Precise radial velocities of giant stars. XII. Evidence against the proposed planet Aldebaran b
K型巨星毕宿五($α$ Tau)的视向速度变化在20世纪90年代初首次被报道。经过随后的分析,径向速度的变化与周期$\sim 629\,\mathrm{d}$最近被解释为造成了几个木星质量的行星。我们想进一步研究毕宿五周围有太阳系外行星的假设。我们结合了165个新的径向速度测量从利克天文台与七个已经公布的数据集,包括373径向速度测量。我们进行统计分析,并调查开普勒模型是否适合径向速度。我们还进行了一个可能的两行星的解决方案的动力学稳定性分析。作为最佳开普勒拟合的综合径向速度数据,我们得到一个轨道的假设行星具有较小的周期($P=607\,\mathrm{d}$)和较大的偏心率($e=0.33 \pm 0.04$)比以前提出的。然而,该拟合周围的剩余离散度仍然很大,标准差为$117\,\mathrm{ms}^{-1}$。在2006/2007年,$\sim 620\,\mathrm{d}$期间的统计功效显示出暂时但显著的下降。按照时间倒序绘制功率的增长显示,$620\,\mathrm{d}$附近的一段时间明显存在于最新的数据中,但在$\sim$ 2006年之前的数据中没有。此外,在某些时候可以观察到径向速度数据和轨道解之间的明显相移。一个双行星的开普勒拟合比一个单行星的解决方案更好地匹配数据,但带来了严重的动态稳定性问题。来自利克天文台的径向速度数据并没有进一步支持,但事实上削弱了毕宿…
2019-03-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Prospects for detecting decreasing exoplanet frequency with main sequence age using PLATO
PLATO太空任务将通过扩大我们目前的凌日系统清单和限制目前高度不确定的宿主恒星年龄,开创一个系外行星科学的新时代。这种能力可能使PLATO能够探测到行星系结构随时间的变化,特别是因为拉格朗日不稳定性导致的行星散射可能在系统形成很久之后才被触发。在这里,我们利用以前发表的不稳定性的时间尺度处方,以确定PLATO的能力,以检测行星频率随着年龄的增长,系统与等质量的行星的趋势。对于双行星系统,我们的研究结果表明,PLATO可能会检测到行星质量的趋势,至少与超级地球一样大。对于有三个或更多行星的系统,我们将它们的初始紧凑性与潜在的可检测频率趋势联系起来,以帮助未来的调查,当这些人口将得到更好的表征时。
2015-07-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Extrasolar planets and brown dwarfs around A-F type stars - VII. Theta Cygni radial velocity variations: planets or stellar phenomenon?
在寻找早型主序星周围的太阳系外行星和褐矮星的框架下,我们给出了对早期F型恒星天鹅座θ星的研究结果。使用OHP的Elodie和Sophie获得光谱。我们专门的径向速度测量方法被用来监测恒星的径向速度超过五年。我们还使用在CFHT使用PUEO拍摄的互补、高角分辨率和高对比度图像。我们发现,天鹅座θ径向速度是准周期性变化的,与~150天的周期。这些变化不是由于我们在距离恒星超过46 AU的成像中检测到的~0.35 Msun恒星伴星。这颗7 km/s vsini恒星的平分线速度跨度变化和径向速度变化之间不存在相关性,以及其他标准表明,所观察到的径向速度变化不是由于恒星斑点。观察到的平分线速度跨度变化的幅度似乎也排除了恒星脉动。然而,我们观察到一个峰值的平分线速度跨度周期图在同一时期的径向速度周期图,这表明这些径向速度的变化和低振幅的线形变化是恒星起源之间的可能联系。据我们所知,这种类型的恒星不会有长周期的变化。如果这些长周期径向速度变化的恒星起源(因此是一种新的起源)得到证实,这将对寻找主序星周围的行星产生几个影响,无论是在观测策略还是数据分析方面。另一种解释是,这些变化的径向速度是至少存在一颗行星的质量比木星小,轨道小于1天文单位。(节略)
2009-08-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
CORALIE radial-velocity search for companions around evolved stars (CASCADES). I. Sample definition and first results: Three new planets orbiting giant stars
