Detecting Extra-solar Planets with a Bayesian hybrid MCMC Kepler periodogram
对已公布的径向速度数据集进行的贝叶斯重新分析为其他行星候选者提供了证据。非线性模型拟合是用一种新的混合马尔可夫链蒙特卡罗(HMCMC)算法,它结合了并行回火,模拟退火和遗传交叉操作。这些特征中的每一个都有助于检测卡方面积中的全局最小值。通过将这三者结合起来,HMCMC大大增加了实现这一目标的可能性。当应用到开普勒问题,它作为一个强大的多行星开普勒周期图参数估计和模型选择。HMCMC算法嵌入在一个独特的两阶段自适应控制系统,自动调整的MCMC建议分布通过退火操作。
2009-02-12 astro-ph.EP
Revisiting the Kepler field with TESS: Improved ephemerides using TESS 2min data
随着系外行星科学从探测系外行星转向深入描述其结构和大气层,最新的行星星历变得越来越重要。在这项工作中,更新了22颗开普勒行星和4颗开普勒行星候选者的星历表,构成了TESS 2 min数据集中具有足够信噪比的所有开普勒行星和候选者。一个纯粹的测光方法是利用这里允许更新的行星星历表,即使他们不显着的径向速度数据。所获得的星历是非常高的精度和至少七年的“新鲜”比档案星历。特别是,Kepler-411 d,Kepler-538 b和候选人K00075.01/K00076.01的周期不确定性显着降低。所有对象都生成了O-C图,这里讨论了最有趣的对象。我们也尝试了对五个已知的多行星系统(开普勒-18、开普勒-25、开普勒-51、开普勒-89和开普勒-396)进行更新的TTV拟合,但这些系统在TESS中相对稀少和模糊。尽管有这些困难,TESS再次证明自己是一个令人难以置信的强大的后续仪器,以及行星发现者本身。本文所用的方法扩展到30分钟节奏TESS数据和TESS扩展任务有可能产生更新的星历数百个系统在未来。
2021-03-10 astro-ph.EP
Initial Characteristics of Kepler Long Cadence Data For Detecting Transiting Planets
开普勒任务的主要任务是在其3.5年的时间里,通过以29.4分钟的时间分辨率监测约156,000个长节奏恒星目标中每一个的亮度,在其约115度^[2]的视场内探测地球大小的行星过境类太阳恒星。我们讨论了在截至2009年6月15日的33.5天长的第一季度(Q1)观测中获得的数据,在与过境检测相关的时间尺度上实现的光度精度。在不同的时间尺度上获得的测光精度的下包络与预期的随机噪声源一致,表明开普勒有能力完成其使命。开普勒光变曲线在大的动态范围内表现出高精度,这肯定会允许它们用于各种各样的调查,除了寻找和表征行星。我们讨论了原始通量时间序列和开普勒科学管道产生的系统误差校正后的通量时间序列的时间特性,并举例说明开普勒的大动态范围和Q1观测获得的光变曲线的变化。
2010-01-01 astro-ph.EP
Kepler Data Validation I -- Architecture, Diagnostic Tests, and Data Products for Vetting Transiting Planet Candidates
开普勒任务的目的是识别和描述开普勒视野中的凌日行星,并确定它们的出现率。重点是查明在其主星的宜居带内运行的地球大小的行星。科学数据的收集历时四年。在开普勒主要任务的至少一个观测季度中,获得了约200,000个独立恒星目标的长节奏数据,采样时间为29.4分钟。目标恒星的光变曲线在开普勒科学数据处理管道中提取,并搜索凌日行星的特征。在对超过传输检测阈值且满足传输一致性检查的目标进行传输搜索时,会生成一个阈值交叉事件。这些目标在管道的数据验证(DV)组件中受到进一步审查。过境行星候选者在DV中表征,并且在过境签名被建模和移除之后搜索光变曲线以寻找其他行星。对所有候选行星进行一套诊断测试,以帮助区分真正的过境行星和仪器或天体物理假阳性。每个目标和行星候选者生成数据产品,以记录和显示过境行星模型拟合和诊断测试结果。这些产品被出口到美国宇航局系外行星科学研究所的系外行星档案馆,并提供给社区。我们描述了DV架构和诊断测试,并提供了一个简短的概述的数据产品。凌日行星建模和在单个目标上搜索多个行星的方法在一份配套文件中进行了描述。Kepler Pipeline代码库的最终版本可通过GitHub向公众提供。开普勒管道也进行了修改,以支持将于2018年开始的TESS任务。
2018-04-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
Kepler Mission Design, Realized Photometric Performance, and Early Science
开普勒任务于2009年3月6日发射,其设计目的是利用凌日测光方法在类太阳恒星的宜居带中探测地球大小的行星。仅仅43天的数据以及地面跟踪观测的结果已经确定了5颗新的凌日行星,并测量了它们的质量,半径和轨道周期。恒星天体物理学的许多方面也受益于大量和各种恒星的独特,精确,扩展和几乎连续的数据集。经典变星和食星的早期结果显示出很大的希望。为了充分理解任务的方法,过程和最终结果,我们提出了最终导致用于实现精致测光性能的飞行和地面系统设计的基本原理。作为一个例子,我们提出的变化测量,可用于区分矮星从红巨星。
2010-01-26 astro-ph.EP astro-ph.IM
Kepler Data Validation II -- Transit Model Fitting and Multiple-Planet Search
