Exoplanet Radio Transits as a Probe for Exoplanetary Magnetic Fields -- Time-dependent MHD Simulations
我们进行了一系列随时间变化的磁流体动力学模拟的HD 189733恒星行星系统，以预测无线电过境调制由于恒星风和行星磁场之间的相互作用。该模拟结合了恒星日冕和风的模型，以及以完全动态的、随时间变化的方式绕恒星运行的系外行星。我们的模拟生成合成无线电图像，使我们能够获得不同频率的合成无线电光变曲线。我们在射电光变曲线中找到了行星运动的明显证据。此外，我们发现特定的光变曲线中的重复功能，这是由于在过境期间在恒星前面的行星磁层的通道。更重要的是，我们发现一个明确的依赖于行星磁场的强度，这些光变曲线功能的大小和相位。我们的工作表明，如果可以观测到无线电凌日，它们确实可以提供有关凌日系外行星磁场强度的信息。未来的工作参数化这些光变曲线的功能和它们对行星磁场强度的依赖将提供工具来搜索这些功能的无线电观测数据集。由于我们的研究只考虑来自主星的热射电辐射，因此需要非常灵敏的射电干涉仪来探测这类行星凌日。
2022-08-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transit timing variations in eccentric hierarchical triple exoplanetary systems. I. Perturbations on the time-scale of the orbital period of the perturber
本文研究了包含较远（a_2>>a_1）行星或恒星伴星的凌日系外行星系统的长期时间尺度（即与外摄动天体轨道周期相匹配的周期）凌日定时变化。我们给出了一个解析形式的O-C图（它描述了这样的TTV-S）在三角级数，有效的任意相互倾斜，内偏心率的第六阶。我们发现，O-C的轨道和物理参数的依赖关系可以分为三个部分。其中两个与具体系统的真实物理参数（即质量、间距、周期）无关，仅取决于无量纲轨道要素，因此可以进行一般分析。我们针对不同的任意初始参数以及两个特定系统CoRoT-9 b和HD 80606 b分析了这些无量纲振幅。我们发现，在一般情况下，虽然O-C的形状强烈变化的角轨道元素，净振幅（偏离某些特定的配置）仅弱依赖于这些元素，但强烈的偏心率。作为一个应用程序，我们说明了公式的弱偏心CoRoT-9 b，和高偏心HD 80606 b的工作。我们还考虑了检测问题，以及正确识别这种扰动。最后，我们说明的操作和有效性的Kozai周期与潮汐摩擦（KCTF）的情况下HD 80606 b。
2010-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
The impact of photospheric brightness field on exoplanetary transit timings and the TTV excess of HD 189733 b
我们考虑的问题，过多的TTV噪声观测的系外行星HD 189733 b。试图解释它通过宿主星光球活动，我们的恒星表面亮度作为一个随机场模型，然后表征所产生的过境信号扰动的统计特性，并计算个人的校正过境时间的不确定性。我们发现光球亮度场的可能效应只能解释HD 189733观测到的（$\sim 70$ s）TTV过量的一小部分（$\sim 10$ s），这表明其余部分应归因于其他来源。关于光球图案，我们在组合$\varepsilon_{\rm cell} r_{\rm cell}$上设置了一个$\sim 0.01$的上限，其中$\varepsilon_{\rm cell}$是亮度变化的相对大小，$r_{\rm cell}$是几何胞元尺度（相对于恒星半径）。
2021-10-20 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Architectures of Exoplanetary Systems. I: A Clustered Forward Model for Exoplanetary Systems around Kepler's FGK Stars
对系外行星系的观测提供了关于行星系的内在分布、它们的结构以及它们是如何形成的线索。我们开发了一个前向建模框架，通过模拟开普勒探测管道（SysSim）生成人口的行星系和“观察”目录。我们将模拟目录与Kepler DR 25候选行星目录进行比较，该目录已更新，以包括盖亚DR 2的修订恒星半径。我们约束我们的模型的基础上观察到的一维边缘分布的轨道周期，周期比，过境深度，过境深度比，过境持续时间，过境持续时间比，过境多重性。假设行星具有独立周期和大小的模型并不能充分考虑多行星系统的特性。相反，一个用于系外行星周期和大小的聚集点过程模型提供了一个更好的描述开普勒人口，特别是观察到的多重性和周期比分布。我们发现FGK型恒星的$0.56^{+0.18}_{-0.15}$至少有一颗行星比$0.5 R_\oplus$大3 ~ 300 d。这些行星系（$\sim 98\%$）中的大多数由一个或两个星团组成，每个星团的平均数为三颗行星。我们发现，开普勒二分法是人口的高度倾斜的行星系的证据，是不太可能仅仅是由于人口的本质上单一的行星系统。我们提供了一个大的合奏模拟物理和观测的目录的行星系从我们的模型，以及公开可用的代码生成类似的目录给定用户定义的参数。
2019-11-14 astro-ph.EP
Search for Exoplanetary Transits in the Galactic Bulge
使用扩展的开普勒任务（K2）活动9和11搜索太阳系外行星凌日，发现了五个新的候选者。EPIC 224439122、224560837、227560005、230778501和231635524的凌日周期与太阳系外行星一致，分别为P = 35.1695、3.6390、12.4224、17.9856和5.8824天。K2数据和现有的光学光度学与VVV巡天和2 MASS的多波段近红外光度学相结合，以测量宿主星的准确物理参数。然后，我们从K2凌日光变曲线测量新行星候选者的半径，并使用质量-半径关系估计它们的质量，得出结论，其中两个候选者可能是低质量行星，三个可能是巨大的气态行星。
2018-11-22 astro-ph.EP
Improved Measurement of the Rossiter-McLaughlin Effect in the Exoplanetary System HD 17156
我们提出了一个改进的测量Rossiter-McLaughlin效应的系外行星系统HD 17156，根据径向速度数据收集与斯巴鲁8.2米望远镜在整个行星过境UT 2008年11月7日。这些数据允许精确和独立地确定该系统的投影自旋轨道角：$λ= 10.0^{\circ} \pm 5.1^{\circ}$。该结果取代了Narita等人先前关于$λ= 62^{\circ} \pm 25^{\circ}$的声明，这是基于低精度的数据和糟糕的统计数据。因此，HD 17156系统的恒星自旋和行星轨道轴很可能是对齐的，尽管行星的大轨道偏心率表明了强烈的动力学相互作用的历史。
2009-05-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Using Stellar Densities to Evaluate Transiting Exoplanetary Candidates
在寻找凌日系外行星的过程中，一个持续存在的复杂问题是，最终被证明是行星的候选者的比例很低，这大大增加了用于后续观测的望远镜的负荷，以确认或拒绝候选者。已经进行了几次尝试，以创建可以在不需要额外观察的情况下简化候选列表的技术。其中一些技术涉及光变曲线特性的详细分析;其他估计恒星密度或其代理。在本文中，我们扩展了第二种方法，探索使用独立计算的恒星密度，以确定最有前途的过境系外行星候选人。我们使用一组CoRoT候选者和一组已知的过境系外行星来研究这种方法的潜力。我们特别注意到空间飞行任务中高精度测光所固有的可能性，这种测光可以探测恒星星震脉动，从中可以提取准确的恒星密度，而无需额外的观测。