上下文在2002年首次发现一颗围绕巨星运行的行星之后,我们开始了CORALIE径向速度搜索(CASCADES)。我们目前的观测三颗恒星进行的1.2米伦纳德欧拉瑞士望远镜在拉西拉天文台,智利,使用CORALIE摄谱仪。目标。我们的目标是检测行星的同伴,中等质量的G-和K-型演化恒星,并执行这个人口的统计分析。我们在恒星HD 22532(TIC 200851704)、HD 64121(TIC 264770836)和HD 69123(TIC 146264536)周围寻找新的行星系。方法.自2006年以来,我们跟踪了641颗红巨星的体积有限的样本,以获得高精度的径向速度测量。我们使用数据与分析中心的系外行星(DACE)平台进行径向速度分析,以搜索线轮廓和活动指数中的周期性信号,区分行星引起的径向速度变化和恒星光球抖动,并搜索径向速度时间序列中的重要信号,以拟合相应的开普勒模型。结果在本文中,我们详细介绍了调查,我们报告了发现的前三个行星的样本周围的巨星HD 22532,HD 64121和HD 69123。
2022-01-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Star-planet interactions. IV. Possibility of detecting the orbit-shrinking of a planet around a red giant
一些红巨星的表面自转速度如此之快,以至于它们一定是通过与一个亲密的伴星(另一颗恒星、褐矮星或行星)的潮汐相互作用而旋转起来的。我们在这里集中在红巨星的情况下,旋转的潮汐相互作用与行星。当行星和恒星之间的距离减小时,恒星的自转周期减小,行星的轨道周期减小,恒星的反射运动增加。我们研究这三个量的变化率时,15 M $_{J}$的行星,最初轨道2 M $_\odot$星在1天文单位的作用下的潮汐力在红巨星阶段收缩的圆形轨道。我们使用恒星演化模型,结合行星轨道演化的计算,这使我们能够以一致的方式跟踪恒星和轨道之间的角动量交换。我们得到在行星被吞没前的最后$\sim$ 40年中,红巨星的反射运动每年增加超过1 m s $^{-1}$.在这个阶段,恒星的反射运动在660和710 m s $^{-1}$之间。恒星的自转周期在被吞没前的最后3000年里每年增加超过10分钟。在此期间,恒星的自转周期小于0.7年。在同一时期,轨道周期的变化,这是短于0.18年,是在同一数量级。反射运动和自旋速度的变化非常小,因此很可能无法观察到。检测这种效应最有希望的方法是通过观测凌日行星,也就是通过凌日开始或结束时的{ \it }变化。像柏拉图这样的太空任务可能会对探测即将被红巨星吞没的行星产生巨大的兴趣。
2017-06-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
The BEBOP radial-velocity survey for circumbinary planets I. Eight years of CORALIE observations of 47 single-line eclipsing binaries and abundance constraints on the masses of circumbinary planets
介绍了BEBOP环联行星径向速度巡天。我们使用位于智利拉西拉的瑞士欧拉望远镜上的CORALIE摄谱仪开始了这项调查。2013年开始了为期四年的密集观测活动,目标是从EBLM对低质量食双星的调查中抽取的47个单线食双星。我们特别使用带有微弱M矮星伴星的双星,避免了光谱污染,提供了类似于单星的观测条件。通过将新的BEBOP观测与EBLM计划中现有的观测相结合,我们报告了长达8年的1519次径向速度测量结果。对于最好的目标,我们对行星的敏感度低至0.1木星质量,我们的中位数敏感度为0.4木星质量。在这个初步的调查中,我们没有发现任何行星质量的同伴。尽管如此,我们提出的第一个限制的丰富的circumbinary同伴,作为一个函数的质量和周期。将我们的结果与开普勒的探测结果进行比较,表明行星轨道倾角的分散度小于~10度。
2019-01-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
How eclipse time variations, eclipse duration variations, and radial velocities can reveal S-type planets in close eclipsing binaries
虽然已经发现了大约12颗凌日行星在一个内部的近距离双星系统(所谓的“P型行星”)的宽轨道上运行,但还没有发现在一个食双星系统中只围绕一颗恒星运行的行星(所谓的“S型行星”)。尽管开普勒望远镜发现了大量的食双星系统。在这里,我们提出了一种新的检测方法,这些S-型行星,它使用恒星径向速度(RV),日食时间变化(ETV)和日食持续时间变化(EDV)之间的相关性。我们通过模拟一个现实的基准系统测试这种技术的能力,并证明其可探测性与现有的高精度RV和测光仪器。我们说明,与少量的RV观测,RV-ETV图允许我们区分逆行和逆行的行星轨道和行星质量也可以估计,如果恒星交叉关联函数可以解开。我们还确定了一个新的(虽然最小的)贡献的S型行星的罗西特-麦克劳克林效应在食恒星双星。最后,我们探索可能的检测外卫星周围过境发光的巨行星,并发现,所需的精度检测卫星的RV曲线的主机行星的顺序是${\rm cm\,s}^{-1}$,因此目前的仪器无法访问。
2016-12-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detecting Transits of Planetary Companions to Giant Stars