本文讨论了由开普勒科学运营中心(SOC)开发的开普勒科学数据处理管道的凌日模型拟合和多行星搜索算法和性能。阈值交叉事件(TCE)是过境候选事件,由管道的过境行星搜索(TPS)组件生成,随后在数据验证(DV)组件中进行处理。在DV中使用凌日模型来拟合TCE,以描述行星候选者的特征,并导出用于各种诊断测试的参数,以对其进行分类。在从目标恒星的光变曲线中去除与TCE相关的特征之后,剩余的光变曲线再次通过TPS来搜索其他的TCE。凌日模型拟合和多行星搜索的迭代过程继续进行,直到从剩余光变曲线中没有生成TCE或达到上限。管道最终版本(9.3,2016年1月)的凌日模型拟合和多行星搜索性能通过处理来自开普勒主要任务的4年(17个季度)飞行数据的结果进行了证明。凌日模型拟合结果可从NASA系外行星档案中获取。SOC代码库的最终版本可通过GitHub获得。
2018-12-01 astro-ph.EP astro-ph.IM
NEOKepler: Discovering Near-Earth Objects Using the Kepler Spacecraft
我们提出了一个新的开普勒任务,称为NEOKepler,将调查地球轨道附近,以确定潜在的危险物体(PHO)。为了了解它的测量能力,开普勒的大视场产生的“光学扩展量”(A*Omega)比目前运行的最好的巡天望远镜大4.5倍。在本文中,我们研究了NEOKepler使用双“栅栏后”调查模式,有效地检测PHO的可行性。在一次为期12个月的模拟巡天中,我们估计NEOKepler将探测到约150个绝对星等小于21.5的新近地天体,其中约50个将是新的PHO。这将使每年的PHO发现率提高至少50%,并提高我们到2020年底发现90% PHO的目标。由于它的日心轨道,开普勒也将对地球轨道内的物体敏感,在第一年发现的物体比目前已知的要多。了解这一抽样不足的近地天体亚群,将通过进一步限制目前的近地天体模型,揭示对PHO实际分布的新认识。作为一个替代的科学目标,NEOKepler可以采用不同的观测策略来为NASA的小行星重定向任务发现合适的目标。
2013-09-04 astro-ph.EP
Asteroseismology of Exoplanet-Host Stars in the Kepler Era
星震学是通过观察恒星的自然共振振荡来研究恒星的科学,它使人们有可能对恒星演化和恒星内部物理学有新的认识。天文地震学对我们理解太阳型恒星做出了重大贡献,这在很大程度上要归功于美国宇航局开普勒太空望远镜提供的精美数据。特别令人感兴趣的是星震学与系外行星科学之间的协同作用。在这里,我将回顾最近的贡献,从asteroseismology的开普勒系外行星宿主恒星的基本属性的确定,并强调其在约束系外行星系统的自旋轨道对准的潜力。
2015-08-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet Hunters: The First Two Planet Candidates Identified by the Public using the Kepler Public Archive Data
行星猎人是一个新的公民科学项目,旨在利用美国宇航局开普勒公开发布的数据,让公众参与系外行星搜索。在发射后的第一个月,用户确定了两个新的行星候选者,它们在我们的误报检查中幸存下来。后续工作包括分析主恒星的凯克HIRES光谱,分析开普勒数据中的像素质心偏移,以及使用NIRC2在凯克进行自适应光学成像。光谱合成模型与恒星演化模型相结合,产生了恒星密度分布,这是用来模拟过境轨道。候选行星的轨道周期分别为9.8844 \pm 0.0087天(KIC 10905746)和49.7696 \pm 0.00039天(KIC 6185331),模拟的行星半径分别为2.65和8.05 R \oplus。因此,公民科学家作为行星猎人的一部分参与是系外行星探测的一个宝贵和可靠的工具。
2011-09-23 astro-ph.EP
Planet Hunters. VI: An Independent Characterization of KOI-351 and Several Long Period Planet Candidates from the Kepler Archival Data
我们报告发现14个新的过境行星候选人在开普勒领域从行星猎人公民科学计划。这些候选者在提交时都没有与开普勒感兴趣的物体(KOI)重叠。我们报告发现KOI-351周围的六颗行星候选系统中又增加了一颗,使其成为开普勒唯一的七颗行星候选系统。此外,KOI-351与我们的太阳系有一些相似之处,内部的五颗行星的半径从地球到迷你海王星不等,外部的行星都是气态巨星;然而,这个系统非常紧凑,所有七颗候选行星都围绕着主恒星$\lesssim 1$ AU运行。Hill稳定性检验和轨道积分表明系统是稳定的。此外,我们显著增加了长周期凌日行星的数量;周期从124天到904天不等,其中8个超过一个地球年。这14个候选者中有7个居住在它们的宿主恒星的宜居带。
2014-07-02 astro-ph.EP
The SATCHEL pipeline: A general tool for data classified through citizen science
公民科学是一种强大的分析工具,能够在很短的时间内处理大量的数据。为了弥合基于网络的公民科学平台的分类数据产品与统计上稳健的信号显著性分数之间的差距,我们提出了在公民科学寻找光曲线系外行星(SATCHEL)管道中的过境搜索算法。这个开源的、可定制的管道是为了识别和分配志愿者标记的一维特征的重要性估计而构建的。我们描述了SATCHEL管道的功能,通过应用程序的功能,从开普勒太空望远镜的光度时间序列数据,分类由志愿者作为行星猎人公民科学项目的一部分,在Zooniverse平台上托管。我们评估SATCHEL管道的整体性能的基础上恢复已知的信号(模拟和信号对应于官方开普勒对象的兴趣)和相对污染的虚假功能。我们发现,对于一系列管道超参数和合理的分数截止值,SATCHEL能够从对应于半径为$>2~R_\oplus$的系外行星的模拟中恢复超过98%的信号的志愿者识别,并且大约85%的信号对应于相同大小范围的KOI。SATCHEL可以透明地适应其他公民科学分类数据集,并可在GitHub上使用。