2011-01-11 astro-ph.EP
Juliet: a versatile modelling tool for transiting and non-transiting exoplanetary systems
在这里，我们介绍朱丽叶，一个多功能的工具，用于分析凌日，径向速度，或两者兼而有之。朱丽叶是建立在许多现有的工具，过境，径向速度和随机过程的建模（这里以高斯过程为模型; GPS），以便提供可用于同时分析来自多个仪器的凌日光度测量和径向速度测量的工具/包装器，使用嵌套采样算法，其允许其不仅执行参数空间的彻底采样，还可以通过最佳证据进行模型比较。此外，朱丽叶允许拟合过境和非过境多行星系，并拟合可能同时共享测光和径向速度之间的超参数的GPS（例如，恒星自转周期），这可能有助于在径向速度测量中解开恒星活动。嵌套采样，重要性嵌套采样和动态嵌套采样是用公开的代码执行的，这些代码反过来又为juliet提供了多线程选项，使其能够扩展复杂多维问题的计算时间。我们通过GitHub公开发布Juliet。
2019-11-04 astro-ph.EP
Singular Spectrum Analysis of Exoplanetary Transits
本文研究奇异谱分析（SSA）在系外行星凌星光度数据中的应用，通过分解时间序列、提取信号并抑制噪声，实现对低信噪比（SNR<10）凌星候选体的更精确探测与表征。
2024-04-08 astro-ph.EP astro-ph.IM
Glancing views of the Earth. From a lunar eclipse to an exoplanetary transit
有人认为，月食观测可能有助于预测类地太阳系外行星的过境特征。然而，这两种现象的比较分析详细解决了恒星光通过行星大气层的运输尚未提出。在这里，我们继续调查这两种现象，利用一个共同的配方。我们的出发点是在2008年8月月食期间收集的一组以前未发表的近红外光谱。然后，我们将该公式应用到无限远观察者的极限，以研究从太阳系外部观察到的地球-太阳系统的凌日特征。穿过地球大气层的太阳光线的折射弯曲是月食照明的关键因素。同样，折射会对特定行星-恒星系统的过境透射光谱产生影响，这取决于行星大气层的折射特性、恒星的大小和行星的轨道距离。对于地日系统，在中天时，折射阻止了远程观测者进入大气层的较低~12 - 14公里，因此也阻止了大部分光谱活跃的大气气体。我们证明，在过境的地球的有效光学半径调制的折射和变化约12公里，从过境到第二次接触。大气层的折射性质，一个在已发表的研究中很少考虑的性质，将对类地太阳系外行星的特征提出额外的挑战。折射对一些M型恒星的宜居带内的类地太阳系外行星的影响可能较小。
2012-06-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Influence of the Sun-like magnetic cycle on exoplanetary atmospheric escape
恒星的高能辐射（X射线和极紫外线，XUV）驱动了近距离系外行星的大气逃逸。考虑到恒星的辐射依赖于恒星的磁性和恒星的磁周期，我们研究了周期如何影响系外行星大气逃逸的演化。首先，我们假设一颗类HD209458b行星围绕太阳运行。为此，我们在HD209458b的一维流体动力学逃逸模型中实现了一个半太阳周期内观测到的太阳XUV辐射。我们发现大气逃逸率呈周期性变化（从7.6到18.5 $\times$ 10 $^{10}$ g s $^{-1}$），几乎与入射恒星辐射成正比。为了与观测结果进行比较，我们计算了两条氢线的光谱跃迁。我们发现不可检测的循环变化在赖氨酸$α$过境。考虑到H $α$谱线的温度敏感性，其等效宽度在整个周期内的变化幅度为1.9 mA，这可以在像HD 209458 b这样的系外行星中检测到。我们证明了在太阳活动周期中，XUV通量与磁通量成线性关系。其次，我们应用这个关系推导出的XUV通量的HD 189733使用现有的磁通量观测塞曼多普勒成像近十年的周期演化。然后使用XUV通量来模拟HD 189733 b中的逃逸，其显示逃逸率从2.8变化到6.5 $\times$ 10 $^{10}$ g s $^{-1}$。与HD 209458 b的情况类似，这引入了Ly $α$和H $α$转变的变化，其中H $α$变化更可能被观察到。最后，我们表明，一个强大的恒星耀斑将显着增加Ly $α…
2020-06-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Determining Exoplanetary Oblateness Using Transit Depth Variations
测量系外行星的扁率和扁率可以深入了解行星的内部结构和形成历史。以前的工作使用的过境光变曲线的形状的微小差异已经适度成功，但受到小信号和极端的光度精度要求。有人提出测量扁圆行星自转岁差引起的凌日深度变化，作为一种替代方法。在这里，我们提出了第一次尝试来衡量这些变化。使用开普勒测光，我们检查了褐矮星开普勒-39b和暖土星开普勒-427b。我们无法可靠地限制开普勒-39b的扁率。我们发现开普勒-427 b在$90.1\%$意义（$1.65σ$）上的过境深度变化与岁差周期$P_\mathrm{prec} = 5.45^{+0.46}_{-0.37}~\mathrm{years}$和扁率$f~=~0.19^{+0.32}_{-0.16}$一致。这种扁率可以与太阳系的气体巨星相媲美，这将对开普勒-427 b的动力学和潮汐同步产生疑问。
2017-08-29 astro-ph.EP
Habitability of exoplanetary systems with planets observed in transit
我们已经使用了79个系外行星系统中恒星的测量属性，其中一个或多个行星已被观测到，以估计每个系统目前的可居住性。测量的恒星性质已被用来确定经典宜居带（HZ）的当前位置。为了建立可居住性，我们使用了与巨行星的估计距离，在该距离内，类地行星将处于巨行星的引力范围内。在2010年4月已知的79个凌日系统中，只有两个没有为HZ中的类地行星提供安全的避难所，因此今天无法支持生命。我们还估计了过去1.7 Gyr的可居住性是否可能，即0.7 Gyr的重轰炸，加上1.0 Gyr的生命出现，从而出现在今天。我们发现，对于每个恒星年龄的最佳估计，另外28个系统不提供这种持续的可居住性。如果我们将1.7 Gyr减少到1.0 Gyr，这个数字将下降到22。然而，如果巨行星的轨道比HZ的内边界更接近恒星，通过HZ迁移到那里，如果这排除了随后形成的类地行星，那么，当然，目前已知的凌日系外行星系统都不具备可居住性。幸运的是，这个悲观的结论很可能是错误的。以及获得结果的79个过境系统，本文演示了一种方法，确定这样的系统，肯定会发现在未来几年的聚宝盆的可居住性。
2010-06-03 astro-ph.EP
On signals faint and sparse: the ACICA algorithm for blind de-trending of Exoplanetary transits with low signal-to-noise
独立分量分析（ICA）是近年来在行星时间序列信号的数据分析和去趋势化方面的一条很有前途的新途径。这种方法不需要或假设关于数据或仪器的任何先验或辅助知识，以便从仪器或恒星系统噪声中去卷积天体物理学光变曲线信号。这些方法通常被称为“盲源分离”（BSS）算法。不幸的是，所有的BSS方法都遭受其去卷积分量的幅度和符号模糊性的困扰，这严重限制了这些方法在低信噪比（S/N）观测中的应用，其中它们的缩放不能以其他方式确定。在这里，我们提出了一种新的方法来校准ICA使用稀疏小波校准。幅度校准独立分量分析（ACICA）允许直接检索独立分量的标度和低S/N数据的稳健去趋势。这种方法为我们提供了一个独特的和前所未有的洞察力的数据集的基本形态，使这种方法成为一个强大的工具，用于系外行星数据去趋势和信号诊断。