在目前已知的大约350颗太阳系外行星中,大约有10%的行星的轨道半径R >~ 2.5 R_sun。这些行星特别令人感兴趣,因为它们倾向于围绕更大质量的宿主运行,并且在其最近的历史中,由于它们的主星从主序星演化出来,它们受到了可变的恒星日照。不幸的是,我们对这些行星的物理性质的信息有限,因为它们都是通过径向速度方法检测到的,没有观测到过境。在这里,我们评估的前景检测过境的行星伴侣巨星。我们发现,几个已知系统的先验凌日概率>~ 10%,对于R >= 2.5 R_sun的宿主星样本,预计约有一个凌日系统。尽管凌日的振幅很小(约为10^-4 × 10^-4),持续时间很长(> 50小时),但我们认为,即使是对于孔径约为1 m的普通望远镜,在宽带光中探测这些信号的困难也在于系统误差和实用性,而不是光子噪声。我们提出了一种新的方法,可以克服这些困难,它使用窄带测量隔离色球发射薄环预计在巨星的肢体。在这些窄带中的过境信号预计将是更大的幅度和更短的持续时间比在宽带发射,从而减轻了许多困难的过境检测在宽带发射。最后,我们指出,它可能会发现行星伴星巨星使用开普勒,提供了足够数量的这样的目标进行监测。
2009-06-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
BEBOP III. Observations and an independent mass measurement of Kepler-16 (AB) b -- the first circumbinary planet detected with radial velocities
径向速度法是探测系外行星最可靠和最成熟的方法之一。然而,尽管环联星行星的出现率相对较高,但迄今为止它还未能探测到它们。在这里,我们报告开普勒-16A的速度测量,获得与苏菲摄谱仪,在天文台上普罗旺斯的193厘米望远镜,收集在BEBOP调查的环联行星。我们的测量标志着第一个环联星行星的径向速度检测,独立确定开普勒-16 ~(AB)~b的质量为$0.313 \pm 0.039\,{\rm M}_{\rm Jup}$,一个与日食时间变化一致的值。我们的观测表明,有能力实现光子噪声精度和精度的单线双星,我们的最终精度达到$\rm 1.5~m\,s^{-1}$的二进制和行星信号。我们的分析铺平了道路,更多的环联行星检测使用径向速度,这将增加目前已知的系统相对较小的样本统计相关的数字,使用的方法,也提供较弱的检测偏差。我们的数据还包含一个长期的径向速度信号,我们将其与主星的磁周期联系起来。
2021-12-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Radial Velocity Survey for Planets around Young stars (RVSPY) A transiting warm super-Jovian planet around HD 114082, a young star with a debris disk
为了通过径向速度方法检测具有碎片盘的年轻恒星的行星伴星,我们在2018年4月至2022年8月期间观察了HD114082,作为我们RVSPY计划(年轻恒星周围行星径向速度调查)的目标之一。我们使用的FEROS摄谱仪,安装在MPG/ESO 2.2米望远镜在智利,获得高信噪比的光谱和时间序列的精确径向速度(RV)。此外,我们分析了档案HARPS光谱和TESS光度数据。我们使用CERES、CERES ++和SERVAL管道来导出RV和活性指标,并使用ExoStriker对RV和TESS光度进行独立和组合分析。我们报告发现一个温暖的超木星的伴侣HD 114082的基础上,109.8 $\pm$ 0.4天的信号在合并RV数据从FEROS和HARPS,并在一个过境事件在TESS测光。最佳拟合模型表明,8.0 $\pm$ 1.0 Mjup的伴星半径为1.00 $\pm$ 0.03 Rjup,轨道半长轴为0.51 $\pm$ 0.01 au,离心率为0.4 $\pm$ 0.04。伴星的轨道与已知的位于28天文单位的近边缘碎片盘一致。HD 114082 b可能是最年轻的(15 $\pm$ 6百万年),也是仅有的三颗小于1亿年的巨行星伴星之一,它们的质量和半径都是通过观测确定的。它可能是第一个正确的模型约束巨行星,允许区分热启动和冷启动模型。它与冷启动模式更加兼容。
2022-11-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation of Planetary Populations II: Effects of Initial Disk Size & Radial Dust Drift
最近的ALMA观测表明,虽然存在一系列的磁盘大小,典型的磁盘半径很小,径向尘埃漂移影响磁盘中固体的分布。在这里,我们将探讨这些功能在行星人口合成模型的后果。我们模型的一个关键特征是行星陷阱-形成行星的快速I型迁移的障碍-我们包括冰线,热转换和死区的外缘。我们发现,冰线在暖赤道的形成中起着基础性的作用。特别是,超级地球与在冰线处形成的暖彗星的比率敏感地取决于初始圆盘半径。初始气体盘半径为$\sim$ 50 AU,导致最大的超级地球人口,而更大和更小的磁盘大小导致冰线产生更多的气体巨星接近1 AU。在不同的磁盘半径的冰线上形成的典型行星之间的这种过渡证实了行星形成从根本上与磁盘属性(在这种情况下,磁盘大小)有关,并且只有在我们的模型中包括尘埃演化效应时才能看到。此外,我们发现,包括径向尘埃漂移的结果在形成更多的超级地球之间的0.1 - 1 AU,具有较短的轨道半径比那些产生的模型中的尘埃演化的影响不包括在内。
