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
System parameters, transit times and secondary eclipse constraints of the exoplanet systems HAT-P-4, TrES-2, TrES-3 and WASP-3 from the NASA EPOXI Mission of Opportunity
作为NASA EPOXI机遇号任务的一部分,我们观测了七个已知的凌日系外行星系统,以构建具有极高相位覆盖率和精度的时间序列测光。在这里,我们提出了四个“热木星系统”与近太阳恒星的结果- HAT-P-4,TrES-3,TrES-2和WASP-3。我们观测到HAT-P-4的10次凌日,估计行星半径Rp = 1.332 \pm 0.052 RJup,恒星半径R \star = 1.602 \pm 0.061 R \odot,倾角i = 89.67 \pm 0.30度,从第一次接触到第四次接触的凌日持续时间T = 255.6 \pm 1.9分钟。对于TrES-3,我们观察到7次凌日,发现Rp = 1.320 \pm 0.057 RJup,R \star = 0.817 \pm 0.022 R \odot,i = 81.99 \pm 0.30度和T = 81.9 \pm 1.1分钟。我们还注意到TrES-3光变曲线的长期变化,这可能是由于恒星黑子。我们观察到TrES-2的9次凌日,发现Rp = 1.169 \pm 0.034 RJup,R \star = 0.940 \pm 0.026 R \odot,i = 84.15 \pm 0.16度和T = 107.3 \pm 1.1分钟。最后,我们观察到WASP-3的8次凌日,发现Rp = 1.385 \pm 0.060 RJup,R \star …
2010-11-09 astro-ph.EP
Multi-band transit observations of the TrES-2b exoplanet
利用德国汉堡天文台1.2米Oskar-Luhning望远镜(OLT)和德国卡拉尔阿尔托天文台2.2米望远镜(BUSCA)对2009年春季的TrES-2b系外行星进行了凌日观测。新的OLT数据,与我们在2008年拍摄的数据相同的仪器设置,以及同时记录的BUSCA数据证实了先前报道的低倾角值,事实上表明TrES-2b系外行星已经超过了第一个倾角阈值(i_min,1 = 83.417),不再遮挡整个恒星表面。使用多波段的BUSCA数据,我们证明了,可以一致地拟合与一组给定的临边暗化系数,而不需要调整这些系数,并进一步,我们可以证明,波长依赖的恒星半径的变化必须是小的,从理论上预期的。我们的新观测为之前报道的凌日系外行星TrES-2b的轨道倾角变化提供了进一步的证据。我们详细研究了这种倾斜变化的可能原因,并认为所观察到的变化应被解释为节点回归。虽然扁圆形主星的假设需要一个不合理的大二次谐波系数,但以额外行星形式存在的第三个天体将为观测到的长期轨道变化提供非常自然的解释。由于缺乏明确观察到的短期变化的过境时间和我们观察到的长期节点回归率,我们预测一个假定的扰动木星质量的行星的周期约为50至100天。这种物体应该可以用当今的径向速度技术探测到。
2009-12-23 astro-ph.EP
Ground-based K-band detection of thermal emission from the exoplanet TrES-3b
内容:斯皮策太空望远镜对凌日系外行星的二次日食测量已经产生了几个直接探测到的热系外行星光。由于斯皮策在波长longward的3.6微米,可以说是行星光谱(从1到3微米)的最有趣的部分之一是无法与这颗卫星。这个区域是行星光谱能量分布的峰值,也是分子吸收带可以显著影响测量的发射的区域。目标:到目前为止,2.2微米K波段二次日食测量,这是可能的,从地面上,尚未导致安全的检测。本文的目的是在K波段测量非常热的木星TrES-3b的二次日食,并观测其凌日,以获得精确的行星半径在近红外。研究方法:我们使用威廉赫歇尔望远镜(WHT)观测二次日食,并使用英国红外望远镜(UKIRT)观测TrES-3b的凌日。这两次观测都涉及望远镜的显著散焦,目的是以高效率产生数千帧的高节奏时间序列,星光分散在许多像素上。结果:我们检测到TrES-3b的二次蚀,深度为-0.241+-0.043%(~6 sigma)。这对应于T_B(2.2 μ m)= 2040+-185K的昼侧亮温,这与目前该行星高层大气物理性质的模型相一致。日食的中心似乎从相位φ =0.5稍微偏移了Delta_phi=-0.0042+-0.0027,这可能表明TrES-3b的轨道是非圆形的。
2009-01-13 astro-ph.EP
Geometric albedos at short optical wavelengths for the hot Jupiters WASP-43b, WASP-103b, and TrES-3b
最大和最接近的系外行星将反射足够的恒星光,使其能够在高到中等太阳辐射的条件下进行地面光度检测。我们提出的观测活动的二次日食光变曲线的三个最合适的系外行星的目标,WASP-43 b,WASP-103 b,和TrES-3b的结果。观测是用米级望远镜在蓝色光学宽带滤波器约翰逊B和约翰逊V进行的,我们在日食发生时没有检测到光度变暗,并通过注入恢复测试得出最佳拟合的日食深度。然后,这些深度值被用来推断低几何曲率,范围从零到0.18,在大多数情况下,不确定性为0.12或更好。这项工作说明了地面望远镜即使在短光波长下也能提供选定系外行星的波长分辨反射特性的潜力,否则只能通过哈勃太空望远镜获得。
2022-09-12 astro-ph.EP
Detection of Planetary Emission from the Exoplanet TrES-2 using Spitzer /IRAC
我们在这里介绍的结果,我们的观察TrES-2使用红外阵列相机斯皮策。我们在两次日食期间监测了这个凌日系统,当时行星的辐射被恒星阻挡。在3.6微米、4.5微米、5.8微米和8.0微米处,所得到的通量降低分别为0.127% ± 0.021%、0.230% ± 0.024%、0.199% ± 0.054%和0.359% ± 0.060%。我们发现,这些通量对比度是很好的拟合与T_{eff} =1500 K的黑体光谱,以及由一个更详细的模型谱的行星大气。在所有四个IRAC通道中观察到的行星-恒星通量比可以通过在TrES-2大气中有和没有热逆的模型来解释,尽管具有不同的大气化学。基于热化学平衡的假设,反演模型的化学成分似乎更合理,使其成为更有利的情景。TrES-2也属于高辐射行星的范畴,理论上预测它们会表现出热反转。然而,需要在红外和可见光波长进行更多的观测,以确认该系统中的热反转。此外,我们发现二次日食的时间与之前公布的凌日时间和圆轨道的预期一致。这意味着TrES-2很可能具有圆形轨道,因此不会从非零轨道偏心率的潮汐耗散中获得额外的热能,这是对这颗行星大半径的一种拟议解释。
2009-12-31 astro-ph.EP
Near-UV and optical observations of the transiting exoplanet TrES-3b
从2009年6月到2012年4月,我们在几个光学和近紫外光度波段观测了热木星TrES-3b的9次主要凌日,试图探测其磁场。Vidotto,Jardine和Helling认为,如果TrES-3b的近紫外光曲线显示出比其光学光曲线更早的进入,则其磁场可以受到限制,而其出口保持不受影响。预测类木星行星的磁场强度应该在8 G到30 G之间。使用这些磁场值和假设的100 G的B_star,Vidotto等人的方法预测的时间差为5-11分钟。我们没有检测到早期的入口在我们的近紫外观测的三个晚上,尽管平均节奏为68秒,平均光度精度为3.7毫等。然而,我们确定了TrES-3 b的磁场强度的上限范围在0.013和1.3 G之间(对于宿主恒星TrES-3的1-100 G磁场强度范围),使用的时间差为138 s,来自奈奎斯特-香农采样定理。为了验证我们关于TrES-3 b异常小的磁场强度的结果,并进一步限制Vidotto等人的技术,我们提出了未来的观测TrES-3b与其他平台能够实现较短的近紫外节奏。我们还提出了一个改进的物理参数的TrES-3b,更新的星历和它的第一个公布的近紫外光曲线。我们发现,近紫外行星半径Rp = 1.386+0.248-0.144 RJup与行星的光学半径一致。