2013-02-27 astro-ph.EP astro-ph.IM
Exoplanetary Transit Constraints Based Upon Secondary Eclipse Observations
凌日系外行星为研究行星的质量-半径关系及其内部结构提供了机会。二次日食的存在使人们能够通过红外波长的观测来进一步研究这颗行星的热特性。观测到二次日食的概率取决于行星的轨道参数，特别是偏心率和近星点角。在这里，我们提供了这些概率的解析表达式，调查他们的属性，并计算其值为已知的太阳系外行星。此外，我们定量地讨论了约束的存在性和可观测性的主要过境，如果观测到的二次日食。最后，我们计算了已知的太阳系外行星的后验过境概率，我们提出了几个案例研究中，轨道的限制，从存在的二次日食可能会应用于观测活动。
2009-08-04 astro-ph.EP astro-ph.IM
Massive search of spot- and facula-crossing events in 1598 exoplanetary transit lightcurves
我们开发了一个专门的统计测试的大规模检测点和院系交叉异常的多个系外行星过境光变曲线，基于频率论$p$值阈值。该测试用于增强我们的算法管道，用于公交光变曲线分析。它被应用于$1598$业余和专业过境观测的$26$目标正在监测的扩展项目。我们检测到$109$具有统计学显著性的候选事件，揭示了大致$2:1$的不对称性，有利于斑点交叉超过院系交叉。虽然某些候选异常可能看起来是非物理的，并且源于系统误差，但是负事件和正事件之间的这种不对称性应该表明星点和光斑频率之间的物理差异。检测到的斑点交叉事件也揭示其振幅和宽度之间的正相关性，可能是由于斑点大小的相关性。然而，所有可检测到的穿越事件的频率似乎只有百分之几，所以它们不能解释观察到的几个目标的过度过境定时噪声。
2021-05-04 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
NEOSSat Observations of Three Transiting Hot Jupiters
近地天体监视卫星是一个由美国主导的15厘米地球轨道望远镜，最初设计用于探测太阳附近的小行星。然而，它的设计也适用于观测明亮恒星的系外行星凌日。我们利用近地天体监视卫星平台对几个凌日系外行星勘测卫星目标进行了后续观测，这既是为了展示近地天体监视卫星在系外行星科学方面的能力，也是为了改进这些系外行星系统的轨道星历表和性质。我们能够恢复/确认这类目标的轨道特性，使之在相互误差范围内，表明近地天体监视卫星今后将为系外行星科学作出有益的贡献。
2022-09-08 astro-ph.EP astro-ph.IM
Information Content of Exoplanetary Transit Spectra: An Initial Look
已经表明，凌日系外行星的光谱学可以潜在地提供有关其大气层的丰富信息。在这里，我们建立了光谱反演的逆问题。我们使用非线性最优估计来检索大气状态（由Rodgers 1976年，2000年开创的地球探测）。该配方量化的自由度和信息内容的频谱相对于地球物理参数，在这里，我们特别关注温度和成分。首先，我们将该技术应用于合成近红外光谱，并探索光谱信噪比和分辨率（设计未来仪器时的两个重要参数）对数据信息内容的影响。正如预期的那样，我们发现，可检索的参数的数量随着信噪比和分辨率的增加而增加，尽管对于大的值，增益很快渐近线。其次，我们应用的方法，以前研究的HD198733b的大气，并比较我们的反演结果与他人所获得的。
2011-11-10 astro-ph.EP
Detrending Exoplanetary Transit Light Curves with Long Short-Term Memory Networks
从凌日光变曲线精确推导凌日深度是测量系外行星凌日光谱的关键组成部分，也是今后研究系外行星大气的关键组成部分。但它仍然深受各种系统误差和噪声的影响。本文提出了一种新的去趋势方法，通过重建凌日期间的恒星通量基线。我们训练一个概率长短期记忆（LSTM）网络来预测在非运输过程中光变曲线的下一个数据点，并使用这个模型来重建在运输过程中的无运输光变曲线-即只包括系统。通过不对仪器做任何假设，仅使用凌日星历，这提供了一种校正系统学和执行后续凌日拟合的一般方法。该模型的名称是TLCD-LSTM，代表Transit Light Curve Detrending LSTM。在这里，我们提出了第一个结果的数据从六个过境观测HD 189733 b与IRAC相机上的斯皮策太空望远镜，并讨论了一些可能的进一步应用。
2020-01-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
Starspots, spin-orbit misalignment, and active latitudes in the HAT-P-11 exoplanetary system
本文分析了K4 V恒星HAT-P-11 4个月的开普勒测光，包括其“超海王星”行星的26次凌日。凌日数据显示出许多异常现象，我们将其解释为行星在暗星斑上方的通道。这些点交叉异常优先发生在凌日的两个特定阶段。这些相位可以理解为凌日弦和主星活跃纬度之间的交点，那里的星点最丰富。根据观测到的交点异常的特征和Rossiter McLaughlin效应的观测结果，我们找到了两种恒星活动度（psi）和活动纬度（l）的解：psi = 106和l = 19.7，或者psi = 97和l = 67（均为度）。如果活动纬度随时间变化，类似于太阳活动周期的“蝴蝶图”，未来的观测应该揭示点交叉异常的首选阶段的变化。
2011-08-26 astro-ph.EP
A Newtonian model for the WASP-148 exoplanetary system enhanced with TESS and ground-based photometric observations
WASP-148行星系有一个罕见的结构，在一个紧密的轨道上有一颗土星质量的行星，在附近的外轨道上有一颗质量稍大的行星。使用新的太空测光和地面后续过境观测和文献中的数据，我们进行了建模，解释了两颗行星之间的引力相互作用。由于行星b的新凌日时间数据，两颗行星的轨道周期和偏心率的不确定性相对于先前公布的值减少了3-4倍。凌日时间的变化幅度约为20分钟，可以很容易地从地面用1米级望远镜跟踪。一个近似的过境星历，其中占重力相互作用的精度高达5分钟，提供。没有发现行星c的凌日特征，直到海王星大小的区域。没有发现其他过境的同伴，大小约为2.4地球半径的内部轨道。然而，我们注意到，在该系统中，地球大小的行星仍然没有被探索。
2020-12-04 astro-ph.EP
Chromatic line-profile tomography to reveal exoplanetary atmospheres: application to HD 189733b
透射光谱学可以用来限制系外行星大气的性质。在凌日过程中，被行星大气层阻挡的光线会在来自恒星的光线中留下印记。这已经被证明是许多系外行星与不同的技术，与测光和光谱。我们的目标是测试彩色线轮廓层析成像作为一种新的工具，调查系外行星的大气。行星凌日时的信号在交叉关联函数（CCF）上的印记依赖于行星与恒星的半径比。我们想验证从HARPS摄谱仪的光谱阶数子集获得的CCF上可达到的精度是否足以区分不同波长下行星的半径。方法.我们分析了HD 189733b三次过境的HARPS档案数据。我们将HARPS光谱范围划分为7个宽带，计算每个波段的非过境CCF面积与整个过境期间行星在其上留下的信号面积之间的比率。我们考虑到临边暗化的影响，使用的线性定律的理论系数。平均三个不同的过境的结果，使我们能够获得一个良好的质量HD 189733b的宽带传输光谱，精度大于彩色RM效果。结果我们证明了彩色线轮廓层析成像是揭示系外行星宽带透射光谱的一种有趣的方法：我们对HD 189733b大气层的分析与其他地面和空间观测结果一致。对不同凌日的独立分析证明了恒星活动在提取的透射光谱中发挥作用的可能性。因此，当只使用一次凌日来声称围绕活跃恒星运行的系外行星大气中的瑞利散射时，必须小心。