2022-03-17 astro-ph.EP astro-ph.IM
Occurrence Rates of Planets orbiting FGK Stars: Combining Kepler DR25, Gaia DR2 and Bayesian Inference
我们描述的行星的发生率,大小从0.5-16 R $_\oplus$,轨道周期从0.5-500天的FGK恒星。我们的分析是基于NASA开普勒任务产生的行星候选者“DR 25”目录和盖亚“DR 2”的恒星半径的结果。我们结合了额外的开普勒数据产品,以准确地描述行星的效率,这些行星被开普勒的过境行星搜索管道识别为“阈值交叉事件”(TCE),并被机器人标记为候选行星。使用分层贝叶斯模型,我们得出行星的发生率为广泛的行星大小和轨道周期。对于行星的大小为$0.75-1.5$ R $_\oplus$和轨道周期为237-500天,我们发现每FGK恒星的行星率为$<0.27$($84.13$第百分位数)。虽然这类行星的真实概率可能会低一个$\sim~2$的系数(主要是由于假警报对行星候选者的潜在污染),但这类行星出现率的上限对$\sim~10\%$来说是稳健的。我们建议,旨在描述类太阳恒星宜居带内或附近潜在岩石行星特征的任务概念,准备令人信服的科学计划,这些计划对于轨道周期为237-500天的$0.75-1.5$ R $_\oplus$行星的$f_{R,P} = $ $0.03-0.40$范围内的真实速率或$Γ_\oplus \equiv (d^2 f)/[d(\ln P)~d(\ln R_{p})] = $ $0.06-0.76$的差分速率是稳健的。
2020-01-07 astro-ph.EP
On the Frequency of Potential Venus Analogs from Kepler Data
近年来,系外行星科学领域对类地行星的敏感性有了显著的提高。这些发现是{ \it Kepler}任务结果的一个关键特征,该任务利用凌日法确定行星的大小。这些发现引起了人们对宜居带(HZ)和寻找潜在地球类似物的兴趣。在太阳系内,金星和地球在大气演化方面有明显的二分法,这可能是由于来自太阳的入射通量差异很大($\sim$因子为2)。由于金星的大小是地球半径的95%,因此仅根据大小来区分这两颗行星是不可能的。在本文中,我们讨论的背景下,大气侵蚀和失控的温室气体限制的行星类似金星的太阳辐射。我们定义了一个“金星带”(VZ),其中的行星更有可能是金星模拟物,而不是地球模拟物。我们确定了43个潜在的金星类似物的发生率($η_{\venus}$)的$0.32^{+0.05}_{-0.07}$和$0.45^{+0.06}_{-0.09}$分别为M矮星和GK矮星。
2014-09-09 astro-ph.EP
Kepler Eclipsing Binary Stars. V. Identification of 31 Eclipsing Binaries in the K2 Engineering Data-set
超过2500个食双星被开普勒太空望远镜提供的超精密光度数据识别和表征。开普勒现在开始了它的第二个任务,K2,这是证明再次提供超精确的测光的一个大样本的食双星。在1951年K2工程数据集中覆盖12天的光变曲线中,我们已经确定并确定了31个食双星的星历表,这些星历表展示了在即将到来的K2活动中食双星科学的能力。其中20项是新发现。我们描述了手动和自动化的方法来收获完整的一套食二进制的K2数据,提供识别和详细的工程数据集中存在的全套食二进制,并讨论了食二进制搜索的应用前景在K2任务。
2014-07-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Limits on surface gravities of Kepler planet-candidate host stars from non-detection of solar-like oscillations
我们提出了一种新的方法来估计下限表面重力日志克开普勒目标的数据不允许检测类太阳振荡。该方法是测试使用的开普勒天文地震科学联盟的背景下观察到的太阳型恒星的合奏。然后,我们继续估计下限log g的一个队列的开普勒太阳型候选行星的宿主恒星没有检测到的振荡。这项工作所提供的基本恒星性质的限制,可能是有用的,在相应的候选行星系统的特性。此外,目前工作的一个重要副产品是确认,在表面磁活动水平增加的恒星中,类似太阳的振荡幅度受到抑制。
2014-01-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Kepler Object of Interest Network I. First results combining ground and space-based observations of Kepler systems with transit timing variations