2020-01-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Solar Neighborhood XLIX: Nine Giant Planets Orbiting Nearby K Dwarfs, and the CHIRON Spectrograph's Radial Velocity Performance
我们报告的K矮星的大径向速度调查的初步结果,距离太阳系50秒差距,寻找恒星,棕矮星,和类木行星使用径向速度从CHIRON光谱仪的CTIO/SMARTS 1.5米望远镜。我们在K矮星调查中确定了三颗新的系外行星候选者,并确认了TESS绕TOI 129轨道运行的热木星。我们的技术通过另外五个已知的系外行星轨道K矮星得到证实,使这里提出的轨道解的数量达到9个,每个都有一个最小质量为0.5- 3.0 $M_{jup}$的系外行星候选者。此外,我们还提供了186个附近的K矮星列表,这些K矮星没有检测到亲密的同伴,非常适合更灵敏地搜索低质量行星。这组恒星用于确定CHIRON的效率,稳定性和径向速度工作的性能。对于V = 7- 12的K矮星,在较宽的观测条件下,径向速度精度达到5- 20 ms $^{-1}$。我们使用径向速度标准演示了CHIRON在数小时、数周和数年内的稳定性,并描述了仪器功能和可供潜在用户使用的操作模式。
2021-11-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Efficient Dust Radial Drift Around Young Intermediate-mass Stars
对系外行星的径向速度和直接成像观测表明,对于中等质量恒星($2.5-8\,M_\odot$),巨行星的频率可能会降低。可能阻碍其形成的关键机制仍不清楚。从理论的角度来看,中等质量恒星周围的行星形成可能发生在更长的时间尺度上,再加上快速的迁移和有效的光蒸发,可能会阻止行星在这些环境中形成。本文研究了考虑恒星演化时星盘中尘埃粒子径向漂移的时间演化。我们证明,在1 $-$ 2百万年后,中等质量恒星周围的粒子漂移速度急剧增加,可能在行星形成的第一步中形成一个难以克服的障碍。这种高的径向漂移可以解释为什么在年龄超过3 $-$ 400万年的中等质量恒星周围没有发现圆盘,而在低质量恒星($<2.5\,M_\odot$)周围,漂移可能不是圆盘演化的最重要因素。未来这些圆盘的高分辨率图像可以帮助我们解释为什么中等质量恒星周围的行星可能很罕见。此外,我们可以探索有效的尘埃径向漂移的作用是否确实阻碍了中等质量恒星周围的行星形成--或者其他。
2022-06-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the possibility of detecting extrasolar planets' atmospheres with the Rossiter-McLaughlin-effect
探测太阳系外行星的大气层需要非常苛刻的观测。对于那些不能在空间上与其宿主恒星分离的行星,即绝大多数行星,凌日行星是唯一允许探测其大气层的行星。这可能来自于透射光谱学或二次日食期间的测量。另一种方法是测量罗西特-麦克劳克林效应,它对行星半径的大小很敏感。由于强行星吸收线的贡献,半径是波长依赖的,这开辟了一条道路,探测行星大气也与地面高分辨率光谱。我们的数值模拟的主要目标是提供一个可靠的估计的幅度的波长相关的RM效应。我们的数值模拟提供了相位分辨合成光谱模拟部分日食恒星表面在过境的细节。使用这些光谱,我们可以得到RM曲线的不同波长区域和波长依赖的行星半径。可以比较行星大气内吸收线贡献高和低的区域的曲线。从这些差异的影响,可观察到的数量。我们将我们的模拟应用于HD209458。我们的数值模拟表明,详细处理的合成光谱的临边暗化是重要的精确分析。与参数化的临边暗化规律相比,出现6米/秒的系统误差。行星大气对NaD偶线的波长依赖性在RM曲线中产生了一个微分效应,对于自转速度为4.5 km/sec的恒星,该微分效应为1.5 m/sec,当自转速度为2倍时,该微分效应增加到4 m/sec。
2009-03-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Precise radial velocities of giant stars -- XVII. Distinguishing planets from intrinsically induced radial velocity signals in evolved stars
本文通过长期多普勒监测识别出10颗具周期性径向速度变化的巨星,结合多光谱仪25年数据评估其与开普勒模型的一致性,发现7颗为恒星本征诱导变化,HIP 64823或存在巨型系外行星,强调长期监测对区分行星与本征信号的重要性。