2016-03-29 astro-ph.EP
A Search for Additional Planets in Five of the Exoplanetary Systems Studied by the NASA EPOXI Mission
我们目前的时间序列测光和限制在五个系外行星系统研究的EPOCh（太阳系外行星观测和表征）组件的NASA EPOXI任务：HAT-P-4，TrES-3，TrES-2，WASP-3，和HAT-P-7。我们进行搜索的高精度时间序列的光度过境的其他行星。我们没有发现显著性高于我们检测限的候选凌日。从Monte Carlo测试的时间序列使用假定的周期从0.5天到7天，我们证明了检测海王星大小的同伴周围的TrES-2，次土星大小的同伴在HAT-P-4，TrES-3，WASP-3系统，和土星大小的同伴周围的HAT-P-7的灵敏度。我们特别研究了我们对与已知系外行星的动力学有利的3：2和2：1外部共振中的额外凌日的敏感性：如果我们假设与已知行星共面轨道，那么与HAT-P-4 b，WASP-3b和HAT-P-7 b共振的同伴将有望凌日，我们可以对这些系统中同伴的半径设置下限。在接近掠食的系外行星系统TrES-3和TrES-2中，这些共振中的额外共面行星预计不会过境。然而，如果TrES-3和TrES-2的轨道分别偏离2.0度和1.4度，我们对将过境的同伴的半径设置了下限。
2011-02-28 astro-ph.EP
Characterization of exoplanetary atmospheres through a model-unbiased spectral survey methodology
上下文收集大量的系外行星大气测量数据对于提高我们对系外行星的理解至关重要。在这种情况下，该领域可能会受益于广泛的物种调查，特别是使用过境光谱，这是迄今为止最成功的系外行星大气表征技术。目的：我们的目标是开发一种模型无偏的技术，使用凌日光谱分析每一个合格的原子光谱线在系外行星过境数据，并寻找相对吸收，即，减少通量的线时，行星过境。方法：我们分析了斯巴鲁HDS、凯克HIRES、VLT UVES和拉西拉HARPS的存档数据，以测试我们的光谱调查方法。它首先通过相对噪声水平过滤单个线路。它还校正了光谱偏移和大地污染。我们的方法沿着时间和波长进行分析。后者采用了自助佐证法。结果如下：我们强调了在斯巴鲁HDS采集的HD 209459 b数据中可能检测到的Mn I和V II（$5.9σ$为5916.4 $\angstrom$，$5.1σ$为6021.8 $\angstrom$）。先前在同一颗行星上探测到的Ca I被我们的算法归类为不确定的，但我们支持先前探测到的Sc II（$3.5σ$在6604.6 $\angstrom$）。我们还强调了在VLT下UVES采集的HD 189733数据（$6572.8 \angstrom$下的$4.4σ$、$6604.6 \angstrom$下的$6.8σ$和$5910.1 \angstrom$下的$3.5σ$）中可能检测到Ca I、Sc II和Ti II，以及在…
2022-01-12 astro-ph.EP
Towards Detection of Exoplanetary Rings Via Transit Photometry: Methodology and a Possible Candidate
探测系外行星的行星环仍然是该领域最有吸引力但最具挑战性的目标之一。我们提出了一个系统的搜索外行星环通过过境测光的长周期行星的方法。该方法依赖于一个精确的积分方案，我们开发计算一个环形行星的过境光变曲线。我们应用的方法，以89长期行星候选人从开普勒数据，以估计，和/或设置上限，可能的环的参数。虽然我们的大多数样本没有足够好的信噪比环参数的有意义的限制，我们发现，六个系统具有较高的信噪比是不一致的存在一个环大于1.5倍的行星半径假设掠轨道和倾斜环。此外，我们确定了五个初步的候选系统，其光变曲线表现出环状特征。在排除了四个由于附近恒星的污染而导致的误报之后，我们将KIC 10403228确定为一颗环状行星的合理候选者。系统参数拟合的光变曲线与环形行星模型表明，两种可能的解决方案，对应的土星类行星与倾斜的环。还有另外两种可能的情况解释了这些数据：一个拱星盘和一个分层的三元组。由于不确定性因素较多，我们无法在这三种模型中选择一种。
2017-02-27 astro-ph.EP
On Signatures of Clouds in Exoplanetary Transit Spectra
系外行星大气的透射光谱已被用来推断云/雾的存在。这样的推断通常基于来自气体瑞利散射的光学偏差中的光谱斜率或红外中的低振幅光谱特征。我们调查了三个可观察到的指标，可以允许从透射光谱，即，光学斜率，该斜率的均匀性，并在红外冷凝功能的云属性的约束。我们使用模型传输光谱推导出这些指标，考虑到来自广泛范围的冷凝物物种、颗粒尺寸和尺度高度的Mie灭绝。首先，我们调查可能的退化云的属性之间的观测到的斜坡。例如，我们发现，具有非常陡峭的光学斜率的光谱表明大气中存在硫化物云（例如MnS、ZnS、Na $_2$ S）。其次，光学斜率的（非）均匀性提供了对云属性的附加约束，例如，MnS、ZnS、TiO $_2$和Fe $_2$ O $_3$具有显著不均匀的斜率。第三，红外光谱为云的性质提供了一个额外的强有力的探测器，其中SiO $_2$、Fe $_2$ O $_3$、Mg $_2$ SiO $_4$和MgSiO $_3$具有詹姆斯·韦伯太空望远镜观测到的强红外特征。我们研究了八个热中子星的观测光谱，并讨论了它们的意义。特别是，这里考虑的单一或复合冷凝物物种不符合HD 189733b观察到的陡峭和不均匀的光学斜率。我们的工作突出了上述三个指标的重要性，调查云的性质在系外行星大气中使用高精度的传输光谱和详细的云模型。我们使我们的米氏散射数据的凝聚公开提供给社会。
2017-08-29 astro-ph.EP
The Calan-Hertfordshire Extrasolar Planet Search
对系外行星系统HD 189733和HD 209458的详细研究已经产生了大量关于系外行星大气物理学的令人兴奋的信息。为了进一步了解这些大气层的组成和过程，我们需要更大的明亮过境行星样本。我们已经开始了一个项目，通过利用精确的径向速度测量来探测南半球更多明亮的凌日行星。我们已经使用HARPS仪器观察了明亮，不活跃和富含金属的恒星的有限样本，在这里我们介绍了这个项目的当前状态，以及我们的第一个发现，其中包括在恒星HD 191760周围的棕矮星沙漠地区发现的棕矮星/极木星系外行星，以及其他三个系外行星系统HD 48265的改进轨道。HD 143361和HD 154672。最后，我们简要地讨论了这个项目的未来和目前的前景，我们发现更多的明亮的过境行星。
2009-12-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Simulations of starspot anomalies within TESS exoplanetary transit light curves -- I. The detection limits of starspot anomalies in TESS light curves