2012-11-20 astro-ph.EP
New photometric observations of the transiting extrasolar planet TrES-3b
我们提出了在2009 - 2011年期间在几个天文台获得的过境系外行星TrES-3b的新过境观测。重新确定了系统的轨道参数,并计算了新的线性星历。为了研究轨道的长期稳定性,我们进行了数值模拟。
2011-08-26 astro-ph.EP
High-precision multi-band time-series photometry of exoplanets Qatar-1b and TrES-5b
我们提出了卡塔尔-1和TrES-5过境系外行星系统,其中包含短周期轨道上的K-矮星周围的行星。我们的数据包括总共20个过境光变曲线使用五个中等望远镜,使用散焦技术操作。我们在所有数据中达到的平均精度为Qatar-1($V = 12.8$)的$RMS_{Q} = 1.1$ mmag和TrES-5($V = 13.7$)的$RMS_{T} = 1.0$ mmag。我们使用这些数据来完善的轨道星历,光度参数,测量的物理性质的两个系统。使用BUSCA成像仪在三个通带($gri$)中同时观测到每个物体的一个凌日事件。卡塔尔-1的QES巡天光变曲线在周期为$P_{\star} = 23.697 \pm 0.123$ \,d上有明显的正弦变化,这意味着显著的星点活动。我们在光变曲线中搜索了恒星黑子穿越事件,但在任何新的数据集中都没有找到明确的证据。卡塔尔-1系统中的这颗行星没有经过其主星表面的活跃纬度。在假设$P_{\star}$对应于卡塔尔-1\,A的自转周期的情况下,这颗恒星的自转速度非常接近于通过Rossiter-McLaughlin效应观测得到的$v \sin i_\star$值。因此,在这个系统中发现的低投影轨道平行度意味着低的绝对轨道平行度,这也是行星凌日弦避开恒星表面活动纬度的必要条件。
2015-03-08 astro-ph.EP
A Uniform Determination of the Bulk Metallicities and Alpha Enrichments of Confirmed Exoplanet Systems with TRES
Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(天体物理学中心 | 哈佛与史密森尼学会);Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院卡弗里天体物理与空间研究所)
本文利用TRES的高分辨率光谱数据,对625颗F、G、K型恒星进行光谱学表征,确定其恒星参数及α富集,揭示金属丰度与系外行星特性之间的联系,并发现低金属丰度恒星可能更易形成巨行星。
2026-05-11 astro-ph.EP
Evidence of Long-Term Period Variations in the Exoplanet Transit Database (ETD)
我们分析了大量的公民科学数据,并确定了8个热木星系统,这些系统显示出偏离恒定轨道周期的证据:HAT-P-19 b,HAT-P-32 b,TrES-1 b,TrES-2 b,TrES-5 b,WASP-4 b,WASP-10 b和WASP-12 b。后一个系统是众所周知的潮汐轨道衰减表现出强有力的证据,并作为本研究的一个重要控制。我们确定的其他几个系统在文献中有争议的周期漂移,允许这里的结果作为一个独立的分析。这些公民科学数据来自系外行星过境数据库,这是捷克天文学会变星和系外行星分会于2008年建立的一个全球项目。ETD拥有超过400颗行星和12,000个跨越15年的观测数据,充满了研究近距离热彗星长期轨道演化的潜力。我们使用我们的结果来讨论后续调查的目标的优先级,这将是必要的,以确认期间漂移及其原因。
2022-09-22 astro-ph.EP
A transit timing analysis of nine RISE light curves of the exoplanet system TrES-3
我们提出了九个新观察到的过境的TrES-3,作为过境计时计划的一部分,使用上升仪器的利物浦望远镜。用马尔可夫链Monte-Carlo方法计算了该系统的行星-恒星半径比和倾角,得到的结果分别为Rp/Rstar=0.1664^{+0.0011}-0.0018}和i = 81.73^{+0.13}-0.04},与前人的结果一致。中心渡越时间和不确定性也计算,使用残差排列算法作为对误差的独立检查。重新分析了8个先前发表的TrES-3光变曲线,以确定渡越时间和不确定性使用一致的技术。虽然发现凌日时间与线性星历表不一致,15个自由度的x ^2 = 35.07,但我们认为这是光变曲线系统学的结果,而不是真正的凌日时间变化。这是因为光变曲线显示出与恒定周期的最大偏差,或者具有相对较少的过境覆盖范围,或者具有明确的系统性。利用这些渡越时间计算了新的星历,其结果为T_c(0)= 2454632.62610 +- 0.00006 HJD,P = 1.3061864 +- 0.0000005天。过境时间,然后被用来放置作为一个潜在的扰动行星的周期比的函数的质量上限,表明我们的数据是足够敏感的内部和外部2:1共振探测亚地球质量的行星,假设额外的行星是在一个最初的圆形轨道。
2009-05-28 astro-ph.EP
TrES-1 b: A Case Study in Detecting Secular Evolution of Exoplanet Orbits
本研究通过分析热木星TrES-1 b的多类观测数据,证实其轨道存在长期动力学演化,提出轨道衰减的行星倾角潮汐驱动假说,并给出同类系统的研究框架。
2025-08-20 astro-ph.EP
Probing the Possible Causes of the Transit Timing Variation for TrES-2b in TESS Era
本研究结合TESS、ETD及既往数据,分析热木星TrES-2b的凌星时间变化,未发现短周期TTV,长周期TTV更可能由轨道衰减导致,测得轨道周期衰减速率及偏低的恒星潮汐品质因子,为潮汐耗散研究提供新观测约束。
2024-09-18 astro-ph.EP
Analysis of HAT-P-16b and TrES-3b Exoplanets by the Transit Timing Variations Method
在这项研究中,HAT-P-16 b和TrES-3b系外行星的凌日观测是在美国UZAYMER天文台用50厘米Ritchey Chretien型望远镜进行的。通过分析这两颗系外行星的光变曲线,得到了系统参数和可接受的模型。发现HAT-P-16系统的这些参数中的一些为:$_{P}$ =4.172 $\pm$ 0.163 $_{J}$,$_{P}$ =1.309 $\pm$ 0.111 $_{J}$,a/$_{*}$ =7.1922 $\pm$ 0.0017和b=0.1003 $\pm$ 0.1533,它们与\cite{2010ApJ...720.1118B}中给出的值一致。此外,对于TrES-3系统,相同的参数计算为M $_{P}$ =1.959 $\pm$ 0.111 M $_{J}$,R $_{P}$ =1.320 $\pm$ 0.169 R $_{J}$,a/R $_{*}$ =6.0656 $\pm$ 0.4899和b= 0.7 892 $\pm$ 0.0700.这些值也与\cite{2007ApJ...663L..37O}中给出的值一致。通过使用从渡越光变曲线获得的渡越时间,作为HAT-P-16 b的Lomb-Scargle(LS)周期图的结果,没有发现显著的渡越时间变化(TTV)(假警报概率- FAP)= 96)。然而,作为从TrES-3b数据获得的LS周期图的结果,确定了在…