2025-04-12 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Detecting Planetary Oblateness in the Era of JWST: A Case Study of Kepler-167e
Tsinghua University(清华大学);Nankai University(南开大学);University of Virginia(弗吉尼亚大学);Institute for Astronomy, University of Hawaii(夏威夷大学天文研究所);Osaka University(大阪大学)
开发高效计算扁率行星凌星光变曲线的算法,以JWST观测Kepler-167e为例,证明单次凌星可高置信度探测土星级扁率或设定严格上限,并讨论探测冷巨行星环、卫星和大气成分的潜力。
2025-01-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
XO-2b: a Prograde Planet with a Negligible Eccentricity, and an Additional Radial Velocity Variation
我们提出了精确的径向速度的XO-2采取的斯巴鲁HDS,涵盖两个过境的XO-2b的间隔近两年。结果表明,XO-2 b的轨道偏心率在2 $σ$($e=0.045\pm0.024$)以内为零,轨道偏离(天空投影自旋轨道对准角$λ=10^{\circ}\pm72^{\circ}$)。$λ$的约束差是由于碰撞参量小(XO-2 b的轨道倾角几乎为90 $^{\circ}$)。该数据还提供了XO-2 b质量的改进估计值(以$0.62\pm0.02$ $M_{\rm Jup}$表示)。我们还发现了一个长期的径向速度变化在这个系统。进一步的径向速度测量是必要的,以确定这种额外的变化的原因。
2011-10-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Radial velocity constraints on the long-period transiting planet Kepler-1625 b with CARMENES
开普勒-1625最近引起了相当大的关注,因为开普勒任务的恒星光度时间序列分析被解释为显示出在凌日行星大小的候选行星开普勒-1625b周围存在大型系外卫星的证据。我们的目标是检测开普勒-1625 b(及其假定的卫星)对主星施加的径向速度(RV)信号,或者根据情况确定过境物体质量的上限。我们用CARMENES总共拍摄了开普勒-1625的22个光谱,其中20个是有用的。观测在2017年10月至2018年10月期间总共进行了7个晚上,覆盖了开普勒-1625 b的一个完整轨道的$125\%$。我们使用自动光谱径向速度分析仪(SERVAL)管道推导恒星的RV和不确定性。然后,我们拟合的RV曲线模型的开普勒轨道上的一个单一的行星观测RV使用$χ^2$最小化程序。我们推导出开普勒-1625b的质量上限的假设下,一个单一的行星在圆形轨道上。在这种情况下,开普勒-1625 b质量的$1\,σ$、$2\,σ$和$3\,σ$置信上限分别为$2.90\,M_{\rm J}$、$7.15\,M_{\rm J}$和$11.60\,M_{\rm J}$。我们为开普勒-1625b的行星性质提供了强有力的证据,使其成为当今已知的第十大最长周期的行星。我们的数据并没有回答关于第二颗可能更短周期的行星的问题,这可能是开普勒-1625b观测到的凌日时间变化的原因。
2020-01-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
A decade of radial-velocity monitoring of Vega and new limits on the presence of planets
我们提出了一个分析1524光谱织女星跨越10年,在其中我们寻找周期性的径向速度变化。一个周期为0.676天,半振幅为10米/秒的信号与以前光谱和光谱偏振研究在更短的时间跨度上测量的旋转周期一致,证实了这颗A0星上存在表面特征。这些特征演化的时间尺度可以提供对维持正常A型星弱磁场的机制的深入了解。使用准周期核用高斯过程对径向速度进行建模表明,特征斑点演化时间尺度为~180天,尽管我们不能排除它更长的可能性。如此长的时间尺度可能表明织女星上存在失效的化石磁场。TESS数据首次揭示了织女星的光度旋转调制,总振幅仅为10 ppm,光谱和光度振幅的比较表明表面特征可能由亮斑而不是暗斑主导。对于最短的轨道周期,凌日和径向速度注入恢复测试排除了大于2个地球半径的凌日行星和大多数非凌日巨行星的存在。在很长一段时间内,我们结合我们的径向速度与直接成像从文献中产生的素食行星和褐矮星的检测极限的距离为15天文单位。最后,我们检测到一个候选的径向速度信号的周期为2.43天,半振幅为6米/秒。如果它是由一颗绕轨道运行的伴星引起的,那么它的最小质量将是大约20个地球质量;由于织女星的磁极朝向,如果它的轨道与恒星的自转方向一致,那么它就相当于一颗类木行星。我们讨论了确认这颗候选行星的前景。
2021-01-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Reanalysis of radial velocity data from the resonant planetary system HD128311