利用凌日-黑子模型\texttt{PRISM}对20573颗行星凌日进行了模拟。总共有3888种不同的情况被认为是使用三种不同的主星光谱型，M4 V，M1 V和K5 V。测量星点异常的平均振幅，并与光变曲线的光度精度进行比较，以确定星点异常的特征“光点”在光变曲线中是否明显。模拟结果表明，在TESS 2，min的频差数据中，可以观测到星点异常.在TESS凌日光变曲线中可探测到的最小星点的半径为$\approx1900$ \，km。三颗主星的星斑探测极限分别为：$4900\pm1700$ \，km（M4 V）、$13800\pm6000$ \，km（M1 V）和$15900\pm6800$ \，km（K5 V）。当行星半径与恒星半径之比$k = 0.082\pm0.004$为0时，可以检测到星斑流量的最小变化（$ΔF_\mathrm{spot} = 0.00015\pm0.00001$）。结果证实了已知的星点异常的幅度和光度参数的光变曲线之间的依赖关系。结果允许的恒星黑子异常的流量变化和TESS过境光变曲线的行星过境的流量变化之间的关系的特性。
2019-08-15 astro-ph.EP
The Detectability of Transit Depth Variations due to Exoplanetary Oblateness and Spin Precession
了解系外行星的扁率和扁率，将为了解其形成和内部结构提供线索。原则上，凌日行星的光变曲线承载着行星形状的信息，但先前的工作表明扁率引起的信号将非常难以检测。在这里，我们研究了由于行星自旋进动而产生的潜在的更大信号。最容易检测到的效应是光变曲线序列中的渡越深度变化（T $δ$ V）。对于像木星或土星这样的扁圆行星，凌日深度将经历1%量级的分数变化。最有希望的系统是那些轨道周期约为15- 30天的系统，这对于岁差周期来说足够短，可以小于约40年，但又足够长，可以避免由于潮汐摩擦而导致的自旋下降。T $δ$ V信号的可探测性将通过卫星（这将减少岁差周期）或行星环（这将增加振幅）来增强。开普勒任务应该会发现几颗行星，这些行星的岁差引起的T $δ$ V信号是可以探测到的。由于模拟简并，开普勒测光只能得到扁率的下限。简并度可以通过观察扁率引起的至少一个凌日光变曲线的不对称性来提升，或者通过对行星内部进行假设。
2010-05-10 astro-ph.EP
Detecting transit signatures of exoplanetary rings using SOAP3.0
上下文从理论上讲，太阳系外行星的光环可能是以类似于我们太阳系巨行星的方式形成的。然而，迄今为止尚未发现这样的环。目标：我们的目标是通过调查高精度凌日信号中的光度和光谱环特征来测试检测系外行星周围环的可能性。方法：一个环状行星的光度和光谱过境信号预计将显示偏离一个球形行星。我们用这些偏差来量化环的可探测性。我们提出了SOAP3.0，这是一个数值工具来模拟环形行星凌日和测量环的可检测性之间的残差的幅度的基础上的环形行星信号和最佳拟合无环模型。研究结果：我们发现，它是可能的，以检测光度和光谱签名的近边缘上的环，特别是周围的行星与高碰撞参量。时间分辨率$\leq$ 7分钟对于光度检测是必需的，而15分钟对于光谱检测是足够的。我们还表明，未来的仪器，如CHEOPS和ESTERO，精度，使环签名远远高于其噪声水平，目前良好的前景检测环。
2017-11-03 astro-ph.EP
Retrieval of the fluid Love number $k_2$ in exoplanetary transit curves
我们目睹了对系外行星的内部结构、组成和演化的巨大和日益增长的兴趣。然而，直接测量的系外行星质量和半径不能唯一地解释内部结构，证明需要一个额外的观察。第二度流体勒夫数，$k_2$，与朝向身体中心的质量浓度成比例，因此提供关于内部结构的有价值的额外信息。当行星内部假设流体静力平衡时，$k_2$是行星形状的直接函数。以前的尝试是联系所观察到的潮汐和旋转引起的行星扁率在光度光变曲线$k_2$使用椭球形状模型。在这里，我们构建了一个分析的3D形状模型函数的真正的行星平均半径，适当占潮汐和旋转变形。当人们希望将测量的$k_2$与内部理论期望值进行比较时，测量真正的行星平均半径是至关重要的。我们说明了我们的方法的可行性，并显示，通过应用差分进化马尔可夫链的合成数据的WASP-121 b，一个精确的$\leq$ 65 ppm/ $\sqrt{2\,min}$是需要可靠地检索$k_2$与目前的恒星临边暗化的理解，从而提高最近的结果的基础上椭圆形模型。任何对恒星边缘暗化的改进都会提高这种性能。
2019-05-08 astro-ph.EP
Efficient Geometric Probabilities of Multi-Transiting Exoplanetary Systems from CORBITS
美国宇航局的开普勒太空望远镜使用凌日法成功发现了数千颗系外行星候选者，其中包括数百颗拥有多颗凌日行星的恒星。为了估计这些有价值的系统的频率，必须考虑到在同一母恒星周围探测到多个凌日系外行星的独特几何概率。为了改善以前的研究，使用数值方法，我们已经构建了一个有效的，半解析算法称为CORBITS，给定一个集合的绕恒星运行的系外行星，计算的概率，任何特定的一组系外行星可以观察到过境。该算法应用初等微分几何的定理来计算球体表面上由圆形曲线限定的面积（参见Ragozzine & Holman 2010）。与蒙特卡罗模拟相比，实现的算法比以前的算法更准确，速度也快了几个数量级。我们使用CORBITS表明，目前的太阳系将只显示最多3个过境行星，但这随着时间的推移，由于动力学演化而变化。我们还使用了CORBITS几何去偏开普勒的多凌日行星候选者的周期比和相互希尔球分布，这导致这些分布向略大的值移动。在附录中，我们提出了额外的半分析方法来确定系外行星共同事件的频率，即，两颗行星相互凌日的几何概率（行星-行星掩星，与凌日环联行星有关）以及当它们凌日恒星时同时发生凌日的概率。在https://github.com/jbrakensiek/CORBITS上可以公开获得CORBITS算法和几个工作示例
2016-02-23 astro-ph.EP
A novel method for identifying exoplanetary rings
太阳系外行星环的发现是系外行星研究的下一个突破。以前的研究已经探索了检测与现在和未来的光度灵敏度exorings的可行性，寻求异常偏差的残差的标准过境光曲线拟合，在100 ppm的水平为克罗尼亚环。在这项工作中，我们探讨了两个更大的观测结果的驱逐：（1）过境深度的显着增加，可能会导致错误的分类环行星候选人作为假阳性和/或低估行星密度;（2）所谓的“光环”效应，一种新的小行星密度剖面效应，通过比较由光变曲线导出的恒星密度与用独立方法测量的恒星密度（例如，asteroseismology）。虽然这些方法不提供一个明确的检测exorings，我们表明，这些影响的大幅度结合其相对简单的分析描述，使他们非常适合大规模的调查，以确定候选人环状行星值得更详细的调查。此外，这些方法有助于合奏分析，试图揭示人口的环状行星的证据。我们详细描述了该方法，开发了基本的形式主义，并在环和过境配置的参数空间中进行了测试。我们讨论的前景，使用这种方法的第一个系统的搜索系外行星环的开普勒数据库，并提供了一个基本的计算代码来实现它。
2015-04-15 astro-ph.EP
Observational Techniques With Transiting Exoplanetary Atmospheres
凌日系外行星提供了进入其大气层的详细途径，因为行星的信号可以有效地与其宿主恒星的信号分离。对于过境的系外行星，有三种基本的大气测量是可能的：透射光谱-在过境期间在系外行星边缘检测到大气吸收特征，发射光谱-在二次日食事件期间检测到行星的日侧平均发射，以及相位曲线-在行星围绕其轨道的全球范围内绘制行星的光谱发射。所有这些技术都被证明可以提供从超级地球到木星大小的行星的详细特征信息。在这一章中，我将介绍这些测量的总体背景、历史和方法。一些主要的科学相关的问题也进行了讨论，从广泛的问题有关行星形成和迁移，详细的大气物理学问题如何行星的大气在极端条件下的反应。我还讨论了分析方法和光曲线拟合技术，已开发，以帮助达到极端的分光光度精度所需的，以及如何获得可靠的误差估计，尽管有限的系统误差。作为一个传输光谱来自主凌日是我们的太阳系以外的一个独特的测量，我讨论了它的物理解释和相关的测量的基础简并。