在四年的光度观测中,开普勒太空望远镜探测到了数千颗系外行星和系外行星候选者。开普勒最伟大的遗产之一是通过凌日时间变化(TTV)确认和描述了数百个多行星系统。然而,有许多有趣的候选系统显示TTV在这样长的时间尺度上,现有的开普勒观测的长度是不够的,以确认和表征他们通过这种技术。为了继续开普勒的独特工作,我们组织了“开普勒兴趣对象网络”(KOINet)。KOINet的目标之一是完成开普勒没有很好地覆盖相互作用时间尺度的系统的TTV曲线。KOINet自2014年3月以来一直在运营。在这里,我们展示了从分析KOI-0410.01,KOI-0525.01,KOI-0760.01和KOI-0902.01的七个主要凌日以及在KOINet的第一和第二观测季节获得的开普勒数据中获得的一些有希望的初步结果。在仔细选择目标的同时,我们设置了关于计时精度(至少1分钟)和测光精度(高达千分之一)的严格限制,这些都是通过我们的观测策略和数据分析技术实现的。对于KOI-0410.01,新的过境数据显示其TTV的周转。我们对该系统进行了深入研究,在NASA的数据验证报告中确定为误报。其中,我们研究了一个引力约束的等级三星系统,和一个行星-恒星系统。虽然地面和天基数据的同时过境拟合允许行星解决方案,但我们不能完全拒绝三星方案。新的数据,已经安排在即将到来的2018年观测季节,将对系统的性质设置更严格的限制。
2018-01-18 astro-ph.EP
Pre-Spectroscopic False Positive Elimination of Kepler Planet Candidates
10天的调试数据(第0季度)和33天的科学数据(第1季度)产生了约150,000颗恒星的仪器通量时间序列,这些恒星被梳理为过境事件,称为阈值交叉事件(TCE),每个事件的总检测统计量超过7.1-sigma。TCE光变曲线被建模为恒星+行星系统。那些返回的伴星半径小于2R_J的天体被赋予KOI(开普勒感兴趣天体)编号。每个KOI的原始通量、像素通量和通量加权质心都被仔细检查,以评估其作为天体物理假阳性的可能性与作为行星伴星的可能性。这种使用开普勒数据的审查被称为数据验证。在此,我们描述了用于在KOI中识别可行行星候选者的数据验证指标和图形。光变曲线模拟测试a)奇数与偶数凌日的深度差异,b)椭球变化的证据,c)相位=0.5的二次日食事件的证据。通量加权质心用于测试与凌日事件相关的信号,其幅度和方向指示背景食双星。质心时间序列的补充,在运输中与运输外的图像分析,差异往往揭示像素贡献最大的通量变化在运输过程中。举例说明每个测试。通过数据验证的候选者被提交给地面观察员,以进一步排除假阳性或确认/定性。
2010-01-03 astro-ph.EP
KeSeF - Kepler Self Follow-up Mission
开普勒航天器目前无法保持稳定的指向,它在观测过程中缓慢漂移。我们认为,如果必须处理在CCD上漂移的目标,那么至少应该能够很好地跟踪目标,以纠正这种漂移引起的一些(如果不是大多数)问题。因此,我们建议在短时间内观测尽可能多的恒星。我们建议,至少所有目前已知的行星候选宿主恒星将被观察到,可能已知的开普勒食双星,天体地震学目标,客人观察目标和新的目标在越来越低的优先级。我们还概述了飞行软件所需的修改,以允许这样的观察发生,旨在提供充足的非光度数据,应允许后处理,以恢复大部分故障前的光度性能。总的来说,KeSeF任务将允许开普勒以一种其他方式无法实现的方式跟踪自己之前的发现。通过这样做,它将能够继续追求几乎所有的科学目标,使最初的任务选择盯着一个单一的视野摆在首位。
2013-08-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Automated preparation of Kepler time series of planet hosts for asteroseismic analysis
开普勒天文地震科学业务中心(KASOC)的任务之一是对开普勒感兴趣的天体进行天文地震分析。然而,行星主星的星震分析提出了一些独特的复杂性方面的数据预处理,相比纯粹的星震目标。如果不考虑行星凌日的存在,光度时间序列中的行星凌日往往会大大复杂化,甚至阻碍这些星震分析。这就需要专门的方法来预处理数据,使其适合于星震分析。在本文中,我们提出了KASOC过滤器,这是用来自动准备数据从开普勒/K2任务的类太阳行星的恒星的星震分析。这些方法在去除仪器和行星来源的不需要的信号方面非常有效,并且产生比原始数据更清晰的光度时间序列。这些方法是自动化的,因此可以很容易地应用于大量的恒星。滤波器的应用不仅限于行星宿主,还可以应用于开普勒/K2观测到的任何类太阳或红巨星。
2014-09-10 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Terrestrial, Habitable-Zone Exoplanet Frequency from Kepler
从开普勒的第一个136天的操作数据进行分析,以确定相对于半径,周期和主恒星光谱型的系外行星的分布。该分析外推估计地球,宜居带系外行星的百分比。开普勒的普查被认为是完整的明亮恒星(星等<14.0),其过境行星的半径>0.5地球和周期<42天。它还假设行星的大小分布与轨道周期无关,并且数据中没有隐藏的偏差。发现了六个重要的统计结果:在昏暗的目标恒星周围很少发现小行星,可能是仪器效应;发现中等大小行星的频率与宿主恒星是否明亮或昏暗无关;与较长周期相比,发现周期<3天的行星明显较少,几乎可以肯定是天体物理效应;所有周期小于42天的行星在星群中的频率为29%,其中陆地行星为9%,冰巨星为18%,气体巨星为3%;种群行星频率与周期呈幂律关系dN/dP ~ P^{β- 1},β= 0.71 ± 0.08;外推到更长的周期,得到类地行星在FGK星宜居带的频率为η_ \oplus =(34 +/- 14)%。因此,大约有三分之一的FGK恒星被预测至少有一个类地行星,宜居带行星。
2011-09-22 astro-ph.EP
A physically inspired model of Dip d792 and d1519 of the Kepler light curve seen at KIC8462852