多行星系HD 128311至少拥有两颗行星。它的动力学形成历史已在文献中广泛研究。我们重新分析最新的径向速度数据,该系统与仿射不变的马尔可夫链蒙特卡罗采样器EMCEE。使用高阶积分器IAS 15,我们执行完全动态拟合,允许行星在采样过程中相互作用。使用MEGNO指标的稳定性分析表明,该系统位于参数空间的稳定岛。与以前的研究相比,我们发现,该系统被锁定在一个2:1的平均运动共振。谐振角$φ_1$以约37°的振动幅度振动。平均运动共振的存在对行星形成理论具有重要意义。我们的研究结果证实了涉及行星迁移和随机力的模型的预测。
2015-01-05 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
A Short History of (Orbital) Decay: Roman's Prospects for Detecting Dying Planets
The Ohio State University(俄亥俄州立大学);University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心)
罗马望远镜将通过探测轨道衰减的行星,研究银河系中行星吞噬的速率及恒星潮汐耗散的物理机制。
2025-12-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
BEBOP II: Sensitivity to sub-Saturn circumbinary planets using radial-velocities
BEBOP是一项径向速度巡天计划,利用高分辨率摄谱仪监测单线食双星的样本,以寻找环双星行星。在这里,我们描述和测试我们用来识别BEBOP数据中的行星信号的方法,并确定我们如何通过产生检测限来量化我们对环双星行星的敏感性。通过使用扩散嵌套采样器,该过程变得更容易且更鲁棒。在测试我们的方法的过程中,我们注意到,相反,流行的智慧,假设圆形轨道在计算检测限的径向速度调查提供了过于乐观的检测限高达$40\%$在半振幅与所有径向速度调查的影响。我们使用三个BEBOP目标从我们的南方HARPS调查进行示例分析。我们证明了第一次重复的能力,以达到残留的均方根散射$3~\rm m.s^{-1}$(后删除的二进制信号),并发现我们是敏感的质量下降到海王星和土星的circumbinary行星,轨道周期高达$1000~\rm days$。
2021-12-10 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Detecting Volcanism on Extrasolar Planets
对太阳系外岩石行星的研究已经发现了第一个凌日岩石超级地球,Corot 7b,其地面温度允许岩浆海洋。在这里,我们问,我们是否可以区分岩石行星与最近的主要火山活动的远程观测。我们建立了一个基于现今地球的类地系外行星上火山爆发的模型,导出了多种气体分布和云量情景下的出射光谱和透射光谱的可观测特征。我们计算所需的观测时间,以检测爆炸性火山活动的系外行星在初级和次级日食,并讨论观测火山活动的过境地球的超地球大小的系外行星的可能性。我们发现,二氧化硫从大型爆炸性喷发的光谱信号,是远程检测,特别是在最近的恒星使用地面望远镜的二次日食测量,并报告的频率和幅度的预期签名。行星在宜居带中的过境概率随着与主星的距离而减小,使得靠近主星的小行星成为最佳目标
2010-09-07 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Feasibility of detecting and characterizing embedded low-mass giant planets in gaps in the VIS/NIR wavelength range
可见光和近红外(VIS/NIR)的高对比度成像揭示了星周盘(CSD)中存在大量的子结构。最常观察到的子结构之一是同心间隙,可能暗示嵌入形成行星的存在。然而,它们的直接检测是罕见的,因此关于大多数间隙特征的起源的模糊性仍然存在。本研究的目的是研究高对比度VIS/NIR成像直接探测和表征间隙中低质量巨行星的能力。为此,制作了一个原行星盘模型网格。这些模型包括一颗中央金牛座T星,周围环绕着一颗表面为CSD的吸积行星,行星本身被一个环行星盘(CPD)包围,并留下一个缺口。我们使用Monte Carlo辐射转移代码Mol 3D生成温度分布和合成观测。基于这些模拟,我们测量了行星及其CPD对对比度曲线的影响,并量化了观测波长和五个关键参数对确定的信号强度的影响。然后,我们应用我们的结果的检测标准,并评估的SPHERE/VLT的嵌入式行星的检测能力。我们发现,一部分的调查参数空间包括可检测的行星,我们阐述了非检测的影响。此外,我们分析了潜在的损失的有价值的信息,通过使用一个太小的冠状面具。然而,我们认为这一结果不太可能。最后,在VIS/NIR中,我们确定了行星和盘的每个研究的基本属性,最有希望的观测波长,使我们能够区分不同的基本参数值。我们发现,探测能力和表征往往受益于不同的观察波长。