2018-04-19 astro-ph.EP
A Survey of Exoplanetary Detection Techniques
太阳系外行星，或我们自己的太阳系以外的行星，长期以来一直是天文学家的兴趣;然而，直到过去二十年，科学家才有技术来描述和研究离我们如此遥远的行星。借助先进的望远镜和光谱仪，天文学家每年都能发现更多的系外行星。探测系外行星的两种最多产的方法，径向速度，测量系外行星母恒星的摆动，以及过境，检测行星在其恒星前面的通过，是迄今为止我们所知道的绝大多数系外行星的发现的原因。其他方法，如直接成像，计时和引力微透镜不太适用，但有时可以产生准确的数据，以确认通过径向速度或凌日测光发现的行星。在不久的将来，天文学家将继续发现大量新的系外行星，但在所有靠近我们太阳系的行星被发现之后，这样做会变得越来越困难。
2018-05-07 astro-ph.EP
Probing exoplanetary magnetism via atomic alignment effect
本文提出基于低能级原子排列量子效应的新方法，通过凌星吸收观测约束系外行星的弱内禀磁场，并证明现有数据已具备初步约束能力。
2025-01-02 astro-ph.EP physics.space-ph
An all-sky catalog of solar-type dwarfs for exoplanetary transit surveys
未来大多数旨在发现凌日系外行星的巡天，包括TESS和PLATO，将瞄准明亮（V<13）和附近的太阳型恒星，其光谱型晚于F5。为了提高识别凌日的概率，这些巡天必须覆盖天空中非常大的区域，因为明亮目标的面密度本来就很低。不幸的是，没有一个现有的恒星参数目录既深又宽，足以提供一个均匀的输入列表。由于第一个可用于此目的的盖亚数据发布预计不会早于2017年底发布，我们设计了一种改进的减少自行方法，通过将UCAC 4自行与APASS DR 6测光相结合，并依赖RAVE DR 4作为外部校准器来区分后期场矮星和巨星。这个名为UCAC 4-RPM的输出，是一个公开的、完整的太阳型矮星的全天目录，最低可达V<13.5，加上logg>3.0的亚巨星。相对较低的污染量（定义为假阳性的比例; <30%）也使UCAC 4-RPM成为过去和正在进行的地面凌日调查的有用工具，这些调查需要丢弃来自早期类型或巨星的候选信号。作为一个应用程序，我们展示了UCAC 4-RPM如何支持TESS（这将映射几乎整个天空）输入目录和PLATO的输入目录的准备，计划调查超过一半的整个天空与精致的光度精度。
2016-09-10 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Exoplanetary atmospheric sodium revealed by the orbital motion. Narrow-band transmission spectroscopy of HD 189733b with UVES
在主凌日期间，可以使用透射光谱学测量系外行星大气的光谱特征。这项工作的目标是精确测量HD 189733 b的大气钠吸收光变曲线，校正恒星差异边缘变暗，恒星活动和由系外行星径向速度变化引起的“碰撞”的影响。事实上，由于我们数据的高节奏和高质量，这是第一次可以通过视觉检查检测到最后一个特征。我们使用安装在VLT的UVES仪器拍摄的244个高分辨率光谱。我们的观测涵盖了HD 189733 b的完整凌日，节奏为45秒。为了探测钠的透射光谱，我们在每个钠D-线的核心内，在1 μ m、1.5 μ m和3 μ m的通带内，对恒星通量进行积分，得到多余的光变曲线。我们模拟外部源的影响，多余的光变曲线，这对应于一个观察到的恒星耀斑开始接近中期过境时间和波长依赖的边缘变暗的影响。此外，通过表征恒星钠线内行星钠线的径向速度变化和多普勒频移的影响，我们估计了系外行星钠特征的深度和宽度。我们通过高斯分布估计了行星钠线的形状，其等效宽度为0.0023 \pm 0.0010 nm，从而证实了钠在HD 189733 b大气中的存在，其过量吸收水平为0.72 \pm 0.25%，0.34 \pm 0.11%，对于1 μ m、1.5 μ m和3 μ m的积分带，分别为0.20 \pm 0.06%。从这些，我们产生一个一阶估计的数密度的钠在系外行星的大气。
2016-12-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Ultraviolet Spectropolarimetry as a Tool for Understanding the Diversity of Exoplanetary Atmospheres
由行星大气反射的星光的偏振状态独特地揭示了气溶胶的覆盖范围、颗粒大小和组成以及不断变化的云模式。仅从通量观测中不可能获得可比的详细程度。此外，偏振观测可以独立于轨道几何形状（即，凌日和非凌日行星）。我们表明，一个高分辨率的光谱偏振仪具有广泛的波长覆盖范围，特别是如果连接到一个大型的空间望远镜，将使同时研究的偏振系外行星的性质的连续性，并寻找和表征的偏振信号，由于从单分子散射。
2019-03-15 astro-ph.EP
Transit Timing Variations for Inclined and Retrograde Exoplanetary Systems
我们进行数值计算的预期过境时间变化（TTVs）引起的热木星上的地球质量扰动。最近发现的逆行凌日行星的动机，我们集中在不同的相对行星倾角的影响，并包括完全逆行系统的调查。我们发现，行星在低阶（如2：1）平均运动共振（MMR）保持近似恒定的TTV振幅为$0<\,^{\circ}i<170\,^{\circ}$，只有减少振幅为$i > 170\,^{\circ}$。高阶MMR（例如5：1）系统的TTV振幅随着朝向$45\,^{\circ}$的倾角增加而增加，对于$45 < i < 135$变得近似恒定，然后对于$i > 135\,^{\circ}$下降。远离共振的行星随着倾角从0增加到180，TTV振幅缓慢减小，其中邻近共振的行星可以表现出TTV振幅作为偏心率和倾角的函数的巨大变化范围。对于高度逆行系统（$135\,^{\circ} < i \leq 180\,^{\circ}$），TTV信号将在几乎整个参数空间中不可检测，例外情况发生在扰动器具有高偏心率或非常接近MMR时。TTV振幅的这种高倾角下降（在共振时和远离共振时）对于分析已知的逆行和多行星凌日系统非常重要，因为如果TTV被用来排除任何假定的行星伴星的存在，就需要考虑倾角效应：缺乏证据并不意味着没有证据。
2010-03-11 astro-ph.EP
Highlights of Exoplanetary Science from Spitzer
在斯皮策太空望远镜的构想和设计中，对太阳系外行星的观测并不是斯皮策太空望远镜任务的重要组成部分。尽管如此，斯皮策还是第一个探测到热木星热辐射的设备，斯皮策的系外行星研究范围逐渐扩大，包括凌日行星、微透镜、褐矮星、直接成像搜索和天体测量。斯皮策使用相位曲线来测量热的纵向分布以及热蒸发器上随时间变化的加热。斯皮策的二次日食观测强烈地限制了热彗星的昼侧热发射光谱和相应的大气成分，日食的时间被用于轨道动力学的研究。斯皮策对甲烷和一氧化碳等碳基分子的灵敏度是研究凌日系外行星大气成分以及棕矮星成像光谱学的关键，并在较短波长上补充了哈勃光谱学。斯皮策长时间连续观测序列的能力使得能够在冷恒星周围寻找新的凌日行星，并帮助定义了像TRAPPIST-1这样的行星系的结构。斯皮策使用微透镜视差测量了大轨道距离下小行星的质量。斯皮策对褐矮星的观测探测了它们的温度、质量和天气类型。斯皮策的成像和天体测量被用来发现新的行星质量的棕矮星，并测量许多其他的距离和空间密度。