恒星KIC 8462852显示了一个非常不寻常和难以理解的光变曲线。dip d7922吸收了16%的星光。光变曲线异常平滑,但非常陡峭的边缘使得很难找到一个简单的自然解释,因为彗星或其他众所周知的行星物体。我们描述了一个数学近似的光变曲线,这是由一个物理上有意义的事件,产生一个轨道云的大恒星束的动机。这些数据可能符合科幻小说中的恒星提升概念,这是一种可以提取恒星物质的采矿技术。我们使用多光束将模型扩展到d1519和d1568,并得到了令人鼓舞的结果,该结果拟合了倾角的主要部分,但错过了测量通量的其他部分。我们建议进一步探索这一概念与完善的模型。
2016-11-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Overview of the LAMOST-$Kepler$ project
2009年至2013年,美国航天局$Kepler$任务在其原始视场内获得了大量恒星的长期高质量光度观测。为了以均匀的方式提供可靠的恒星参数,LAMOST望远镜于2012年开始在$Kepler$领域对尽可能多的恒星进行低分辨率光谱观测。截至2018年9月,已在$Kepler$场中收集了155,623颗恒星的238,386个SNR为$_g \geq 6$的低分辨率光谱,从而能够确定大气参数和径向速度,以及目标恒星的光谱分类。这些信息已被天文学家用于开展各个领域的研究,包括恒星脉动和星震学,系外行星,恒星磁活动和耀斑,奇特的恒星和银河系,双星等。我们总结了这些领域的研究进展,其中使用LAMOST- $Kepler$(LK)项目的数据发挥了作用。此外,自2018年以来,还对$Kepler$场四个中心板块中约12,000颗恒星进行了时域中分辨率光谱观测。现有的结果表明,LAMOST- $Kepler$中分辨率(LK-MRS)观测提供了合格的数据,适用于包括双星、高振幅脉动星等在内的其他科学项目的研究。随着LAMOST继续收集$Kepler$场中恒星的低分辨率和中分辨率光谱,我们期待着更多的数据不断发布,并根据LK项目数据出现新的科学成果。
2020-08-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Stars Kepler Missed: Investigating the Kepler Target Selection Function Using Gaia DR2
开普勒任务通过在4年内获得20多万颗恒星的高精度测光,彻底改变了系外行星科学和恒星天体物理学。利用开普勒数据的一个关键信息是它的选择函数,因为所有的目标都必须使用有限的信息从开普勒CCD上的50万颗恒星样本中选择。在这里,我们使用盖亚DR2重建开普勒选择函数,并探讨可能的偏差与进化状态,恒星多样性和运动学。我们发现,开普勒的目标选择是接近完成的恒星亮度比$Kp < 14$等,并有效地选择主序星,观察到的恒星的比例从95%下降到60%之间的$14 < Kp < 16$等。我们发现,观察到的分数为亚巨星仅低10%,确认了显着数量的亚巨星被选为观察被认为是主序星。相反,我们发现对低光度红巨星($R \approx 3-5 R_\odot$,$T_{eff} \approx 5500$ K)有很强的选择偏差,从$Kp = 14$等的90%下降到$Kp = 16$等的30%以下,证实了目标选择在区分矮星和巨星方面是有效的。我们比较了观测到的和未观测到的主序星的盖亚重归一化单位重量误差(RUWE)值,发现升高($>$ 1.2)RUWE值在$\sim\,5\,σ$显著性上存在差异,这表明开普勒目标选择对近距离或宽距离双星都有一定的偏差。此外,我们使用盖亚自行表明,开普勒选择函数是无偏的运动学。
2021-01-08 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
A catalog of stars observed simultaneously by Kepler and TESS
开普勒航天器提供了第一个长基线,高精度测光的大量恒星。这使得数千颗新的系外行星被发现,无数天体物理现象也被描述。然而,解释开普勒数据的挑战之一是没有仪器提供比较数据集。因此,开普勒时间序列数据的复制仍然难以捉摸。凌日系外行星调查卫星(TESS)于2018年4月发射,并于2018年7月开始科学运行。在TESS的主要任务期间,它将调查85%的天空。NASA的前两个致力于发现系外行星的天文台开普勒和TESS在2018年同时运行。当开普勒的K2任务调查黄道平面时,TESS的目标是黄道以外的领域。然而,在2018年9月期间,TESS和开普勒同时观测到天空的一小部分,作为TESS的第2扇区(2018年8月22日至9月20日)和K2 Campaign 19(2018年9月7日至9月26日)的一部分。重叠区域为0.5平方。°的我们确定了171个落在TESS Sector 2视野内的K2目标,所有这些目标都被两个任务以30分钟的节奏观察到。目标在TESS带通(Tmag)中的亮度范围为6.7-18.4,其中93个目标比Tmag=15亮,17个比Tmag=12亮。该数据集提供了来自不同天基天文台的相同目标的第一次同时,长时间,高精度观测,并为探索两台望远镜中的仪器系统学提供了极好的机会。
2018-10-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Kepler Eclipsing Binary Stars. VIII. Identification of False Positive Eclipsing Binaries and Re-extraction of New Light Curves