2022-03-07 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Radial Velocity Variability of the K-giant Gamma Draconis: Stellar Variability Masquerading as a Planet
我们提出了从2003年到2017年对Gamma Dra进行的精确恒星径向速度测量。2003 - 2011年的数据显示出连贯的、长寿命的变化,周期为702 d。这些变化与行星伴星的存在是一致的,它的轨道特性是在演化恒星周围发现的典型巨行星。对依巴谷测光、Ca II S指数测量和这段时间内的谱线形状测量的分析表明,行星的径向速度没有变化,这似乎“证实”了行星的存在。然而,2011 - 2017年的径向速度测量似乎反驳了这一点。从2011年到2013年,径向速度变化几乎消失,只在2014年恢复,但有明显的相移。总径向速度的变化与~ 10.6年时间尺度上的振幅变化一致,也与666 d和801 d两个周期之间的拍频效应一致。这两个信号似乎都不太可能来自一个双行星系统。一个简单的动力学分析表明,只有1- 2%的机会,这两颗行星是稳定的。相反,我们认为,这种多周期性的行为可能代表了一种新形式的恒星变化,可能与振荡对流模式。如果这种内在的恒星变化在K巨星周围很常见,并归因于行星伴星,那么这些恒星中行星的出现率可能比想象的要低得多。
2018-01-16 astro-ph.SR
Radial-velocity discovery of a second planet in the TOI-1338/BEBOP-1 circumbinary system
本研究利用HARPS和ESPRESSO光谱仪的视向速度数据,在TOI-1338/BEBOP-1环双星系统中发现新气态巨行星TOI-1338/BEBOP-1c,是首个仅靠视向速度发现的环双星行星,也使该系统成为第二个已知多行星环双星系统,并给出内侧行星质量上限。
2023-06-12 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
An investigation into the radial velocity variability of GJ 581 - On the significance of GJ 581g
我们研究了GJ 581的径向速度变化的基础上,从HARPS和凯克HIRES光谱仪的测量。傅立叶预白化过程能够从HARPS数据中提取四个行星信号,从Keck数据中提取两个。结合这两个数据集增加了HARPS发现的四个行星信号的重要性。这表明凯克的数据也支持四颗行星的存在。去除四个行星信号后的剩余径向速度测量的周期图分析显示了几个周期性信号,这些信号在通过自举法评估虚警概率时是重要的。然而,它表明,这些不是由于行星的同伴。这一分析能够确认GJ 581周围存在四颗行星,但无法确认GJ 581 g的存在。
2013-07-27 astro-ph.SR
Empirical Limits on Radial Velocity Planet Detection for Young Stars
我们报告的初步结果,从我们的长期搜索使用精确的径向速度的行星质量的同伴位于几个AU的恒星比太阳年轻。基于一个大于150颗恒星的样本,我们定义了径向速度散射中的一个底,sigma_RV,作为色球活动水平R '_{HK}的函数。这个抖动的下限随着恒星活动的增加而增加,它设定了可以探测到的最小行星质量。采用中位数活动年龄关系揭示了天体物理学的限制,通过径向速度监测可辨别的行星质量,作为恒星年龄的函数。考虑到具有平均抖动活动水平的太阳质量原色,当它们小于100 / 300 / 1000百万年时,径向速度测量中的随机抖动分量将可检测的伴星质量限制为> 0.3 / 0.2 / 0.1 M_木星。这些数字需要在比轨道周期更长的时间范围内进行大量-几十次-径向速度观测。较低的伴星质量限制可以实现小于平均抖动和/或增加观测次数的恒星。
2014-08-15 astro-ph.SR
BEBOP VI. Enabling the detection of circumbinary planets orbiting double-lined binaries with the DOLBY method of radial-velocity extraction
本文利用DOLBY光谱分离方法和高斯过程提取双谱线双星径向速度,结合新统计方法,将环双星行星探测灵敏度提升约一个数量级,为后续观测奠定基础。
2024-10-03 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Detecting Exoplanets Using Eclipsing Binaries as Natural Starshades
我们调查直接成像日食双星周围的系外行星,使用日食作为一个自然的工具,调暗的二进制,从而增加行星恒星亮度对比度。在日食时,双星变成点状,使日冕照相成为可能。我们选择的双星的行星恒星对比度将提高$>10\times$在日食期间,使其有可能检测到一颗行星,是$\gtrsim10\times$暗淡或在恒星系统,是$\sim2$ - $3\times$更大的质量比其他。我们的方法将深入了解双星与单个恒星周围的行星发生率。我们考虑自发光(SL)和反射光(RL)行星。在SL的情况下,我们选择的二进制的年龄是足够年轻的,使轨道SL行星将保持发光;在U Cep和AC Sct,分别,我们的方法是敏感的SL行星$\sim$ 4.5 $M_J$和$\sim$ 9 $M_J$与当前的地面或不久的将来的空间为基础的仪器,和$\sim$ 1.5 $M_J$和$\sim$ 6 $M_J$与未来的地面观测站。在RL的情况下,有三个附近的($\lesssim50$ pc)系统- V1412 Aql,RR Cae,RT Pic -周围的行星与恒星之间的距离为$\gtrsim20$ mas的类似彗星的行星可能会被未来的地面和空间日冕仪成像。在RR Cae和RT Pic周围可能可以检测到相同距离的金星状行星。一颗可居住的类地行星代表着一个挑战;虽然行星-恒星在日食和行星通量时的对比度可以用6- 8米的太空望远镜获得,但行星…
2020-07-21 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Closeby Habitable Exoplanet Survey (CHES). IV. Synergy between astrometry and direct imaging missions of the Habitable World Observatory for detecting Earth-like planets
本文研究CHES天体测量与HWO直接成像的协同作用,发现先验CHES轨道约束可将类地行星探测完备性提高约10%,探测效率提升2至30倍。
2025-05-05 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Deep-learning based measurement of planetary radial velocities in the presence of stellar variability
NASA Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院NASA喷气推进实验室);Penn State University(宾夕法尼亚州立大学)
提出深度学习测量恒星活动下微小行星径向速度,多线CNN可恢复0.2m/s半振幅、50天周期行星,误差小,有前景。
2023-05-09 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Recovering planet radial velocity signals in the presence of starspot activity in fully convective stars
解释恒星活动是寻找围绕所有光谱类型恒星运行的更小行星的关键组成部分。我们使用多普勒成像的方法来证明,恒星黑子引起的径向速度变化可以有效地减少适度旋转,充分对流的恒星。利用太阳黑子观测数据外推的星斑分布,我们采用典型的低对比度M型矮星斑分布来合成线轮廓畸变。使用最大熵正则化拟合恢复的失真和相应的恒星径向速度的测量。该程序演示了晚M星窝藏在宜居带的轨道行星。该技术对于vsini = 1-10 km/s的恒星是有效的,将恒星噪声贡献降低了近一个数量级。通过精心选择的观测策略,该技术可用于确定恒星自转周期,并且对未知恒星倾角等不确定性具有鲁棒性。虽然证明晚型M星,该程序适用于所有光谱类型。
2016-12-03 astro-ph.SR
Detecting Transits in Sparsely Sampled Surveys
低质量恒星的小尺寸原则上提供了一个机会,通过凌日在宜居带发现类地行星和“超级地球”。像Pan-STARRS和LSST这样的大面积天气调查将观测到大量的低质量恒星,尽管相对于行星的周期和凌日持续时间,采样间隔很大(稀疏)。我们提出了简单的分析方程,可用于估计调查的可行性,通过设置上限的数量过境行星,将被检测到。我们使用蒙特卡罗模拟,以找到上限的数量过境行星,可能会发现在泛星中深和3 π调查。我们在SDSS-II超新星数据中寻找凌日行星和M-矮星食双星是用来说明使用稀疏抽样调查的问题(和成功)。
2009-03-06 astro-ph.SR
Characterizing the Distribution of Parameters of Planets Found by Radial Velocity is Essential for Understanding Planet Formation and Evolution
系外行星参数按周期分布的特征表明,行星参数的分布具有丰富的信息,可以为理解行星历史提供必要的指导。在行星-恒星“物体”的周期计数中发现了结构,在这些结构中,偏心率与行星数量、恒星金属丰度、每对数周期行星计数密度、恒星多样性和行星质量有不同的相关性。它们似乎彼此变化,并随着恒星质量而变化,但行星太少,无法轻松可靠地研究这些重要关系。这些关系是大量的可观测数据,行星形成和演化理论必须根据这些数据进行检验。确定系外行星参数之间关系的性质的机会证明了在从几天到几千天甚至更长的时间内找到更多行星的价值。我们建议支持继续寻找更多的行星,甚至是巨行星,其周期长达几千天。我们还建议支持对许多系外行星参数分布的研究。
2019-08-07 astro-ph.IM astro-ph.SR