2020-05-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
Directed follow-up strategy of low-cadence photometric surveys in Search of transiting exoplanets - I. Bayesian approach for adaptive scheduling
我们提出了一种新的方法，利用低节奏的测光调查外行星过境搜索。即使在单独的调查数据库中无法检测到凌日，它仍然可以用于找到定向后续观测的首选时间，这将最大限度地提高检测凌日的机会。我们通过一些模拟案例演示了该方法。这些模拟是基于依巴谷时代光度数据库，以及已经在那里检测到的凌日行星。原则上，我们提出的方法将适用于计划中的盖亚任务的测光的直接后续工作，并且由于盖亚，它有望显着增加检测到的系外行星凌日的产量。
2011-05-26 astro-ph.EP
The effect of dynamical interactions in stellar birth environments on the orbits of young close-in planetary systems
本文通过N体模拟研究恒星飞掠对近距离超级地球/亚海王星系统的影响，发现单次飞掠即可通过碰撞和相互倾角激发改变系统结构，减少可观测凌星行星数量，从而解释单次凌星系统过剩现象。
2024-07-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Starspots and spin-orbit alignment in the WASP-4 exoplanetary system
我们提出了4个凌日的系外行星WASP-4 b的测光，每个精度约为500 ppm，时间采样为40- 60秒。我们已经使用的数据来完善的系统参数和星历的估计。在其中两次凌日期间，我们观察到一个短暂的低振幅异常，我们将其解释为行星对恒星黑子的掩星。我们还发现了一对类似的异常在以前出版的测光的证据。这些异常现象的重现表明，恒星的自转轴几乎与轨道轴对齐，否则星斑就不会留在凌日弦上。通过分析异常的时间，我们发现天空投影的恒星倾斜度为-1-{-12}^{+14}度。这一结果与最近对罗斯特-麦克劳克林效应的观察一致（并且更具限制性）。这表明行星迁移机制保留了最初的低盐度，或者潮汐演化重新调整了系统。未来使用Corot和Kepler任务的数据应用这种方法将允许对许多其他系外行星进行自旋轨道对齐探测。
2011-03-24 astro-ph.EP
EXOFAST: A fast exoplanetary fitting suite in IDL
我们提出了EXOFAST，一个快速，强大的套程序编写的IDL的目的是适合系外行星凌日和径向速度变化同时或单独，和特征参数的不确定性和协方差与微分进化马尔可夫链蒙特卡罗方法。我们描述了我们的代码如何将这两个数据集，同时获得恒星参数以及过境和RV参数，从而在一个例子适合的HAT-P-3b的发现数据，这是很好的混合在五分钟内在一个标准的台式计算机上，在更自我一致的结果。我们详细描述了我们的代码是如何工作的，并概述了代码可以扩展到包括其他影响或概括为其他数据集的特征-包括非行星数据集的方式。我们讨论了几种常用方法的优点和缺点参数偏心率，突出了一个微妙的错误，在MCMC的实施，可能会偏见推断偏心率的本质圆形轨道显着非零的结果，讨论了一个问题与IDL的内置随机数发生器在其应用程序的大型MCMC拟合，并推导出一种方法来分析拟合线性和二次临边昏暗系数的行星过境。最后，我们解释了我们如何提高准确性，并将运输模型计算的执行时间提高了100倍以上。我们的整个源代码，以及一个易于使用的在线界面，用于我们的过境和径向速度拟合的几个基本功能，可以在http://astroutils.astronomy.ohio-state.edu/exofast上在线获得。
2013-01-31 astro-ph.EP astro-ph.IM
High-precision stellar limb-darkening in exoplanetary transits
凌日系外行星大气层的表征依赖于在多个波长下精确测量行星光学厚度区域的范围，精确度为百万分之$\lesssim$ 100（ppm）。詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）上的下一代仪器预计将对几十个目标实现$\sim$ 10 ppm的精度。只有当其他天体物理效应，包括恒星边缘变暗，被正确地解释时，才能在建模中获得类似的精度。在本文中，我们探讨了由于目前采用的数学公式来近似恒星边缘暗化的精度限制，以及使用从恒星大气模型或经验获得的边缘暗化系数。我们提出了一个新的边缘变暗法与两个系数，“功率-2”，它优于其他两个系数的法律在大多数情况下，在文献中采用，特别是对冷星。即使光曲线残差几乎受到光子噪声的限制，基于双系数公式的经验性肢体变暗也可能存在显着偏差。我们展示了一个最佳的策略，以适应四个系数的边缘变暗的可见光，使用先验信息的系外行星轨道参数，以打破一些退化，否则将阻止收敛的拟合。用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）进行的红外观测将以前所未有的精度提供系外行星轨道参数的准确测量，这些参数可用作改进恒星边缘变暗特征的先验，从而从可见光观测中推断系外行星参数，例如开普勒/K2，JWST，其他过去和未来的仪器。
2017-08-31 astro-ph.EP
Circumbinary planets - why they are so likely to transit
在单一恒星上的凌日是罕见的。这种可能性很少超过百分之几，而且随着轨道周期的增加，这种可能性会迅速接近零。因此，凌日观测主要局限于系外行星系统的内部。在这里，我们展示了环双星行星如何让我们战胜这些不利的几率。通过将几何形状和三体动力学的环双星系统，我们分析得出的概率的过境，配置的双星和行星轨道重叠的天空。我们后来证明，这是相当于过境概率，但在一个未指定的时间点。这种概率在最小值时总是高于单星情况。此外，它是一个相互倾斜的增函数。通过应用我们的分析发展食双星，我们推断，过境是非常可能的，在某些情况下保证。例如，一颗以1天文单位的距离围绕0.3天文单位食双星旋转的环联星，如果它的相互倾角大于0.6度，那么它最终肯定会过境--概率为100%。我们表明，过境概率一般只是一个弱函数的行星的轨道周期;环双星行星可作为实用的工具，用于探测外行星系统的外部区域，寻找和检测温暖到寒冷的过境行星。
2015-06-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Systematic mischaracterization of exoplanetary system dynamical histories from a model degeneracy near mean-motion resonance
偏心轨道上的单行星和周期比为2：1的双行星系统之间的径向速度系外行星信号存在简并。如果没有建立正确的体系结构，这种简并可能导致对行星系动力学历史的误解以及对行星丰度的测量。我们通过分析一个样本的60个非过境，径向速度系统轨道主序星从美国宇航局系外行星档案（NASA档案）使用一个新的贝叶斯模型比较管道的错误描述率。我们发现，15个系统（占样本的25%）显示出令人信服的证据，两个行星的情况下，置信水平为95%。
2018-08-27 astro-ph.EP
Exoplanetary Spin-Orbit Alignment: Results from the Ensemble of Rossiter-McLaughlin Observations