从2009年5月科学运行开始到2013年5月第二个反作用轮丢失,开普勒任务提供了$\sim$ 105度$^{2}$视野中$\sim$ 20万个物体的前所未有的、几乎连续的光度数据。开普勒食双星目录包含的信息包括但不限于开普勒视场中每个已知食双星系统的星历表,恒星参数和分析近似拟合。使用从开普勒收集的目标像素级数据,结合开普勒食双星目录,我们识别食双星中的误报,即目标本身不是食双星,而是被天空附近的食双星源污染,并在其光变曲线中显示食双星签名。我们提出了用于识别这些假阳性的方法,并为所观察到的二进制信号的真正来源提取新的光变曲线。对于每个源,我们通过优化信噪比、相对百分食深和通量食深,为每个季度的可用数据提取三个单独的光变曲线。我们提出了289个新的食双星在开普勒视野,不是观测的目标,这些已被添加到目录。该目录的在线版本包含可下载的内容和可视化工具,请访问http://keplerEBs.villanova.edu。
2016-02-18 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
First year of coordinated science observations by Mars Express and ExoMars 2016 Trace Gas Orbiter
在本文中,我们描述了自2018年4月至2019年6月TGO运行阶段开始以来,火星快车和痕量气体轨道器任务执行的第一次联合观测。还包括科学行动中心和仪器团队进行的科学机会分析,以确定2020年底之前的观测机会。这些结果为科学界做出了宝贵贡献,使仪器团队能够开展合作,并提高了两次飞行任务的科学成果。这些信息对其他火星任务也很有价值,这些任务可能有兴趣观察这些地点,以进行更广泛的科学合作。
2020-03-04 astro-ph.EP
The James Webb Space Telescopes plan for operations and instrument capabilities for observations in the Solar System
詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)针对近红外和中红外观测进行了优化,并将在其寿命期间为无法从地面或其他任务进行的目标提供必要的观测。最先进的科学仪器,加上望远镜的移动目标跟踪,将能够对太阳系中的几乎每一个物体,包括火星和火星以外的物体,进行前所未有的详细红外研究。这个特刊的目的是激发讨论,并鼓励行星科学界成员参与JWST规划。本文描述了各种目标的关键科学目标,JWST的观测,以及与其他任务和观测站互补性的亮点。
2015-10-15 astro-ph.EP
A Causal, Data-Driven Approach to Modeling the Kepler Data
天文观测受到几种噪声的影响,每种噪声都有自己的因果来源;有光子噪声,随机源变化,以及来自探测器或望远镜不完美校准的残差。美国宇航局开普勒光度学用于系外行星科学的精度--有史以来最精确的恒星光度测量--似乎受到航天器指向和温度未知或未跟踪变化以及未建模恒星变化的限制。在这里,我们提出了开普勒数据的因果像素模型(CPM),一个数据驱动的模型,旨在捕捉变化,但保留过境信号。CPM工作在像素级,因此它可以捕获关于航天器变化的非常细粒度的信息。CPM预测每个目标像素值从大量的像素的其他恒星共享仪器的变化,而不包含任何信息可能在目标恒星的凌日。此外,我们使用目标恒星的未来和过去(自回归)。通过适当地将每个数据点的数据分为训练集和测试集,我们确保了任何交通信息都将与模型完美隔离。该方法有四个超参数(预测星的数量,自回归窗口大小和模型组件的两个L2正则化幅度),我们通过交叉验证设置。我们确定了一组通用的超参数,适用于大多数恒星,并将该方法应用于相应的一组目标恒星。我们发现,我们可以始终优于(为目的的系外行星检测)开普勒预搜索数据调节(PDC)的系外行星发现的方法。
2016-04-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
Kepler Bonus: Light Curves of Kepler Background Sources
本文利用 LFD 方法从 Kepler 目标像素文件中提取了 60 余万条光变曲线,其中 40 余万条为背景源新光变曲线,并展示了该数据集在去除假阳性污染和改善凌星深度估计方面的优势。
2023-10-26 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
CHEOPS Ground Segment: Systems and Automation for Mission and Science Operations
本文介绍 CHEOPS 任务地面段的运行子系统、设计与自动化框架,涵盖 MOC 与 SOC,以为未来小型或独立空间任务提供参考。
2025-05-13 astro-ph.EP astro-ph.IM
Jitter Across 15 Years: Leveraging Precise Photometry from Kepler and TESS to Extract Exoplanets from Radial Velocity Time Series
本研究联合开普勒/TESS测光与NEID径向速度,通过注入恢复测试评估测光去除恒星活动噪声的效能,发现开普勒测光通常更优,但TESS对高精度活跃目标更具信息量,且同时测光并非总是最佳。
2024-12-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transits Probabilities Around Hypervelocity and Runaway Stars