2021-09-13 astro-ph.EP astro-ph.IM
Multi-color photometry and parameters estimation of Jupiter-sized exoplanets; TRES-3b, WASP-2b and HATP-30b
在准确描述太阳系外行星时,对凌日光变曲线进行精确和频繁的光度跟踪研究是必不可少的。本文介绍了三种凌日“热闪烁体”TrES-3b、WASP-2b和HAT-P-30 b(WASP-51 b)的新的多波长光度法。数据来自塔尔顿州立大学的0.8米望远镜。当结合文献数据时,允许我们以相应的方式重新确定系统参数。我们开发了GCX简化管道和TAP,建模和光曲线拟合软件包来分析提取的光曲线。然后,我们使用加权平均的结果来估计三个系外行星系统的BVRI滤波器的参数,并将它们与以前的结果进行比较。我们得出的结论是,我们确定的参数与以前的研究是一致的。根据我们的研究,质量为Mp = 1.773 Mjup和Rp = 1.305 Rjup的TreS-3b似乎质量稍小,而质量为Mp = 0.7006 Mjup和Rp = 1.5109 Rjup的HAT-P-30 b似乎是一个膨胀的“热木星”。此外,我们比较了我们的宽带光度分析的结果与以前的研究,以寻找过境深度波长的依赖性。我们发现TrES-3b和WASP-2b在整个光波段(除了R波段的WASP-2b)都有一个平坦的光谱,这表明它们的大气中存在云。WASP-2b的Rp/R* 值为0.14215,比以前的工作提高了0.14 $σ$。HAT-P-30 b在B滤波器中的半径明显更大,Rp = 0.161246Rjup,这是由Rp/R* = 0.1334得出的,这被大气…
2020-11-13 astro-ph.EP astro-ph.IM
Revisiting the Transit Timing Variations in the TrES-3 and Qatar-1 systems with TESS data
给出并分析了由凌日系外行星巡天卫星(TESS)观测到的TrES-3b的58条凌日光变曲线和Qatar-1b的98条凌日光变曲线,以及我们用地基1.23 m望远镜观测到的Qatar-1b的2条凌日光变曲线。这些光变曲线与来自系外行星过境数据库(ETD)和文献的最佳质量光变曲线相结合。从这些光变曲线中精确确定的过境时间使我们能够获得两颗热木星的精确轨道星历表,并且精度更高。从时序分析,我们发现在这两个系统中存在的过境时间变化(TTV)的指示。由于观测到的TTV不太可能是短期和周期性的,因此排除了在TrES-3b和Qatar-1b附近轨道上存在其他行星的可能性。长期TTV的可能原因,如轨道衰减,拱点进动,Applegate机制和视线加速也进行了检查。然而,没有发现这些可能性来解释观察到的TTV的TrES-3b。与此相反,视线加速度似乎是对观察到的卡塔尔-1b的TTV的合理解释。为了证实这些发现,对这两个系统进行进一步的高精度凌日和RV观测是值得的。
2022-09-09 astro-ph.EP
Atmosphere and Spectral Models of the Kepler-Field Planets HAT-P-7b and TrES-2
我们开发的两个开普勒场行星,已知的开普勒任务开始之前(HAT-P-7 b和TrES-2)的大气模型。我们发现,公布的开普勒和斯皮策数据的HAT-P-7 b似乎需要一个非常热的高层大气的昼侧,有很强的逆温和昼夜再分配很少。TrES-2的斯皮策数据表明,温和的逆温与温和的昼夜再分配。我们研究了非平衡化学对TrES-2模型大气的影响,发现甲烷水平必须通过极端的量进行调整,以便引起大气结构和紧急光谱的轻微变化。我们对TrES-2的斯皮策数据的最佳拟合模型使我们预测了开普勒带通中的低次级食行星-恒星通量比(~2 x 10^-5),这与最近的观测结果是一致的。最后,我们考虑了来自热系外行星的开普勒带光通量如何取决于高层大气中可能存在的额外光吸收体的强度。我们发现,光通量是不单调的光学不透明度,和非单调性是更大的更亮,更热的恒星。
2010-08-24 astro-ph.EP
Atmospheric Characterization of 5 Hot Jupiters with Wide Field Camera 3 on the Hubble Space Telescope
我们使用哈勃空间望远镜WFC 3探测了5颗热木星系外行星的大气结构和组成。我们使用G141棱镜(1.1-1.7 $μ$ m)研究过境的TrES-2b,TrES-4 b和CoRoT-1b,二次日食中的TrES-3b和WASP-4 b。这个波长区域包括一个预测的吸收功能,从水在1.4 $μ$ m,我们预计是非简并与其他分子,可能是丰富的碳氢化合物贫乏(如太阳组成)热木星大气。我们将波长区域划分为10个区间。对于每个箱,我们产生跨越凌日和/或日食时间的分光光度光变曲线。我们校正这些光变曲线的仪器系统学没有参考的仪器模型。对于我们的透射光谱,我们的平均$1-σ$精度每箱对应的变化2.1,2.8和3.0大气尺度高度的TrES-2b,TrES-4 b,和CoRoT-1b,分别。我们发现了这三颗行星的无特征光谱。我们无法提取出WASP-4 b的强大透射光谱。对于我们的昼侧发射光谱,我们的平均$1-σ$精度每箱对应的行星恒星通量比$1.5\times10^{-4}$和$2.1\times10^{-4}$的WASP-4 b和TrES-3 b,分别。我们结合这些估计与以前的宽带测量,并得出结论,这两个行星的等温大气是不利的。我们没有发现由于水的特征的迹象。我们确认,WFC 3是适合凌日系外行星的研究,但在凝视模式下,多次访问活动是必要的,把水丰度的强有力的限制。
2014-03-05 astro-ph.EP
Planetary transit observations at the University Observatory Jena: XO-1b and TrES-1
我们报告的过境事件的过境行星XO-1b和TrES-1与耶拿大学天文台的25厘米望远镜的观测。根据所有50个可用的XO,SuperWASP,凌光曲线(TLC)-项目-和系外行星凌日数据库(ETD)-数据,包括我们自己在2007年3月获得的I波段测光,我们发现XO-1b的轨道周期为P=(3.941501 +/- 0.000001)d,与以前公布的周期相比略有变化约3秒。我们为这颗凌日行星提供了新的星历表。此外,我们提出了新的R带测光的两个过境的TrES-1。借助文献中所有可用的渡越时间,这使我们能够改进轨道周期的估计:P=(3.0300722 +/- 0.0000002)d。我们的观察将是有用的时间变化所造成的额外的扰动行星和/或恒星斑点和/或卫星的未来调查。
2009-05-12 astro-ph.EP
Planetary transit observations at the University Observatory Jena: TrES-2
我们报告的几个过境事件的过境行星TrES-2的观测与卡塞格伦望远镜卡梅拉在耶拿大学天文台。在2007年3月至2008年11月期间,观测到10次不同的凌日,几乎是一个完整的轨道周期。总的来说,在40个夜晚的观测中,对TrES-2的母星进行了4291次曝光(总共71.52小时的观测)。根据TrES-2的凌日时间,从TrES网络、凌日光曲线项目和系外行星凌日数据库公布的34个事件加上我们自己的10次凌日,我们发现轨道周期为P=(2.470614 +/-0.00001)d,与之前公布的周期相比略有变化~0.6 s。我们为这颗凌日行星提供了新的星历表。此外,我们还发现凌日后的第二次下降,这可能是由于混合变星或第二颗恒星的掩星,甚至是系统中的另一个物体。我们的观察将是有用的时间变化所造成的额外的扰动行星和/或恒星斑点和/或卫星的未来调查。
2009-05-12 astro-ph.EP
Ground-based near-UV observations of 15 transiting exoplanets: Constraints on their atmospheres and no evidence for asymmetrical transits
在近紫外线下观测到的系外行星凌日被用来研究其大气层的散射特性和可能的恒星-行星相互作用。我们观测了15颗系外行星的初次凌日(CoRoT-1b、GJ 436 b、HAT-P-1b、HAT-P-13 b、HAT-P-16 b、HAT-P-22 b、TrES-2b、TrES-4 b、WASP-1b、WASP-12 b、WASP-33 b、WASP-36 b、WASP-44 b、WASP-48 b和WASP-77 Ab),以更新其行星参数、星历表、在它们的过境深度中搜索波长依赖性以限制它们的大气,并确定在它们的光变曲线中是否可见不对称。在这里,我们提出了12个目标(CoRoT-1b,GJ 436 b,HAT-P-1b,HAT-P-13 b,HAT-P-22 b,TrES-2b,TrES-4 b,WASP-1b,WASP-33 b,WASP-36 b,WASP-48 b和WASP-77 Ab)的第一个地基近紫外光变曲线。我们发现,所有的近紫外跃迁都没有表现出非球面对称性,这一结果与Ben-Jaffel等人和Turner等人最近的理论预测相一致。多波长测光表明,在10个目标中,从近紫外到光学波长的跃迁深度是恒定的(暗示云),以及5个目标中随波长变化的过境深度(暗示其大气中的瑞利或气溶胶散射)。我们还提出了一个较小的近紫外线过境深度比在WASP-1b中的光学测量的第一次检测和可能的不透明度源,可…
2016-03-08 astro-ph.EP
Statistics of Magrathea exoplanets beyond the Main Sequence. Simulating the long-term evolution of circumbinary giant planets with TRES
本研究通过改进TRES代码模拟环双星巨行星从主序到白矮星阶段的长期演化,发现相当比例的行星可存活为围绕双白矮星的Magrathea行星,为相关观测和理论研究提供参考。
2023-05-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Spitzer Five-Band Analysis of the Jupiter-Sized Planet TrES-1
With an equilibrium temperature of 1200 K, TrES-1 is one of the coolest hot Jupiters observed by { \Spitzer }. It was also the first planet discovered by any transit survey and one of the first exoplanets from which thermal emission was directly observed. We analyzed all { \Spitzer } eclipse and transit data for TrES-1 and obtained its eclipse depths and brightness temperatures in the 3.6 { \micron } (0.083 % { \pm } 0.024 %, 1270 { \pm } 110 K), 4.5 { \micron } (0.094 % { \pm } 0.024 %, 1126 { \pm } 90 K), 5.8 { \micron } (0.162 % { \pm } 0.042 %, 1205 { \pm } 130 K), 8.0 { \micron } (0.213 %…
2014-11-18 astro-ph.EP
Near-Infrared Thermal Emission from TrES-3b: A Ks-band detection and an H-band upper limit on the depth of the secondary eclipse
我们目前的H和KS波段测光包围热木星TrES-3b的二次日食使用宽视场红外相机的加拿大-法国-夏威夷望远镜。我们探测到TrES-3b的二次日食,深度为0.133+/-0.017%,在KS波段(8-sigma)-与de Mooij和Snellen报告的日食深度形成鲜明对比。我们在H波段没有探测到它的热辐射,但在这个波段的二次日食深度上有一个3 σ的极限,即0.051%。一个二次日食的深度在Ks需要非常有效的昼夜侧重新分配的热量和近各向同性的再辐射,结论是在较长的波长,中红外斯皮策观测协议。我们对H波段二次日食深度的3-sigma上限也支持非常有效的热量再分配,并表明这些观测所探测的大气层可能是均匀的。然而,我们的H波段上限是如此的限制,它表明在深度的温度反演的可能性,或吸收分子,如甲烷,进一步抑制在这个波长的发射通量。我们的近红外测量和斯皮策获得的组合表明,TrES-3b显示近等温昼侧大气温度结构,其光谱很好地近似于黑体。我们强调,我们严格的H波段限制与仅从较长波长观测得到的最佳拟合大气模型完全不一致,因此突出了除了斯皮策返回的中红外线外,多个波长的近红外观测的重要性,以促进对过境系外行星能量预算的全面了解。
2010-06-03 astro-ph.EP
Optical Phase Curves of Kepler Exoplanets
我们已经进行了全面的搜索光学相位变化的所有行星候选人与紧密的轨道在15个季度的数据从开普勒太空望远镜。在对系统学进行校正后,我们发现了八个系统,它们似乎显示了次日食和相位变化。其中五个(Kepler-5,Kepler-6,Kepler-8,KOI-64和KOI-2133)是新的,三个(TrES-2,HAT-P-7和KOI-13)先前已经发表了相位曲线,尽管观测数量要少得多。我们模拟了每个行星候选者的全相位曲线,包括主凌日和次凌日,并推导出它们的太阳黑子、白天和夜晚的温度、椭球变化和多普勒波束。我们发现KOI-64和KOI-2133的夜面温度远高于它们的平衡值(而KOI-2133的夜面温度也大于1),因此我们得出结论,它们很可能是自发光天体,而不是行星。其他六颗候选行星的特征与它们是低几何曲率(<0.3)的行星相一致。对于TrES-2和KOI-13,开普勒带通似乎探测了比行星平衡温度更热的大气层。对于KOI-13,我们检测到一个从未见过的三次余弦谐波,其振幅为6.7+/-0.3 ppm,相位曲线残差中的相移为-1.1+/-0.1弧度,这可能是由于其自旋轨道未对准。我们报告派生行星参数的所有六颗行星,包括质量从椭球的变化和多普勒波束,并比较我们的结果公布的值时可用。我们的研究结果几乎使开普勒系外行星的数量增加了一倍,并测量了相位曲线的变化,从而为近距离热彗星的性质提供了有价值的新约束。
2013-05-14 astro-ph.EP
Characterizing Transiting Extrasolar Planets with Narrow-Band Photometry and GTC/OSIRIS
我们报告的第一个太阳系外行星观测从10.4米大加那利望远镜(GTC),目前世界上最大的,完全可控的,单孔径光学望远镜。我们使用GTC上的OSIRIS可调谐滤波器成像仪来获取巨大系外行星TrES-2b和TrES-3b凌日的高精度窄带测光。我们在两个近红外(NIR)波段(790.2和794.4 +/- 2.0 nm)获得了几乎同时的观测结果,这两个波段是专门为避免水蒸气吸收和天空辉光而选择的,以便最大限度地减少通常限制地基测光精度的大气影响。我们的研究结果表明,尽管相对较差的大气条件和望远镜的一些技术问题,一个非常高的测光精度与最小的大气污染。我们发现的光度测量精度的TrES-2的意见是0.343和0.412毫微克的790.2和794.4 nm的光变曲线,和精度的TrES-3的意见被认为是0.470和0.424毫微克的790.2和794.4 nm的光变曲线。我们还讨论了未来如何使用这种新技术对过境行星进行后续观测,以有助于描述由CoRoT和开普勒等太空任务发现的海王星和超级地球大小的行星,以及测量巨行星的大气特性,例如大气吸收特征的强度。
2010-06-23 astro-ph.EP
Physical Properties of the Transiting Planetary System TrES-3
我们提出了四个新的过境的行星系的TrES-3观察2009年5月至2010年6月。其中,第三次凌日本身就表明了亮度扰动的可能证据,这可能是行星挡住恒星表面的冷星斑的结果。总共109个凌日时间,包括我们的测量,被用来确定改进的星历,凌日历元为2454185.910944 $\pm$ 0.000072 HJED,轨道周期为1.30618700 $\pm$ 0.00000015 d。我们使用JKTEBOP程序,采用二次临边变暗规律分析了凌日光变曲线。为了推导TrES-3系统的物理性质,凌日参数与食双星和恒星演化模型的经验关系相结合。用$T_A$、log $ρ_{\rm A}$和[Fe/H]标定的恒星质量和半径与等时线分析的结果一致。我们发现系外行星TrES-3 b的质量为1.93 $\pm$ 0.07 M $_{\rm Jup}$,半径为1.30 $\pm$ 0.04 R $_{\rm Jup}$,表面重力为log $g_{\rm b}$ =3.45 $\pm$ 0.02,密度为0.82 $\pm$ 0.06 $ρ_{\rm Jup}$,平衡温度为1641 $\pm$ 23 K。结果与气体巨行星的理论模型吻合得很好。
2010-11-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Systematic Retrieval Analysis of Secondary Eclipse Spectra II: A Uniform Analysis of Eight Planets and Their C to O Ratios
二次日食光谱提供了宝贵的见解的温度和成分的系外行星大气。我们进行了系统的温度和丰度检索分析的9个系外行星(HD 189733 b,HD209458 b,HD 149026 b,GJ 436 b,WASP-12 b,WASP-19 b,WASP-43 b,TrES-2b和TrES-3b)在二次日食中观察到的空间和地面设施相结合。我们的目标与此分析是提供一组一致的温度和成分,自洽模型可以进行比较,并探讨形成这些大气的基本过程。本文是三部分系列论文中的第二部分,这些论文探索了从二次日食光谱中获取温度和丰度的可能性,以及这些结果对系外行星大气化学的影响。在这项调查中,我们提出了一个目录的温度和丰度H $_2$ O,CH $_4$,CO和CO $_2$。我们发现,我们的温度和丰度与以前的研究基本一致,尽管我们没有发现任何统计上令人信服的证据来证明超级太阳的碳氧比(例如,在我们的样本中,九颗行星中有八颗的太阳碳氧比落在1西格玛置信区间内)。此外,在我们的样品中,我们发现在很宽的有效温度范围内(HD209458 b除外)几乎没有热反转的证据,与以前的调查一致。在我们的样本中,大多数行星在如此广泛的有效温度范围内缺乏反转的证据,这为TiO不太可能是负责形成这些反转的吸收剂的假设提供了额外的支持。
2014-01-29 astro-ph.EP
Features in the Broadband Eclipse Spectra of Exoplanets: Signal or Noise?
一颗行星的发射光谱包含有关大气成分和结构的信息。我们比较贝叶斯信息准则(BIC)的黑体适合和理想化的光谱检索适合44个行星与已公布的日食测量在多个热波段,主要是获得与斯皮策太空望远镜。光谱特征的证据取决于日食深度的不确定性。斯皮策已经证明,当同时分析多个日食时,其日食精度优于1 E-4,但这一壮举只进行了四次。这是很难自我校准光度学时,一个单一的掩星减少和孤立的分析,我们发现,这样的测量没有通过测试的可重复性。单次日食测量的不确定性下限为5E-4,或者其不确定性被低估了3倍。如果我们在单次日食测量中采用这些经验上的不确定性,那么分子特征的证据就几乎消失了:除了HD 189733 b之外,黑体的BIC比所有行星的光谱反演都要好,少数几颗不适合黑体的行星也不适合自洽的辐射转移模型。这表明,在现存的宽带发射光谱的功能是由于天体物理和仪器噪声,而不是分子带。平流层逆温、化学不平衡和高C/O比仅仅基于测光的说法还为时过早。我们建议,观察者要谨慎的误差估计,从自校准的小数据集,和建模者比较光谱模型的证据,如黑体更简单的模型。
2014-08-22 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
Lucky Imaging of transiting planet host stars with LuckyCam
我们使用安装在2.56米北欧光学望远镜上的LuckyCam相机在SDSS $i'$波段获得了高分辨率、高对比度的光学成像,以寻找16颗恒星的微弱恒星伴星。幸运成像技术使用非常短的曝光时间来获得近衍射极限的图像,产生亚弧秒的灵敏度,使我们能够在主行星宿主的视盘中寻找微弱的恒星同伴。在这里,我们报告检测到两个候选恒星同伴的行星主机TrES-1在分离$<6.5\arcsec$,我们确认恒星同伴的CoRoT-2,CoRoT-3,TrES-2,TrES-4和HAT-P-7已经在文献中已知。我们没有确认通过\citet{Bergfors2013}的Lucky Imaging发现的HAT-P-8的候选伴体,然而,最有可能的原因是HAT-P-8是在较差的视觉条件下观察到的。我们的探测灵敏度限制使我们能够限制样本中行星宿主恒星的光谱型和质量。如果结合起来,这项工作中确定的恒星同伴将为行星形成和演化的模型提供严格的观测约束。此外,这些伴星可能会影响这些系统中系外行星的衍生物理性质。
2013-05-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Characterizing Exoplanet Atmospheres: From Light-curve Observations to Radiative-transfer Modeling
多波长凌日和二次日食光变曲线观测是探测系外行星热化学性质的一些最有力的技术。虽然行星与恒星的亮度对比度很大,可用的光谱带很少,产生的数据信噪比很低,但贝叶斯方法可以鲁棒地揭示我们可以设置哪些约束,而不会过度解释数据。在这里,我对过境系外行星数据进行了端到端的分析。我分析了三颗行星的太空望远镜数据,以描述它们的大气层并改进它们的轨道,研究了相关的噪声估计器,并为各自的数据分析管道的开发做出了贡献。第2章和第3章描述了用于轨道、轨道和凌日的测光(POET)管道,以模拟斯皮策太空望远镜的光变曲线,应用于天文学家大小的行星WASP-8b和TrES-1的二次日食观测。第4章研究了常用的相关噪声估计的系外行星光变曲线建模,时间平均,残差排列,小波似然,并评估其适用性和局限性估计参数的不确定性。第5章介绍了用于描述系外行星大气特征的开源贝叶斯大气辐射转移(BART)代码。BART结合了热化学平衡代码、一维逐行辐射转移代码和多核马尔可夫链蒙特卡罗统计模块,以约束系外行星的大气温度和化学丰度分布。我将BART代码应用于哈勃和斯皮策太空望远镜对海王星大小的行星HAT-P-11b的过境观测。BART发现大气中的重元素含量增加,将水的丰度限制在太阳丰度的100倍左右。
2016-04-05 astro-ph.EP
A Blind Search for Transit Depth Variability with TESS
本研究利用TESS前四年观测数据对330颗已知系外行星开展凌星深度变异性盲搜索,识别出4个疑似变异目标并分析成因,推算Roman任务预计可发现约1000个具有显著凌星深度变异性的目标。
2023-11-03 astro-ph.EP
A Transmission Spectrum Of HD 189733b From Multiple Broadband Filter Observations
我们提出了新的多宽带过境测光的HD 189733 b在怀俄明州红外天文台获得。使用多个凌日的五波段斯隆滤波器观测的集合,我们创建了一个“超低”分辨率的透射光谱来辨别系外行星大气的性质。观察是在三个凌日事件上进行的,总共有108 u ',120 g',120 r ',110 i'和116 z'图像,整个系列的平均曝光节奏为7分钟。分析采用马尔可夫链蒙特卡罗方法,辅以高斯过程回归模型。我们发现行星的视半径从z '带的0.154 +0.000920-0.00096 R* 增加到u'带的0.157 +0.00074-0.00078 R*。无论这个表观半径意味着增强的瑞利散射或清晰或灰色的行星大气是高度依赖于恒星斑点模型的假设,但我们的结果是一致的HD 189733 b的文献。这组观测结果证明了我们的2.3米地面天文台测量大型系外行星大气层的能力。
2018-12-07 astro-ph.EP
Confirmation of four hot Jupiters detected by TESS using follow-up spectroscopy from MaHPS at Wendelstein together with NEID and TRES
本研究利用MaHPS、NEID和TRES高分辨率光谱观测确认并表征了TESS发现的四颗热木星,测定其周期、半径和质量,验证了半径膨胀模型及MaHPS对暗恒星周围行星的探测能力。
2025-01-08 astro-ph.EP
Is the Pale Blue Dot unique? Optimized photometric bands for identifying Earth-like exoplanets
下一代地面和太空望远镜将拍摄附近恒星周围的宜居行星。越来越多的文献描述了如何用光谱学来描述这类行星的特征,但很少考虑行星颜色的有用性。在这里,我们研究是否可以使用紫外可见到近红外波长宽带测光(350-1000 nm)来识别潜在的类地系外行星。具体来说,我们计算最佳的光度箱,用于识别系外地球,并将其与包括太阳系物体和模型系外行星在内的不适合居住的行星区分开来。一些假想的系外行星--特别是有着厚厚大气层的冰冷的类地行星--的颜色与地球相似,因为光谱中蓝色区域的瑞利散射。然而,地球反射光谱的细微特征似乎是独一无二的。特别是,地球的反射光谱具有“U形”,不像我们所有假设的不适合居住的行星。这种形状部分是生物成因的,因为富含氧气的氧化空气对阳光是透明的,允许突出的瑞利散射,而臭氧吸收可见光,形成“U”的底部。这种独特性是否具有实际效用取决于观测噪声。如果观测是光子限制的或由天体物理源(黄道光或不完全星光抑制)主导,那么使用宽带可见波长测光来识别地球孪生子与获得详细光谱相比几乎没有实际优势。然而,如果观察是由暗电流,然后优化测光可以大大有助于初步表征。我们还计算了确定太阳系外太古宙地球的最佳光度箱,并发现太古宙地球是更难以明确地确定比现代地球的孪生兄弟。
2016-01-29 astro-ph.EP
Stellar companions to exoplanet host stars: Lucky Imaging of transiting planet hosts
观测到的双星/多星系统中恒星和行星的性质为行星形成和演化提供了线索。我们将我们对视觉恒星同伴的调查扩展到21颗恒星的凌日系外行星的主机,使用两台AstraLux仪器的幸运成像技术:Calar Alto 2.2米望远镜的AstraLux Norte和La Silla ESO 3.5米新技术望远镜的AstraLux Sur。我们对凌日行星宿主星HAT-P-8和WASP-12的两颗以前未知的二元候选伴星进行了观测,并推导出伴星候选者的光度和天体测量特性。先前发现的与系外行星宿主恒星TrES-4和WASP-2的候选伴星的共同自行从后续观测中得到证实。对AstraLux观测到的31颗凌日系外行星的主星进行的贝叶斯统计分析表明,行星主星的伴星比例与太阳型场星的伴星比例没有显着差异,但行星主星的双星分离平均较大。
2012-09-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Broadband vortex fiber nulling: high-dispersion exoplanet science at the diffraction limit
随着确认的系外行星数量的不断增加,对它们进行光谱表征以确定其大气成分,形成路径,旋转速率和可居住性的推动力越来越大。然而,有大量已知的系外行星,要么不经过它们的恒星,要么已经通过径向速度(RV)方法以非常小的角距检测到,这样它们就无法进入传统的日冕系统。涡旋光纤调零(VFN)是一种新的单孔径干涉技术,它使用整个望远镜光瞳,通过在衍射极限处和衍射极限内对目标进行直接观察和光谱表征,弥合了传统日冕测量和RV或Transit方法之间的差距。通过将涡旋掩模与单模光纤相结合,轴上星光被拒绝,而离轴行星光被耦合并有效地路由到辐射计或摄谱仪进行分析。我们已经证明了VFN在实验室中的单色在过去。在本文中,我们提出了一个多色验证的VFN与零值的$<10^{-4}$在15%带宽的光。我们还提供了部署计划和预测产量估计的凯克行星成像仪和表征器(KPIC)仪器的VFN模式的更新。使用PSISIM,与几个小组合作开发的模拟包,我们评估KPIC VFN的能力,以检测和表征不同类型的目标,包括周围有前途的行星候选人移动群恒星以及已知的系外行星通过RV方法检测。KPIC VFN的天空演示将为部署在未来的仪器上铺平道路,如KPIC-HISPEC和TMT-MODHIS,它可以提供亚木星质量行星的高分辨率光谱,距离其恒星低至5毫角秒。
2022-10-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
Broadband transmission spectroscopy of HD209458b with ESPRESSO: Evidence for Na, TiO, or both
对系外行星大气的探测和定性是目前推动新观测设施发展的主要动力之一。在这种情况下,高分辨率光谱仪正在{证明}其潜力,并表明高分辨率光谱学将在这一领域至关重要。我们的目标是利用ESTERO高分辨率光谱,其中包括两个过境的HD 209458 b,探测宽带传输光谱的行星。我们应用Rossiter-McLaughin方法计算了HD209458 b的透射光谱。我们将结果与以前的HST观测和合成光谱进行了比较。我们恢复的HD209458 b的透射光谱与HST数据获得的光谱相似。这些模型表明,观察到的信号可以解释只有钠,只有TiO,或钠和TiO,即使没有一个是完全能够解释我们观察到的透射光谱。可能需要额外的吸收器来解释完整的数据集,尽管建模近似和观测误差也可能是观测到的不匹配的原因。使用彩色Rossiter McLaughlin技术,ESTERO能够从地面提供系外行星的宽带透射光谱,与天基设施相结合,为其他行星的类似研究开辟了良好的前景。
2020-11-07 astro-ph.EP
Examining the broadband emission spectrum of WASP-19b: A new z band eclipse detection
WASP-19 b是已知辐射最强的热中子源之一。它的第二次日食是所有过境行星中最深的,并且已经在多个光学和红外波段进行了测量。我们获得了一个z波段的日食观测,测量深度为0.080 +/-0.029%,使用2米福克斯望远镜南,这是与以前的观测结果一致。我们结合我们的z波段日食的测量与以前的观测,探索大气模型的WASP-19 b是一致的,其宽带光谱。我们使用的VSTAR辐射转移代码来检查不同的压力-温度分布和C/O丰度比的行星上的发射光谱的效果。我们发现具有超级太阳碳富集的模型与观测结果最匹配,与以前的模型检索研究一致。我们还将高层大气雾霾作为解释系外行星发射光谱的另一个维度,并发现尺寸<0.5微米的颗粒不太可能存在于WASP-19 b中。
2013-07-17 astro-ph.EP
The GTC exoplanet transit spectroscopy survey VIII. Flat transmission spectrum for the warm gas giant WASP-80
我们利用520~910 nm波段的地基透射光谱仪对WASP-80 b的大气进行了研究。WASP-80 b是一颗平衡温度为$\sim$ 800 K的暖膨胀气体巨星。这些观测使我们能够探测WASP-80 b大气中K和Na的存在和丰度,高空云的存在以及光谱蓝端的瑞利散射。利用安装在加拿大大望远镜上的OSIRIS光谱仪观测了WASP-80 b凌日的两个光谱时间序列,估算了该行星在520~ 910 nm波段(20 nm宽)和在K~I和Na~I共振双峰附近(6 nm宽)的透射光谱。我们建模三个先前公布的宽带数据集组成的27光变曲线联合前的透射光谱分析,以获得改进的事先估计行星的轨道参数,平均半径比,和恒星密度。我们恢复了平坦的透射光谱,没有瑞利散射或K~I或Na~I吸收的证据,并获得了改进的系统表征作为宽带和GTC数据集建模的副产品。从两个观测运行分别估计的透射谱是相互一致的,因为是使用参数或非参数系统学模型估计的透射谱。平坦的透射光谱有利于高海拔云的大气模型,而不是恒星或亚恒星金属丰度的无云模型。
2017-09-06 astro-ph.EP
FORS2 observes a multi-epoch transmission spectrum of the hot Saturn-mass exoplanet WASP-49b
内容:透射光谱学已被证明是研究系外行星大气的有用工具,并已导致检测到少量元素和分子(Na,K,H $_2$ O),但也揭示了许多行星显示出与不透明的高海拔薄雾或云的存在相一致的平坦透射光谱。目的:我们将这种技术应用于$M_P=0.38 M_{jup}$、$R_p=1.12 R_{jup}$、$P=2.78d$行星WASP-49 b,旨在表征其在0.73和1 $\mathrmμ$ m之间的透射光谱,并寻找K和H $_2$ O的特征。方法:用安装在欧洲南方天文台帕拉纳尔站VLT/UT 1望远镜上的FORS 2仪器观测了WASP-49 b的三次凌日。我们在MXU模式下使用FORS 2,棱镜GRIS_600z,在整个i'和z'波段同时产生多波长渡越光曲线。我们将这些数据与来自欧拉和TRAPPIST望远镜的独立宽带测光相结合,以获得对凌日形状的良好测量。强相关噪声结构中存在的FORS 2光变曲线,这是由于旋转平场结构,引入的线性大气色散校正器的透明度的不均匀性。我们占这些结构,通过构建共同的噪声模型,从残差的光变曲线轴承相同的噪声结构,并使用它们与简单的参数模型来推断的透射光谱。结果如下:我们提出了三个独立的WASP-49 b的透射光谱之间的0.73和1.02 $μm$,以及从FORS 2和宽带数据的综合分析的透射光谱之间的0.65和1.02 $μm$。从三个单独的时代得到的结果一致。WAS…
2016-01-05 astro-ph.EP
Discriminating Between Cloudy, Hazy and Clearsky Exoplanets Using Refraction
我们提出了一种方法来区分多云,朦胧和晴朗的天空(无云和薄雾)系外行星大气层,可适用于即将到来的大口径空间和地面望远镜,如詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)和欧洲极大望远镜(E-ELT)。这些设施将是描述凌日系外行星的强大工具,但只有在相当多的望远镜时间专门用于一颗行星之后。一种可以提供相对快速的识别无雾目标(可能是更有价值的表征目标)的技术可能会增加这些望远镜的科学回报。我们所提出的方法利用宽带观测的折射光在出过境光谱。通过系外行星大气层折射的光可以导致在进入之前和之后的通量增加。由于这种光在比典型的云层和薄雾层更大的压力下传输,因此折射光的检测可以指示无云或无薄雾的大气。JWST可以在10小时内完成木星系外行星的折射光检测,而E-ELT可以在5小时内完成超级地球/迷你海王星的折射光检测。我们发现,这种技术对于平衡温度在200到500 K之间的行星最有效,其中可能包括潜在的宜居行星。探测到一颗可能适合居住的行星的折射光,将强烈表明这颗行星没有全球云或薄雾层,因此是后续观测的一个有希望的候选者。
2014-09-24 astro-ph.EP
Nightside Pollution of Exoplanet Transit Depths
在已知的凌日系外行星中,大多数都是气体巨星,它们在很近的距离内围绕着它们的主星运行。理论和观测研究都支持这样的假设,即这些天体相对于宿主恒星发射大量的通量,朝着红外波长增加。对于系外行星的昼面,这种现象通常允许在这样的波长下检测到二次日食,这可以用来推断大气成分。在本文中,我们探讨了从太阳系外行星的夜面上的主要过境光变曲线,这基本上是一个自混合的排放的影响。考虑到夜面的辐射,系外行星的过境深度不再仅仅是半径比的函数。太阳系外行星的夜面发射出的光通量与恒星的光通量的对比度大约为10^(-3)。因此,我们表明,过境深度在中红外线将衰减,由于通量的贡献,从夜侧发射约10^(-4)。我们展示了如何补偿这种影响的情况下,系外行星的相位曲线已被测量,特别是HD 189733 b。对于其他系统,可能通过使用行星的温度估计来进行一阶校正。除非考虑到这种影响,否则透射光谱也会受到夜面发射的污染,我们估计明亮目标上的斯皮策宽带光谱会在1-sigma水平上发生变化。使用存档斯皮策测量,我们表明,该效果分别增加了8.0微米和24.0微米的过境深度由1西格玛和0.5西格玛每过境HD 189733 b。因此,我们估计,这将是5-10西格玛的影响,为不久的将来JWST观测。
2010-05-26 astro-ph.EP
Measuring titanium isotope ratios in exoplanet atmospheres
同位素相对丰度的测量可以为天体的形成和演化历史提供独特的见解。钛的五种稳定同位素被用来研究太阳系的早期历史和限制银河系的化学模型。与其他元素相比,钛的次要同位素相对丰富,使它们更容易进行具有挑战性的观测。我们评估了在系外行星大气中进行钛同位素测量的可行性,特别是用于高分辨率光谱的处理技术是否会影响导出的同位素比。我们使用了M矮星GJ 1002的档案高色散CARMENES光谱作为在非常高的信噪比下观察到的系外行星的代理。光谱检索使用petitRADTRANS模型进行窄(7045-7090毫米)和宽(7045-7500毫米)波长区域,导致同位素比和不确定性。这些检索在光谱上重复,其连续性被移除,以模仿典型的高色散系外行星观测。所有次要钛同位素的相对丰度被发现是略有增强相比,陆地值。从宽带光谱滤波的连续信息的损失对同位素比值的影响很小。随后通过添加不同水平的高斯噪声来降低CARMENES光谱,以估计未来系外行星大气观测的信噪比要求。对于宽波长范围,需要信噪比为5的光谱来确定同位素比,相对误差$\lesssim$ 10%。与主恒星有较大角度距离的超级彗星是最容易接近的系外行星,在8米级望远镜上需要大约一个小时的观测时间,而在未来的超大望远镜上需要不到一分钟的观测时间。
2021-10-05 astro-ph.EP
CaRM: Exploring the chromatic Rossiter-McLaughlin effect. The cases of HD 189733b and WASP-127b
在本文中,我们介绍了CaRM,半自动代码的宽带透射光谱的凌日行星通过彩色罗斯特-麦克劳克林方法的检索。我们将其应用于两颗系外行星的HARPS和ESTERO观测,以检索透射谱,我们分析其拟合的传输模型。我们使用了强烈的半径依赖性的罗西特-麦克劳克林(RM)效应振幅,引起的行星同伴,测量表观半径变化引起的系外行星大气。为了检索的透射光谱,径向速度,这是计算的波长箱,包括几个光谱的顺序,被用来同时拟合开普勒运动和RM效果。由此,半径比被计算为波长的函数,这使得人们能够检索给定系外行星的低分辨率宽带透射光谱。CaRM提供了使用从ARoME和PyAstronomy中提取的两个Rossiter-McLaughlin模型的可能性,该模型与开普勒函数相关联,以在过境观测期间自动拟合径向速度。此外,它提供了使用一些方法的可能性,这些方法在理论上可以减轻过境期间径向速度扰动的影响。CaRM代码允许使用最少的用户交互来检索给定系外行星的透射光谱。我们证明,它允许一个计算低分辨率宽带传输光谱的系外行星观察到使用高分辨率光谱仪,如HARPS和ESTERO。
2022-01-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
The widest broadband transmission spectrum (0.38-1.71 $μ$m) of HD 189733b from ground-based chromatic Rossiter-McLaughlin observations
到目前为止,多波段测光凌日观测(分光光度)主要用于检索凌日系外行星的宽带透射光谱,以研究其大气层。另一种方法被提出,并只使用过一次,恢复宽带透射光谱使用彩色罗斯特-麦克劳克林观测。我们使用的档案和新的观测数据与HARPS和CARMENES仪器检索HD 189733 b的透射光谱的彩色Rossiter-McLaughlin技术。综合结果涵盖了从地面观测获得的系外行星最宽的检索宽带透射光谱。我们在可见光波长范围内检索的光谱显示了一个朦胧的大气的签名,也包括钠和钾的存在的迹象。这些发现都与以前的研究结果一致。结合可见光和近红外透射光谱显示出强烈的陡峭斜率,可能有几个来源,如HD 189733 b大气中的超瑞利斜率,可见光和近红外之间未知的系统仪器偏移,或强烈的恒星活动污染。已知主星确实非常活跃,可能很容易在检索到的透射光谱中产生虚假特征。使用我们的CARMENES观测,我们评估了这种情况,并对HD 189733的活动区域的某些属性进行了信息约束。我们证明了HD 189733星斑的存在可以很容易地解释我们观察到的宽带透射谱的强烈斜率。
2020-09-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spectroscopy of Faint Kepler Mission Exoplanet Candidate Host Stars
恒星的性质测量了一个大的开普勒任务系外行星候选宿主恒星。这些恒星中的大多数都比14等暗,与其他光谱学后续研究相反。这个样本包括许多高优先级的地球大小的候选行星。用一组模型谱拟合了268颗恒星的R~3000光谱,以改进对4750 K <Teff<7200 K范围内矮星的Teff、log(g)和[Fe/H]的估计。这些恒星的性质被用来寻找新的恒星半径,反过来,候选行星的新半径估计。改进的恒星特征的结果是更准确地表示开普勒系外行星样本,并确定有希望的候选人进行更详细的研究。这一恒星样本,特别是Teff> 5200 K的恒星样本,包括了比飞行任务根据多色宽带测光假设的更多的相对演化的、半径更大的恒星。大约26%的模拟恒星需要将半径向上修正1.35倍或更大,87%的恒星的模拟表明半径有所增加。这里展示的样本也显示了大于3-4个地球半径的行星的入射率作为金属丰度的函数的变化。一旦[Fe/H]增加到>=-0.05,大行星突然出现在样本中,而较小的行星被发现绕着金属丰度范围更广的恒星运行。模拟的恒星光谱,以及另外84颗有效温度较低的恒星,可供社区使用。
2013-05-02 astro-ph.EP
Evidence of Possible Spin-Orbit Misalignment Along the Line of Sight in Transiting Exoplanet Systems
在26个通过罗西特-麦克劳克林(RM)效应测量的系外行星系统中,现在已经发现有8个在天空平面上明显的自旋-轨道错位。不幸的是,RM效应只测量了凌日系外行星的轨道与其宿主恒星在天空平面上的自旋之间的角度,使得行星轨道与其宿主恒星的自旋之间的互补失准角沿着视线不受约束。我使用一个简单的恒星旋转模型与观测数据为基准,统计确定10个系外行星系统从样本的75个,可能有一个显着程度的错位沿视线之间的轨道的行星和旋转的主机恒星。我发现HAT-P-7,HAT-P-14,HAT-P-16,HD 17156,Kepler-5,Kepler-7,TrES-4,WASP-1,WASP-12和WASP-14可能沿着视线旋转轨道错位。这10个系统的主恒星质量M_star都在1.2 M_sun <= M_star <= 1.5 M_sun的范围内,偶然发生这种情况的概率小于万分之一。此外,在候选错位系统中的行星优先是大质量和偏心的。从RM效应和这个分析的耦合分布不对准表明,过境系外行星更有可能是自旋轨道对齐比预期的预测过境行星人口完全由行星-行星散射或Kozai周期和潮汐摩擦。由于这个原因,可能有两个群体的近距离系外行星系统:一个群体的对齐系统和一个群体的明显失调系统,其中导致失调或失调系统的生存过程在具有大质量恒星和行星的系统中更有效地运作。(节略)
2010-06-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Laboratory demonstration of the wrapped staircase scalar vortex coronagraph
本研究设计并测试了包裹阶梯标量涡旋日冕仪,在NASA测试平台上实现单色光3.2e-8和10%带宽2.2e-7的原始对比度,为系外行星直接成像提供新方案。
2024-02-11 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Rossiter-McLaughlin effect and exoplanet transits: A delicate association at medium and low spectral resolution
本研究针对RM效应在中低光谱分辨率下对系外行星凌星光谱的影响尚不明确的问题,通过模拟发现其不影响低分辨率宽带特征,但会偏差中分辨率窄线信号,且验证了HD209458b的钠信号为行星起源。
2023-12-20 astro-ph.EP
Estimating dayside effective temperatures of hot Jupiters and associated uncertainties through Gaussian process regression
在这项工作中,我们概述了一种新的方法,估计日侧有效温度的系外行星和相关的不确定性,使用高斯过程(GP)回归。通过应用我们的方法模拟观测,我们表明,GP方法估计的不确定性比其他模型无关的方法更强大。我们发现,无偏估计的有效温度可以使用少至三个宽带测量(白光HST WFC 3和两个温暖的斯皮策IRAC通道),虽然我们警告说,估计只使用IRAC可以显着偏置。然后,我们将我们的GP方法应用于文献中的12个热彗星,其二次日食深度已由WFC 3和IRAC通道1和2测量:CoRoT-2 b; HAT-P-7 b; HD 189733 b; HD 209458 b; Kepler-13 A b; TrES-3 b; WASP-4 b; WASP-12 b; WASP-18 b; WASP-33 b; WASP-43 b;和WASP-103 b。我们提出了这些行星的独立于模型的昼侧有效温度,不确定性估计范围从$\pm$ 66 K到$\pm$ 136 K。
2019-08-07 astro-ph.EP
Using the chromatic Rossiter-McLaughlin effect to probe the broadband signature in the optical transmission spectrum of HD 189733b
透射光谱学是探测系外行星大气层的一种强有力的技术。一种成功的地面观测方法是使用基于高色散光谱学的差分技术,但这只能保留透射光谱中的窄特征。在这里,我们使用色Rossiter-McLaughlin(RM)效应来测量HD 189733 b透射光谱中的瑞利散射斜率,目的是表明它可以有效地用于测量宽带传输特性。RM效应的幅度取决于行星的有效大小,因此在大气贡献的情况下取决于观测到的波长。我们分析了HD 189733 b三次过境的档案HARPS数据,覆盖了400至700 nm的波长范围。我们在$2.5σ$显著性下测量了HD 189733 b透射光谱的斜率。假设这是由于瑞利散射而不是恒星活动引起的,它将对应于大气温度,由刻度高度确定,为$T = 2300 \pm 900 \mathrm{K}$,与先前获得的结果完全一致。这表明,地面高色散光谱观测可用于探测太阳系外行星透射光谱中的宽带特征,通过使用色RM效应。这种方法与新的中阶梯光栅摄谱仪ESSTO结合起来将特别有趣,ESSTO目前正在为ESOS甚大望远镜建造,与HARPS相比,它将提供大约4倍的信噪比增益。这将是非常有价值的,因为哈勃太空望远镜的有限和不确定的未来,因为未来的詹姆斯韦伯太空望远镜将不会覆盖这一波长范围。
2015-07-29 astro-ph.EP