行星轨道轴与其母星自转轴之间的夹角psi是判断行星形成、轨道迁移和潮汐演化的一个可能的标准。一般来说，psi是无法测量的，但对于凌日行星，可以通过罗西特-麦克劳克林效应测量两个轴的天空投影之间的角度λ。在这里，我们展示了如何结合不同系统中的lambda测量，以获得对psi的统计约束。我们将该方法应用于11个已发表的测量λ，使用两种不同的单参数分布来描述合奏。首先，假设瑞利分布（或者更准确地说，球体上的Fisher分布），我们发现峰值小于22度，置信度为95%。第二，假设轨道的一部分f相对于恒星具有随机取向，而其余部分（1-f）是完美对齐的，我们发现f<0.36，置信度为95%。后一种模型比瑞利分布更好地拟合数据，主要是因为发现XO-3系统严重失准，而其他10个系统与完美对准一致。如果XO-3的结果被证明是可靠的，那么我们的结果可能被解释为两种不同的行星迁移模式的证据。
2009-02-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Search for Exoplanetary Ring Systems with TESS
本文系统分析308个TESS行星候选体并开发降噪流程，通过比较无环与带环凌星模型搜寻系外行星环，给出环大小和出现率上限，并提出利用环进动探测的新方法。
2025-05-09 astro-ph.EP
Automated identification of transiting exoplanet candidates in NASA Transiting Exoplanets Survey Satellite (TESS) data with machine learning methods
Catholic University of America（美国天主教大学）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）；ThetaRay（ThetaRay公司）
一种使用机器学习（ML）方法的新型人工智能（AI）技术结合了由ThetaRay，Inc.应用于NASA的凌日系外行星勘测卫星（TESS）数据集，以识别系外行星候选者。AI/ML ThetaRay系统最初使用开普勒系外行星数据进行训练，并在应用于TESS数据之前使用确认的系外行星进行验证。数据的现有和新特征基于各种观测参数，通过采用半监督和无监督机器学习技术构建并用于AI/ML分析。通过将ThetaRay系统应用于TESS任务产生的10，803个阈值交叉事件（TCEs）的光变曲线，该算法从Mikulski Archive for Space Telescopes获得，该算法产生了约50个目标以供进一步分析，我们通过进一步的人工审查发现了三个新的系外行星候选者。这项研究首次展示了将特定的基于AI/ML的方法成功应用于大型天体物理数据集，以快速自动分类TCE。
2021-08-27 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.LG
Exoplanetary Monte Carlo Radiative Transfer with Correlated-k I. Benchmarking Transit and Emission Observables
目前对系外行星的观测数据提供了越来越多的关于其3D大气结构的细节。随着表征工作范围的扩大，开发一致的3D辐射传输方法的需求变得更加相关，因为系外行星的复杂大气特性需要一致地建模在一起。我们的目的是比较透射和发射光谱的三维蒙特卡罗辐射转移（MCRT）模型的当代辐射转移套件的结果。我们进行了几个基准测试的MCRT代码，云蒙特卡罗辐射转移（CMCRT），传输和发射光谱模型输出。我们通过使用k分布表作为输入不透明度来增加模型的灵活性。我们提出了一个混合MCRT和射线追踪方法计算透射光谱的多重散射组件。CMCRT在10 s的ppm水平下与透射光谱基准进行了比较。发射光谱基准与1D模型的一致性在10%以内。我们认为基准测试结果的差异可能是由平面平行模型和球面模型之间的几何效应引起的。在实际应用中，我们后处理多云3DHD 189733 b GCM模式，并与现有的观测数据进行比较。我们的研究结果表明，CMCRT的核心方法和算法产生一致的结果，当代辐射转移套件。3D MCRT方法非常适用于多云和非多云的1D和3D系外行星大气模拟的详细后处理，其中大气不均匀性，显著的边缘效应/几何形状或多重散射分量是重要的考虑因素。
2019-05-20 astro-ph.EP
Architectures of Exoplanetary Systems. II: An Increase in Inner Planetary System Occurrence Toward Later Spectral Types for Kepler's FGK Dwarfs
开普勒任务观察到成千上万的过境系外行星候选者围绕数十万FGK矮星。He，Ford，& Ragozzine（2019）（arXiv：1907.07773）应用前向建模来推断行星系内在结构的分布，开发了一个外行星系的聚类泊松点过程模型（SysSim）来重现观测到的开普勒种群的边缘分布，他们表明轨道周期和行星半径在给定的行星系统内是聚类的。在这里，我们扩展了集群模型，探讨行星系和它们的宿主恒星属性之间的相关性。我们将开普勒FGK矮星的样本分成两半，并将具有行星的恒星的比例（在0.5-10 PDMATHAMM和3- 300天之间），$f_{\rm swpa}$，作为盖亚DR 2颜色的线性函数。我们证实了以前的研究结果，这些行星系的发生率显着上升到后期类型（红）的恒星。有行星的恒星比例从F2 V矮星的$f_{\rm swpa} = 0.32_{-0.11}^{+0.12}$增加到中K矮星的$f_{\rm swpa} = 0.96_{-0.19}^{+0.04}$。大约一半（$f_{\rm swpa} = 0.57_{-0.10}^{+0.14}$）的太阳型（G2 V）矮星拥有一个3到300天的行星系。这个简单的模型可以紧密匹配我们样本中蓝半和红半的观测多重性分布，这表明不同光谱型恒星周围行星系的结构可能是相似的，除了行星托管恒星的整体比例发生变化。
2020-12-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Radii, masses, and ages of 18 bright stars using interferometry and new estimations of exoplanetary parameters
天体物理学的许多领域都需要精确的恒星参数。恒星在H-R图上的位置是恒星结构和演化的重要标志，有助于改进恒星模型。此外，拥有行星的恒星的年龄和质量是研究系外行星系统的必要元素。我们的目标是确定一组18个明亮的系外行星的主机和潜在的主机恒星的干涉测量，测光和恒星模型的准确参数。使用VEGA/CHARA干涉仪，我们测量了18颗恒星的角直径，其中10颗是系外行星。我们结合它们的距离来估算它们的半径。我们用测光法导出它们的辐射热通量，然后用它们的有效温度和光度把它们放在H-R图上。然后，我们使用PARSEC模型来获得它们的最佳拟合年龄和质量，误差条来自MC计算。我们的干涉测量导致平均1.9%的角直径和3%的恒星半径的不确定性。MS星的角直径的测量值和间接估计值（从SED拟合或SB关系）之间有很好的一致性，但对于更演化的恒星则没有那么好。对于每颗恒星，我们在质量年龄平面上提供一个似然图;通常，会出现两组不同的解（一个老的和一个年轻的年龄）。我们提供的年龄和质量上的误差解释了金属丰度的不确定性，这通常被其他工作所忽视。从它的半径和密度的测量，我们还提供了55 Cnc的质量独立的模型。从恒星质量，我们提供了新的估计半长轴和最小质量的系外行星可靠的不确定性。我们还推导出半径，密度和质量的55 Cnc e，一个超级地球，过境其恒星主机。我们的系外行星参数反映了已知的系外行星数量。
2016-02-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