在蓬勃发展的系外行星科学领域,美国宇航局的开普勒太空望远镜彻底改变了我们对系外行星的理解。开普勒的非常精确和长时间的测光是理想的探测行星凌日围绕太阳类恒星。即将发射的凌日系外行星调查卫星(TESS)预计将继续开普勒的遗产。与凌日一样,多普勒技术仍然是发现行星的宝贵工具。下一代光谱仪,如G-CLEF,承诺精确的径向速度测量。在本文中,我们探讨了探测超高速和失控恒星周围行星的可能性,这些恒星应该拥有一个非常紧凑的系统,因为它们的湍流起源。我们发现多行星凌日的概率是$10^{-3}\lesssim P\lesssim 10^{-1}$。因此,我们需要观测$\sim 10-1000$高速恒星以发现凌日。然而,即使凌日在失控和超高速恒星周围很罕见,使用径向速度测量发现此类行星的机会也很高。我们预测,欧洲盖亚卫星,以及TESS和新一代摄谱仪G-CLEF和ESTERO,将发现绕高速恒星运行的行星系。
2016-12-06 astro-ph.EP astro-ph.GA
What asteroseismology can do for exoplanets
我们描述了在系外行星科学背景下,星震学的三个有用应用:(1)系外行星宿主恒星的详细特征;(2)恒星倾角的测量;(3)利用星震恒星密度从凌日持续时间确定轨道偏心率。我们使用示例系统Kepler-410(Van Eylen et al. 2014)来实现这一点。它是开普勒系外行星中最亮的恒星之一(V = 9.4),包含一颗小的凌日行星(2.8日),运行周期长(17.8天),以及一颗或多颗非凌日行星。开普勒-410(KOI-42)的验证工作因其伴星的存在而变得复杂,而该系统的行星性质是在分析了斯皮策凌日观测和地面跟踪观测后得到确认的。
2015-05-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Occurrence Rate of Earth Analog Planets Orbiting Sunlike Stars
开普勒是一个太空望远镜,它搜索类太阳恒星的行星。它的主要目标是确定η_Earth,即拥有类似地球的行星的类太阳恒星的比例。当一颗行星“过境”或在恒星前面移动时,开普勒可以测量随之而来的星光变暗。通过对超过15万颗恒星的前四个月测量结果的分析,开普勒的科学团队已经确定了超过一千颗新行星候选者的大小,地面温度,轨道大小和周期。在本文中,我们描述的周期概率分布函数的超级地球和海王星的行星候选人的周期长达132天,并找到三个不同的周期制度。对于周期小于3天的候选者,密度随着周期的增加而急剧增加;对于3至30天的周期,密度随着周期的增加而逐渐上升,而对于大于30天的周期,密度随着周期的增加而逐渐下降。根据开普勒2011年2月发布的数据,我们估计1%到3%的像太阳这样的恒星预计会有类似地球的行星。这个估计是基于从开普勒行星候选者的基准子样本外推的,我们选择了名义上的“完整”(即,没有错过的检测)到类地行星的领域,通过简单的幂律模型。随着更多来自开普勒任务的数据被纳入,外推的准确性将得到提高。准确了解η_地球对于规划未来的任务至关重要,这些任务将对类地行星进行成像和光谱。我们的结果是,地球是相对稀缺的,这意味着将需要大量的努力,以确定合适的目标恒星之前,这些未来的任务。
2011-06-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Mobility and Science operations On An Asteroid Using a Hopping Small Spacecraft on Stilts
University of Arizona(亚利桑那大学)
近地空间有数千颗小行星,主带有数百万颗。它们的物理性质和组成各不相同,是早期太阳系的时间胶囊。这使它们成为行星科学,资源开采,行星防御/安全以及星际仓库和通信中继的战略位置。在小行星上着陆并操纵其表面材料仍然是一个充满高风险的未解决的重大挑战。小行星表面可能包含从坚硬的巨石到松散地由凝聚力和非常低的重力保持的柔软风化层的一切。即将到来的任务Hayabusa II和OSIRIS-REx将执行触摸和操作,以减轻在小行星上着陆的风险。这限制了接触时间并且需要用于悬停的燃料消耗。一个重要的未知数是卡住或与表面产生硬碰撞的问题。增进近地物体知识航天器穿透器(SPIKE)飞行任务概念将利用一个小型卫星总线,该总线由氙燃料离子发动机推进,并将包含一个可延伸、低质量、高强度的吊杆,吊杆尖端装有力矩传感器。SPIKE将能够与小行星表面接触,在那里它将进行详细的风化层分析和地震学以及重力测量,同时将主航天器总线保持在安全距离。使用一个或多个长支柱使航天器不必在小行星上方盘旋,从而大大减少或消除了进行科学操作时的燃料使用。这使得更长的任务,包括一系列的跳跃到多个地点的小身体表面。
2018-01-29 astro-ph.EP cs.RO
The K2 Mission: Characterization and Early results
K2任务将利用开普勒航天器及其资产,通过新的和令人兴奋的观测,扩大开普勒在系外行星和天体物理学领域的突破性发现。K2将在未来2-3年内使用一种创新的航天器操作方式来观测黄道上的目标区域。早期的科学调试观测表明,在单次30分钟的观测中,估计的光度精度接近400 ppm,6小时的光度精度为80 ppm(均在V=12时)。K2任务提供了对数千个物体的长期、同时光学观测,其精度远远高于地面望远镜。天文场将被观测大约75天,从而实现独特的系外行星调查,填补了开普勒和TESS任务之间在持续时间和灵敏度方面的空白,并为JWST过境光谱提供发射前系外行星目标识别。K2的天体物理观测将包括对年轻疏散星团、明亮恒星、星系、超新星和星震学的研究。
2014-03-07 astro-ph.EP astro-ph.IM
Identifying Exoplanets with Deep Learning: A CNN and RNN Classifier for Kepler DR25 and Candidate Vetting
针对系外行星巡天海量光变曲线数据的审核瓶颈,研究提出融合CNN、双向LSTM与注意力机制的混合深度学习框架,在Kepler DR25数据上表现优于基线,还识别并验证出多颗系外行星,可支撑后续巡天的实时筛选。
2025-09-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
Lucy Mission to the Trojan Asteroids: Instrumentation and Encounter Concept of Operations
露西任务在与七个特洛伊小行星目标的五次飞越中完成了科学研究。这种任务架构推动了一种操作设计概念,最大限度地提高科学回报,在可能的情况下提供观测冗余,具有自主故障保护功能,并利用机载目标跟踪近距离接近。在收集科学数据的时间相对较短的关键时期内,这些设计考虑因素降低了风险。有效载荷套件包括一个彩色相机和红外成像光谱仪、一个高分辨率全色成像仪和一个热红外光谱仪。飞行任务的设计允许同时观测所有仪器。此外,两个航天器子系统也将为科学调查作出贡献:终端跟踪照相机将在最近接近时获得宽视场成像,以确定每个特洛伊目标的形状,电信子系统将对航天器进行多普勒跟踪,以确定每个特洛伊目标的质量。
2021-04-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
The TESS-Keck Survey: Science Goals and Target Selection
开普勒和TESS等天基过境任务已经证明行星无处不在。然而,这些飞行任务的成功在很大程度上取决于地面径向速度(RV)调查,结合凌日测光可以得出体积密度和轨道特性。虽然大多数开普勒的主星都太暗了,无法进行详细的后续观测,但TESS正在探测围绕附近明亮恒星运行的行星,这些恒星更适合RV表征。在这里,我们介绍TESS-Keck调查(TKS),这是一个RV计划,使用Keck/HIRES上的约100个夜晚来研究TESS识别的系外行星。主要调查目标是调查恒星性质和小行星组成之间的联系;研究系统结构的多样性如何取决于动力学配置或行星多样性;确定JWST大气研究的主要候选者;以及了解恒星演化在形成行星系中的作用。我们提出了一个全自动的目标选择算法,最终TKS样本在86个系统中产生了103颗行星。大多数TKS宿主是不活跃的、类太阳的主序星(4500 K < Teff < 6000 K),金属丰度范围很广。所选的TKS样本包含71颗小行星(Rp < 4 Re)、11颗具有多个凌日候选者的系统、6颗亚日周期行星和3颗位于或接近其主星的宜居带的行星。这里描述的目标选择将有助于将测量的行星质量,密度和偏心率与行星人口模型的预测进行比较。我们的目标选择软件是公开的(在https://github.com/ashleychontos/sort-a-survey),可以适用于任何需要在给定的望远镜分配中平衡多种科学…
2021-06-11 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Planet Hunters. V. A Confirmed Jupiter-Size Planet in the Habitable Zone and 42 Planet Candidates from the Kepler Archive Data
我们报告最新的行星猎人的结果,包括PH2 b,一个小行星大小(R_PL = 10.12 \pm 0.56 R_E)的行星轨道在宜居带的太阳型恒星。当一系列的假阳性测试产生了99.9%的置信度时,PH2 b从候选状态提升,即在恒星KIC 12735740周围检测到的凌日事件具有行星起源。行星猎人志愿者还在开普勒公共档案数据中发现了42颗新的行星候选者,其中33颗至少有三次凌日记录。这些凌日候选者中的大多数轨道周期超过100天,其中20个可能位于其宿主恒星的宜居带。九个候选人被检测到只有两个过境事件和预期的时间超过400天。光度模型表明,这些天体的半径范围在海王星到木星之间。这些探测到的气体巨行星候选者的数量几乎是在宜居带距离上的两倍。我们对9个较亮的目标进行了光谱观测,以改善恒星参数,并对其中4颗恒星进行了自适应光学成像,以寻找可能混淆我们光度建模的混合背景或前景恒星。我们提出了一种迭代分析方法,通过结合现有的光谱参数,恒星演化模型,凌日光变曲线参数,测量误差加权得到恒星和行星的属性和不确定性。行星猎人是一个公民科学项目,众包美国宇航局开普勒光变曲线的评估。这43颗候选行星的发现证明了公民科学家在识别行星候选者方面的成功,即使是在只有两到三次凌日事件的较长周期轨道上。
2013-09-29 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
TESS Science Processing Operations Center FFI Target List Products
我们报告交付给米库尔斯基档案空间望远镜的目标像素和光变曲线文件多达160,000个目标选择全帧图像(FFI)的每个TESS北半球观测部门。数据包括校准的目标像素,简单的孔径测光通量时间序列,和预处理数据调节校正通量时间序列。这些数据为TESS用户提供了高质量,统一的管道产品,用于选择FFI目标,否则将无法随时获得。此外,我们还提供了从FFI目标导出的共趋势基向量,以允许用户执行自己的系统误差校正。所选目标包括所有2分钟目标和从TESS输入目录中选择的附加目标,在十六个TESS CCD中的每一个上每个扇区最多10,000个目标。数据产品的格式与TESS 2分钟目标的项目交付文件相同。所有TESS-SPOC数据产品都可以通过www.example.com在MAST作为高级科学产品获得。
2020-11-11 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR