有意义的方式,模型与越来越多的开普勒。第一个限制在我们的贫金属样本中的行星的频率计算考虑到以前的检测(在我们的样本)的海王星大小的行星周围的HD 175607和一个候选行星(与68.42 d的轨道周期和最小质量$M_p \sin i = 11.14 \pm 2.47 M_{\oplus}$)的HD 87838,在本研究中宣布。这个频率被确定为接近13%,并与太阳金属丰度恒星的结果进行了比较。
2016-01-27 astro-ph.EP
The HARPS search for southern extra-solar planets. XXXVIII. Bayesian re-analysis of three systems. New super-Earths, unconfirmed signals, and magnetic cycles
我们提出了整个HARPS观测的三个恒星的主机行星系:HD 1461,HD 40307和HD 204313的分析。该数据集跨越八年,包含每个恒星的200多个夜间平均速度测量值。这意味着它对长周期和低质量行星以及恒星活动周期引起的影响都很敏感。我们使用开普勒函数对数据进行了建模,这些函数对应于行星候选者,并包括磁场活动的短期和长期影响。数据建模采用贝叶斯方法,使我们能够在速度建模中包括来自活动代理(如$\log{(R'_{\rm HK})}$)的信息,并用于模型选择,从而可以确定系统中重要信号的数量。贝叶斯模型比较克服了传统周期图分析固有的局限性。我们在HD1461系统中报告了另一颗超级地球行星。在先前报告的HD40307的六颗行星中,有四颗被确认和表征。我们讨论剩下的两个信号。特别是,我们表明,当考虑到与模型概率估计技术相关的系统不确定性时,目前的数据并不能确定是否存在可居住区候选人HD40307 g。我们还在34.9天内完全包围了海王星质量的行星HD204313。
2015-11-05 astro-ph.EP
Precise radial velocities of giant stars XIII. A second Jupiter orbiting in 4:3 resonance in the 7 CMa system
我们报告发现的第二颗行星绕K巨星7 CMa的基础上获得的166个高精度的径向速度与利克,HARPS,UCLES和宋。周期图分析揭示了两个约745和980 d的周期信号,与行星伴星有关。数据的双开普勒轨道拟合揭示了两颗质量最小的类彗星行星$m_b\sin i \sim 1.9 \,\mathrm{M_{J}}$和$m_c\sin i \sim 0.9 \,\mathrm{M_{J}}$,分别在$a_b \sim 1.75\,\mathrm{au}$和$a_c \sim 2.15\,\mathrm{au}$的半长轴上运行。考虑到小的轨道分离和大的最小质量的行星近距离接触可能发生在观测的时间基线内,因此,更准确的N体动力学模型的可用数据进行。动态最佳拟合的解决方案导致行星的碰撞,我们探讨了系统的长期稳定配置的贝叶斯框架,确认13%的后验样本是稳定的至少10万年。稳定性分析结果表明,双行星系统处于低偏心率的4:3平均运动共振状态。这是第三个发现的处于4:3共振的系统,对于行星形成和轨道演化模型非常有价值。
2019-10-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Strong Constraints to the Putative Planet Candidate around VB 10 using Doppler spectroscopy
我们提出了新的径向速度测量的超冷矮VB 10,这是最近宣布举办一个巨大的行星探测天体测量。新的观测结果是使用光学光谱仪(MIKE/麦哲伦和ESPaDOns/CHFT)获得的,覆盖了报告的270天的63%。我们应用最小二乘周期图来识别最重要的信号,并评估其相应的虚警概率。我们表明,这种方法是适当的推广到天体测量数据,因为(1)它减轻了轨道参数与视差和自行的耦合,(2)它允许直接推广到包括非线性开普勒参数的天体测量和径向速度数据的组合拟合。事实上,我们对天体测量的分析揭示了270天的周期和50天的更强信号。我们估计的不确定性的参数使用马尔可夫链蒙特卡罗方法。新多普勒测量的标称精度约为150 s $^{-1}$,而其标准偏差为250 ms $^{-1}$。然而,最佳拟合解的RMS仍为200 ms $^{-1}$,表明变异性的过度是由于不受控制的系统误差,而不是天体测量中检测到的候选同伴。虽然新的数据本身不能排除候选者的存在,但当与已公布的径向速度测量相结合时,最佳解的虚警概率增长到不可接受的水平,强烈表明观察到的天体测量摆动不是由于看不见的伴星。
2010-01-13 astro-ph.EP astro-ph.IM
Bayesian Re-analysis of the Gliese 581 Exoplanet System
Gliese 581 HARPS和HIRES精密径向速度数据进行了再分析与贝叶斯多行星开普勒周期图(从1到6行星)的基础上融合马尔可夫链蒙特卡罗算法。在所有情况下,分析包括一个未知的参数化恒星抖动噪声项。对于HARPS数据集,检测到的行星信号的最可能数量是5,贝叶斯虚警概率为0.01。这些包括先前报告的$3.1498\pm0.0005$、$5.3687\pm0.0002$、$12.927_{-0.004}^{+0.006}$和$66.9\pm0.2$ d周期加上$399_{-16}^{+14}$ d周期。轨道偏心率分别为$0.0_{-0.0}^{+0.2}$、$0.00_{-0.00}^{+0.02}$、$0.10_{-0.10}^{+0.06}$、$0.33_{-0.10}^{+0.09}$和$0.02_{-0.02}^{+0.30}$。这5颗行星的半长轴和$M sin i$分别是($0.0285\pm0.0006$ au,$1.9\pm0.3$ M $_{\earth}$),($0.0406\pm0.0009$ au,$15.7\pm0.7$ M $_{\earth}$),($0.073\pm0.002$ au,$5.3\pm0.4$ M $_{\earth}$),($0.218\pm0.005$ au,$6.7\pm0.8$ M $_{\earth}$),和($0.7\pm0…
2011-01-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
$\tt{KOBEsim}$: a Bayesian observing strategy algorithm for planet detection in radial velocity blind-search surveys
在系外行星跟踪和定性时代,地面观测时间非常宝贵,特别是在高精度径向速度仪器方面。因此,盲目搜索径向速度调查需要一个专门的观测战略,以优化观测时间,这对于在大轨道周期探测小岩石世界特别重要。我们开发了一种算法,其目的是提高效率的径向速度观测的背景下,系外行星搜索,我们将其应用于K-矮星轨道的可居住系外行星(神户)实验。我们的目标是加速系外行星的确认,或者尽早拒绝错误信号,以节省望远镜的时间,提高盲目搜索调查和过境候选人后续行动的效率。一旦达到径向速度数据点的最小初始数量,以这样一种方式,即周期性开始出现根据广义Lomb-Scargle(GLS)周期图,该周期的目标是与所提出的算法,命名为$\texttt{KOBEsim}$。该算法选择的下一个观测日期,最大限度地提高贝叶斯证据的这种周期性相比,没有开普勒轨道的模型。通过模拟数据,我们证明了该算法与传统的单调节奏策略相比,具有更少的观测数据和更少的低质量行星完整数据集($41 - 47\,\%$)的时间跨度,从而加速了系外行星的探测。$20\,M_{\oplus}$行星数据点数量的增加也是明显的,$16\,\%$。我们还测试了$\texttt{KOBEsim}$与实际数据的一个特定的神户目标,并确认行星$HD~102365\,b$。这两个结果都表明,该策略能够将检测速度提高到$2$的一个因子。
2022-12-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
Radial velocity homogeneous analysis of M dwarfs observed with HARPS I. Exoplanet detection and candidates
本文对HARPS在2003-2019年间观测的200颗M矮星径向速度数据进行均匀分析,修正了GJ9482 b参数并发现四个新伴星,同时恢复97%已知行星系统并提出三个新行星候选体。
2025-02-10 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Discovery of HD 37605c and a Dispositive Null Detection of Transits of HD 37605b
我们报告的径向速度发现的第二个行星质量的同伴K 0 V星HD 37605,这是已知的主机偏心,P~55天的类木行星,HD 37605 b。第二颗行星HD 37605 c的周期约为7.5年,偏心率较低,Msini约为3.4兆木星。我们的发现是在Hobby-Eberly望远镜和Keck天文台近8年的径向速度跟踪中完成的,其中包括作为Transit Ephemeris Refinement and Monitoring Survey(TERMS)努力的一部分进行的观测,以提供精确的星历表给长周期行星进行过境跟踪。通过近8年的137次径向速度观测,我们提供了HD 37605系统的良好轨道解和HD 37605 b的精确凌日星历。我们的动态分析揭示了非常小的行星-行星相互作用和一个微不足道的过境时间变化。使用预测的星历表,我们进行了过境搜索HD 37605 b的光度数据采取的T12 0.8米自动光电望远镜(APT)和恒星的微变和振荡(MOST)卫星。虽然APT测光没有捕捉到凌日窗,但它描述了HD 37605的恒星活动,这与它是一颗古老的不活跃恒星的说法一致,它的自转周期为57.67天。MOST测光使我们能够报告一个决定性的零检测的非放牧过境这颗行星。在预测的过境窗口内,我们排除了>> 10 σ时1.9%的边缘预测深度,并排除了大于5 σ时碰撞参量b>0.951的任何过境。我们提出了通过自举计算…
2012-10-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
K-Stacker, an algorithm to hack the orbital parameters of planets hidden in high-contrast imaging. First applications to VLT SPHERE multi-epoch observations
最近的高对比度成像调查,寻找年轻的行星,附近的系统显示,在相对较大的分离,通常超过20天文单位,这些调查是最敏感的少数巨行星的证据。获得5到20天文单位之间的较小物理距离是未来10米望远镜和ELT行星成像仪的下一步,以便用间接技术(径向速度,过境,盖亚天体测量)弥合差距。在这方面,我们最近提出了一种新的算法,开普勒-斯塔克,结合了在不同时期获得的多个观测结果,并考虑到图像中存在的潜在行星的轨道运动,以提高最终的检测极限。我们表明,该算法能够在SPHERE的模拟图像的时间序列中找到行星,即使在一个时期行星仍未被检测到。在这里,我们在真实的SPHERE数据集上验证了K-Stacker算法的性能,以证明其对仪器散斑的弹性和在真实检测方面提供的增益。这将激发未来专门的高对比度成像多时期观测活动,以在发射和反射光中搜索行星。结果我们表明,K-Stacker实现高的成功率时,堆叠图像中的行星的信噪比达到7。信噪比的提高与总曝光时间的平方根成正比。在HD 95086 b和betaPic b的盲测和重新探测过程中,我们强调了K-Stacker找到与最先进的MCMC轨道拟合技术得出的轨道解一致的轨道解的能力,证实了除了探测增益之外,K-Stacker还提供了表征在低信噪比下恢复的系外行星的最可能轨道解的机会。
2020-04-27 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR