Does the innermost occurrence distribution measure tidal dissipation, reveal a flow of giant planets, or both?
开普勒发现的最短周期巨型系外行星的出现分布显示出一种下降,这与恒星潮汐引起的迁移所预期的下降非常匹配。我们提出了一个比较,可以显示的潮汐耗散(摩擦)作为恒星和行星系统的年龄分布的函数的水平,与已知的基本恒星和行星参数的依赖关系。利用这种关系,可以对潮汐耗散的值施加约束,这些约束将随着年龄分布的确定而得到改善。对于巨行星来说,这导致了一个出乎意料的低潮汐耗散值。这种短周期巨行星的过剩可能是由于长周期巨行星的持续补给迁移到短周期堆积中,破坏了沿途较小行星的存在。也许接近海王星大小的行星的出现分布将更好地测量潮汐摩擦,而木星大小的行星的分布揭示了巨行星更有可能完成逐渐迁移到恒星。
2012-06-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Is there a metallicity enhancement in planet hosting red giants?
宾夕法尼亚州立大学/托鲁托大学演化恒星周围行星天文学搜索中心是一个高精度的径向速度(RV)调查,旨在探测巨星周围的行星。它是基于9.2米霍比-埃伯利望远镜获得的观测结果。由于红巨星高精度RV数据的正确解释需要对目标进行完整的光谱分析,因此我们对调查中包含的所有恒星进行光谱建模。通常情况下,除了恒星的光度和温度之外,自转速度和金属丰度也被确定,这使我们能够估计恒星的年龄和质量。在这里,我们提出了在我们的样品中的金属丰度研究的初步结果。我们搜索一个金属丰度的依赖性类似的矮星通过比较我们的结果为样本的22个巨人早于K5显示显着的RV变化与对照样本的58个相对RV稳定的恒星。
2009-04-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
New and updated stellar parameters for 71 evolved planet hosts. On the metallicity - giant planet connection
目前仍有争议的是,著名的矮恒星金属丰度-巨行星相关性是否也适用于巨恒星。因此,精确的金属丰度非常重要。不同的方法可以提供不同的结果,导致行星宿主分析的差异。为了研究不同的分析方法对演化恒星金属丰度标度的影响,我们比较了不同的铁谱线列表,用于演化恒星的大气参数推导。因此,我们使用了71颗演化恒星的样本。有了这些新的均匀参数,我们重新审视了演化恒星的金属丰度-巨行星联系。基于局部热力学平衡(LTE)下的Kurucz模式,通过MOOG程序进行光谱分析,以获得大气参数。使用了两个不同的铁线列表集,一个是一般的冷FGK恒星,另一个是巨大的FGK恒星。使用Padova模型通过等时线拟合计算质量。然后对演化恒星和红巨星的各种不同样本的金属丰度分布进行了科尔莫戈罗夫-斯米尔诺夫检验(KS检验)。所有的参数都可以用一个专门为冷的和类似太阳的恒星设计的线列表集进行比较,以提供更准确的温度。使用此线路列表集导出的所有参数均为首选,因此可用于未来分析。我们发现,进化的行星宿主比拥有巨行星的矮星更缺乏金属。然而,在寻找行星的巨大恒星样本中存在偏见。由于颜色的限制,富含金属的低重力恒星被排除在样本之外,这使得很难将矮星与巨星进行比较。此外,相对于没有行星的红巨星,没有发现有行星的红巨星($\log g < 3.0$ \,dex)的金属丰度增强。
2013-07-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Giant planet occurrence within 0.2 AU of low-luminosity red giant branch stars with K2
每一颗类太阳恒星最终都会演化成一颗红巨星,这一转变会深刻影响周围行星系的演化。行星动态演化和轨道衰减的时间尺度对行星的可居住性以及后主序星和行星的相互作用、演化和内部结构具有重要意义。在这里,我们调查这些影响,估计行星发生在2476低光度红巨星分支(LLRGB)的美国宇航局K2任务观察到的恒星。我们使用星震学测量恒星的质量和半径,平均随机不确定性为3.7%的质量和2.2%的半径。我们将这颗行星的人口与已知的类太阳矮星周围的行星人口进行比较,解释了恒星星族之间的探测效率差异。我们发现0.51% +/- 0.29%的LLRGB恒星拥有比木星大的行星,轨道周期小于10天,暂时高于拥有类似行星的主序星(0.15% +/- 0.06%)。我们的研究结果表明,恒星演化对比木星大的近距离行星的影响并不显著,直到恒星开始大幅上升到红巨星分支(>~ 5-6 Rsun)。
2019-10-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Heavy-metal Jupiters by major mergers: metallicity vs. mass for giant planets
一些质量超过1000亿的系外行星含有$\sim$ $100\, M_\oplus$的金属,远高于固体核心中通常需要的$\sim$ $10\, M_\oplus$,以通过失控的气体吸积触发巨型行星形成。我们证明,这种“重金属的陨石”可以导致行星合并附近的$\sim$ 10 au。以失控速率吸积气体的多个核相互引力扰动到交叉轨道上,使得平均合并速率等于气体吸积速率。同时合并和气体吸积意味着核心质量与行星总质量成比例,因为$M_{\rm core} \propto M^{1/5}$ -较重的行星拥有较重的核心,与观察到的质量-金属丰度关系一致。虽然平均气体巨星合并一次以使其核心加倍,但其他气体巨星可能合并多次,因为合并树生长混乱。我们发现,分散的合并固有的结果可以重现大分散在观测到的行星金属丰度,假设$3-30\, M_\oplus$前失控的核心。合并可能与金属丰度、偏心率和自旋相关。
2020-06-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Pan-Pacific Planet Search. VIII. Complete results and the occurrence rate of planets around low-luminosity giants
我们对围绕进化中的中等质量恒星运行的行星的数量和出现率的了解至少落后于太阳型恒星十年。一些视向速度巡天以这些低光度巨星为目标,提供了一些关于它们的行星系性质的见解。在这里,我们提出了泛太平洋行星搜索的最终数据发布,一个5年的径向速度调查使用3.9米英澳望远镜。我们提出了129颗恒星的1293个精确的径向速度测量值,并强调了6个潜在的亚恒星质量的同伴,需要额外的观测来确认。修正了样本中的实质性不完整性,我们估计围绕低光度巨星运行的巨行星的出现率约为7.8 $^{+9.1}_{-3.3}$ \%。这一结果与这些行星围绕主序星A型恒星的频率一致,PPPS恒星就是从主序星A型恒星演化而来的。
2019-11-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Influence of Stellar Metallicity on Occurrence Rates of Planets and Planetary Systems
我们研究了恒星金属丰度对恒星与行星比例的影响(即,行星系的出现率)和每颗恒星的行星平均数量(即,行星的出现率)。前者直接揭示了行星形成的效率,后者揭示了行星形成演化的最终产物。我们发现,这两个发生率有不同的恒星金属丰度的依赖关系。具体来说,拥有行星的恒星比例随着金属丰度的增加而逐渐增加,对于所有开普勒类行星(周期为$P<400$天,半径为$R_{\rm p}\gtrsim R_\oplus$),[Fe/H]为0.4 dex时,从$\sim$ 25%增加到$\sim$ 36%。在[Fe/H] $\gtrsim0.1$时,每颗恒星的平均行星数量达到一个平台(或可能开始下降)。这可能是由于遥远的巨行星在高金属丰度下的出现造成的,因为近距离的小行星和遥远的巨行星优先共存于同一系统中。
2019-01-24 astro-ph.EP
Intermediate-mass stars and the origin of the gas-giant planet-metallicity correlation
本研究测试了中等质量恒星的气态巨行星-金属丰度相关性,发现主序阶段相关性较弱,红巨星支阶段恢复强烈相关性,证实行星形成导致的贫金属物质吸积及对流包层演化是影响金属丰度测量的关键机制。
2025-04-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation of a wide-orbit giant planet in a gravitationally unstable subsolar-metallicity protoplanetary disc
本研究通过二维流体动力学模拟发现,在亚太阳金属丰度盘中,引力碎裂可形成宽轨道巨行星,其最小质量为1 M_J,为相关形成机制提供了证据。
2023-07-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Investigating the Planet-Metallicity Correlation for Hot Jupiters
我们调查了巨大的行星金属丰度的相关性,从近15年的宽场地面调查采取了一组均匀的,公正的217热彗星。我们比较了主恒星的金属丰度场星使用贝桑松星系模型,允许两组之间的金属丰度测量偏移。我们发现热彗星优先围绕富含金属的恒星运行。然而,我们发现热彗星($β=0.71^{+0.56}_{-0.34}$)的相关性是一致的,虽然稍微弱一些,比其他更长周期的气体巨行星的径向速度调查。这表明,热行星的形成过程可能与其他气体巨行星相似,只是它们的迁移历史不同。
2019-11-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Correlation Between the Eclipse Depths of Kepler Gas Giant Candidates and the Metallicities of their Parent Stars
先前对凌日系外行星内部结构的研究表明,气体巨星的重元素含量随着主恒星金属丰度的增加而增加。由于贫金属行星的密度较低,半径也比相同质量的富金属行星大,人们可能会认为贫金属恒星比富金属恒星拥有更高比例的大半径气体巨星。在这里,我提出的证据,在2.3西格玛的水平之间的负相关性的日食深度和恒星金属丰度的开普勒气体巨星候选人。根据肯德尔的τ统计,日食深度取决于恒星金属丰度的概率为0.981。这种相关性与围绕低金属量恒星运行的行星平均比围绕富含金属的恒星运行的行星要大。此外,由于富金属恒星的半径比相同质量和年龄的贫金属恒星小,因此均匀的行星种群应该显示出随着[M/H]而增加的中位食深。事实上,我发现相反的趋势表明,巨大的气体内部结构的实质性变化必须伴随着增加[M/H]。我调查是否已知的低质量恒星的巨大行星的稀缺性可以伪装成日食深度金属丰度的相关性,考虑到开普勒输入目录中的冷恒星的金属丰度和温度之间的简并。虽然eclise深度-金属丰度相关性还没有坚实的统计基础,需要光谱[Fe/H]测量进行验证,但它是一个有趣的窗口,可以了解行星的内部结构,甚至行星形成机制可能会随着银河系化学演化而变化。
2012-04-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gravity-sensitive Spectral Indices in Ultracool Dwarfs: Investigating Correlations with Metallicity and Planet Occurrence using SpeX and FIRE Observations
本文通过 SpeX 和 FIRE 近红外光谱分析56颗超冷矮星的重力敏感指数,发现 FeH_z 与金属丰度呈3.3σ反相关,但重力类别与行星出现率无显著关联,提示解释行星宿主时需谨慎。
2025-08-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
The California Legacy Survey II. Occurrence of Giant Planets Beyond the Ice line
我们使用高精度的径向速度测量FGKM恒星,以确定巨行星的发生作为一个功能的轨道分离跨度0.03-30 AU。巨行星在1-10天文单位的轨道上比在这个范围内或外的轨道上更普遍。行星出现在$\sim$ 1天文单位的增加了$\sim$ 4倍,这在统计上是非常显著的。在更大的轨道距离上,巨行星发生率的下降比发生率平坦或增加的模型更受欢迎。我们测量了每100颗恒星中半长轴为2-8天文单位的$14.1^{+2.0}_{-1.8}$巨行星和每100颗恒星中8-32天文单位的$8.9^{+3.0}_{-2.4}$巨行星,随着轨道分离的增加,巨行星的出现率下降,这在$\sim$ 2 $σ$水平上是显著的。我们发现,亚类木行星(0.1-1木星质量)的出现率也增加了1-10 AU的轨道。这表明,较低质量的行星可能具有共同的形成或迁移机制,这些机制推动了木星对应物在水冰线附近的流行率增加。我们对冷气体巨星存在的测量与直接成像巡天和引力透镜巡天的最新结果一致,尽管不同的恒星样本。我们证实了以前的发现,巨行星的发生与恒星质量和金属丰度增加。
2021-05-26 astro-ph.EP
Positive metallicity correlation for coreless giant planets
发现巨行星的频率随着主恒星金属丰度的增加而迅速增加。这通常被解释为支持核心吸积(CA)理论的证据,该理论认为巨行星是由于形成了一个巨大的固体核心。在引力盘不稳定性(GI)模型框架下,发现了巨行星与金属丰度之间的强正相关关系。这项工作的关键新颖性是“卵石吸积”到GI片段,最近已被证明,以加速收缩GI片段。由于向内的迁移,只有那些足够快地吸积金属的碎片才能坍缩,并在即将到来的潮汐破裂中幸存下来。模拟行星的存活分数与观测到的宿主恒星的金属丰度密切相关。
2014-11-19 astro-ph.EP
Retired A Stars Revisited: An Updated Giant Planet Occurrence Rate as a Function of Stellar Metallicity and Mass
对演化恒星的系外行星调查提供了越来越多的证据,证明巨行星的形成不仅取决于恒星的金属丰度([Fe/H]),还取决于质量($M_\star$)。然而,测量亚巨星和巨星的精确质量比测量它们的主序星更具挑战性,这导致了最近对恒星质量和行星出现之间相关性的真实性的担忧。为了解决这些问题,我们使用HIRES光谱对245颗次巨星的样本进行光谱分析,并得出新的大气和物理参数。我们还首次以均匀的方式计算了该样品的空速。当在恒星质量的计算中考虑红化修正并对结果应用-0.12 M的$_{\odot}$偏置时,亚巨星的质量与它们的空间速度分布是一致的,与文献中的说法相反。同样,我们对它们自转速度的测量进一步证实了具有$M_\star \geq 1.6$ M $_{\odot}$的亚巨星(“退休A星”)的质量在以前的分析中没有被高估。使用这些新的结果,我们的样本演化的恒星,再加上更新的样本FGKM矮星,我们证实,巨行星的发生增加与恒星质量和金属丰度高达2.0 M $_{\odot}$。我们发现,形成一个巨大的行星的概率是一个近似的一对一的函数的金属总量的原行星盘$M_\star 10^{[Fe/H]}$。这种相关性为行星形成的核心吸积机制提供了额外的支持。
2019-05-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the functional form of the metallicity-giant planet correlation
人们普遍认为,巨行星的存在强烈依赖于恒星的金属丰度。恒星质量的依赖性也被研究,但这种依赖性似乎不像金属丰度依赖性那么强。然而,即使对于金属丰度,相关性的确切形式也尚未确定。在本文中,我们测试了几个场景描述的巨行星的频率作为其主机参数的函数。我们对两个体积有限的样品(来自CORALIE和HARPS)进行了该测试。通过使用贝叶斯分析,我们定量地比较了不同的情况。我们证实,巨行星的频率确实是金属丰度的函数。然而,有没有一个常数或指数函数与太阳下的恒星的金属丰度之间的统计差异,相反,以前已在文献中所述。对恒星质量的依赖既不能被证实,也不能被抛弃。
2013-02-07 astro-ph.EP
Precise Radial Velocities of Giant Stars VII. Occurrence Rate of Giant Extrasolar Planets as a Function of Mass and Metallicity
我们在12年多的时间里定期地获得了利克天文台373颗G型和K型巨星的径向速度。在15颗巨星周围已经发现了行星,另外还有20颗巨星拥有行星候选者。我们研究了巨星周围的亚恒星伴星的出现率作为恒星质量和金属丰度的函数。我们探测的恒星质量范围从大约1到超过3 M_Sun,这是没有被探索的主序星样品。我们拟合的巨行星的出现率作为恒星质量和金属丰度的函数,高斯分布和指数分布,分别。我们发现了强有力的证据,我们的巨恒星样本的安全行星主机之间的行星金属丰度的相关性,在一个主序星的协议。然而,在我们的行星候选者样本中,行星与金属丰度的相关性是不存在的,这引起了人们的怀疑,即其中很大一部分可能确实不是行星。与Johnson对亚巨星的研究结果一致,在1 - 1.9 M_Sun的恒星质量区间内,巨行星的出现率增加。然而,在恒星质量为1.9 + 0.1/-0.5 M_Sun处有一个极大值,质量大于2.5-3.0 M_Sun时出现率迅速下降。我们没有发现任何行星围绕着质量超过2.7 M_Sun的恒星,尽管在我们的样本中有113颗质量在2.7和5 M_Sun之间的恒星(对应于在恒星质量箱中68.3%的置信度下巨行星出现率< 1.6%)。我们还表明,这一结果是不是一个选择的影响有关的行星探测恒星质量的函数。我们的结论是,巨大的行星形成或向内迁移的抑制周围更高质量的恒星,可能是因为更快的磁盘耗尽加上更长的迁移时间尺…
2014-12-15 astro-ph.EP
The occurrence rate of giant planets orbiting low-mass stars with TESS
我们提出了一个系统的搜索过境巨行星($0.6 R_{\rm J} \leq R_{\rm P} \leq 2.0 R_{\rm J}$)附近的低质量恒星($M_{*} \leq 0.71 M_{\odot}$)的轨道。核心吸积行星形成理论预测,低质量恒星周围巨行星的形成是罕见的。我们在TESS 30分钟的节奏测光中搜索了91,306颗低质量恒星,发现了15颗巨行星候选者,其中包括7颗新的行星候选者,这些候选者在我们搜索之前还不是已知的行星或被确定为TOI。我们的候选人提供了一个令人兴奋的机会,以提高我们对最低质量恒星周围巨行星人口的了解。我们进行行星注入回收模拟,发现我们的管道在我们的目标参数空间的大部分具有很高的检测效率。我们测量了在我们的整个样本中不同恒星质量范围内的巨行星与宿主恒星的发生率。我们发现发生率为$0.137 \pm 0.097$ %(0.088 - 0.26 $M_{\odot}$)、$0.108 \pm 0.083$ %(0.26 - 0.42 $M_{\odot}$)和$0.29 \pm 0.15$ %(0.42 - 0.71 $M_{\odot}$)。对于我们的完整样本(0.088 - 0.71 $M_{\odot}$),我们发现巨行星的出现率为$0.194 \pm 0.072$ %。我们已经测量了第一次与$M_{*} \leq 0.4 M_{\odot}$…
2023-03-01 astro-ph.EP
They might be giants: luminosity class, planet frequency, and planet-metallicity relation of the coolest Kepler target stars
我们估计了晚K型和早M型开普勒目标星的恒星参数。我们获得了382颗Kp-J>2(~K5及以后的光谱型)恒星的中等分辨率可见光谱。我们通过比较重力敏感指数(CaH,K I,Ca II和Na I)的强度与已知光度类恒星样本中的强度来确定光度类。我们发现巨星占开普勒目标星中明亮(Kp<14)恒星的96+-%,暗(Kp>14)恒星的7+-3%,明显高于开普勒输入星表(KIC)中恒星参数的比例。KIC的有效温度系统地高于我们通过将我们的光谱拟合到PHOENIX恒星模型而确定的温度(110 + 15 - 35} K)。通过对开普勒系外行星候选群体的蒙特卡罗模拟,我们发现当巨恒星被适当移除时,行星的出现率为0.36+-0.08,略高于使用KIC log(g)>4标准时的出现率(0.27+-0.05)。最后,我们表明,有没有显着差异的g-r颜色(探测金属丰度)之间的晚型开普勒星与过境地球到海王星大小的系外行星候选人和矮星没有检测到过境。我们表明,先前声称这两个人口之间的偏移是最有可能的工件,包括大量的错误识别的巨人。
2012-05-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Occurrence of Additional Giant Planets Inside the Water-Ice Line in Systems with Hot Jupiters: Evidence Against High-Eccentricity Migration
轨道周期只有几天的质量为100亿的行星的起源仍然不确定。人们普遍认为,这些行星形成于原行星盘的水冰线附近,随后迁移到更小的轨道上。大多数提出的迁移机制可以归类为磁盘驱动的迁移,或作为一个非常高的偏心率激发潮汐循环。在后一种情况下,这颗注定要成为热木星的巨行星在高度偏心的轨道上度过了数十亿年,其Apastron位于水冰线附近。最后,近星点的潮汐耗散使轨道收缩并形成圆形。如果这是正确的,那么在水冰线内部,热彗星伴随着另一颗巨行星的情况应该是特别罕见的。利用目前用多普勒技术发现的巨行星样本,我们发现P_orb = 10天的热行星< 10 days are no more or less likely to have exterior Jupiter-mass companions than longer-period giant planets with P_orb >。这一结果适用于水冰线近似位置内外的外部同伴。这些结果很难与热木星形成的高偏心率迁移情景相一致。
2016-04-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
The metallicity distribution and hot Jupiter rate of the Kepler field: Hectochelle High-resolution spectroscopy for 776 Kepler target stars
开普勒凌日巡天发现的热彗星的出现率大约是以太阳邻近恒星为目标的径向速度巡天的一半。解释这种差异的一个假设是,这两个调查的目标恒星具有不同的恒星金属丰度分布。为了验证这一假设,我们测量金属丰度分布的开普勒目标使用Hectochelle多光纤,高分辨率光谱仪。将我们的光谱分析限制在log(g)>3.5的样本中的610颗矮星上,我们测量到的金属丰度分布的平均值为[M/H]_{mean} = -0.045 +/-0.00,与以前对开普勒场靶星的研究一致。相比之下,加利福尼亚行星搜索径向速度样本的金属丰度分布的平均值为[M/H]_{CPS,mean} = -0.005 +/- 0.006,并且根据Kolmogorov-Smirnov检验,样本来自不同的母体种群。我们重新拟合的指数之间的关系的恒星托管一个接近的巨行星和主恒星的金属丰度使用的样本从加州行星搜索更新的金属丰度的矮星。最佳拟合关系告诉我们,两个样本之间金属丰度的差异不足以解释热木星出现率的差异;金属丰度差异需要$\simeq$ 0.2-0.3 dex才能完全一致。我们还表明,(子)巨大的污染在开普勒样本不能调和的两个发生计算。我们的结论是,其他因素,如二进制污染和不完美的恒星属性,也必须发挥作用。
2016-12-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Reproducing the stellar-mass dependence of the giant planet occurrence rate with pebble accretion models
University of Exeter(埃克塞特大学);University of Leeds(利兹大学);Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg(海德堡大学天文学中心);Landessternwarte, Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg(黑森州立天文台,海德堡大学天文学中心);Astronomical Institute, School of Physics, Zhejiang University(浙江大学物理学院天体物理研究所)
本文通过尘埃驱动的核心吸积模型,研究了巨行星发生率与恒星质量的依赖关系,并发现更高质量的恒星周围吸积率更高且盘寿命更短,从而产生与观测分布一致的合成种群。
2026-03-03 astro-ph.EP
Occurrence rate of hot Jupiters orbiting red giant stars
热彗星是一种神秘的天体,其形成途径尚不清楚。确定它们的出现率作为轨道、行星和恒星质量以及系统年龄的函数,可以成为理解它们如何形成的重要因素。到目前为止,已经发现了各种围绕红巨星运行的热彗星,推导它们的发生率将是非常有趣的。在这项研究中,我们的目标是确定一个明确定义的红巨星样本中的热爆星的数量,估计它们的出现率,并将其与A,F和G型恒星进行比较。使用盖亚选择了14474颗红巨星的样本,估计半径在2到5 $R_\odot$之间,以与NASA TESS任务的观测结果相一致。随后,在TESS光变曲线中寻找来自热彗星的凌日。使用注入信号确定检测效率,并进一步校正几何通过概率以估计发生率的结果。在TESS数据中发现了三个先前确认的热矮星,另外还有一个TESS感兴趣的物体和两个M矮星同伴。这导致发生率为$0.37^{+0.29}_{-0.09}$ %。由于不确定性仍然很大,这无法与A-、F-和G-型恒星区分开来。我们认为,这是不太可能的行星吞没在扩大红巨星发挥了重要作用,但在这个样本。
2022-12-21 astro-ph.EP
No correlation between the Transit-Depth Metallicity of Kepler gas giant confirmed and candidates planets: A Bayesian Approach
以前试图研究开普勒气体巨行星的凌日深度和恒星金属丰度之间的相关性,导致了不同的结果。据报道,开普勒(Q1-Q12)气态巨行星候选者与开普勒输入星表(KIC)中的[Fe/H]值和半径估计为5- 20 R $_\odot$之间存在微弱的显著负相关。随着最后一个开普勒目录(Q1-Q17)的发布,我们现在拥有最大的系外行星均匀样本。这使得能够对这种相关性进行可靠的统计分析。在目前的工作中,我们修改这种相关性,贝叶斯框架内,两个大的同质样本:确认和完成。我们扩展了一个层次模型,以考虑所研究的样本中的假阳性。我们的统计分析表明凌日深度与恒星金属丰度之间没有相关性。我们没有发现这种相关性的证据,这一事实将对行星形成理论和巨行星的内部结构产生影响。
2017-03-17 astro-ph.EP
The New Generation Planetary Population Synthesis (NGPPS) VIII. Impact of host star metallicity on planet occurrence rates, orbital periods, eccentricities, and radius valley morphology
本研究利用第三代伯尔尼模型生成的行星族群,分析宿主恒星金属丰度对行星性质的影响,发现巨行星发生率、偏心率及半径谷深度随[Fe/H]增加而增强,但模型预测的轨道周期和偏心率依赖弱于观测,暗示长期动力学作用的重要性。
2025-07-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Disentangling Metallicity Effects in Hot Jupiter Occurrence Across Galactic Birth Radius and Phase-Space Density
本研究通过GALAH和APOGEE巡天及NIHAO模拟,发现热木星发生率随银河系诞生半径增加而下降,主要由恒星金属丰度驱动,而非相空间成团环境,为行星形成提供了零假设。
2025-06-19 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Transit-Depth Metallicity Correlation: A Bayesian Approach
先前有报道称,开普勒Q1-Q12气体巨星候选者的凌日深度与恒星金属丰度之间存在负相关。在目前的工作中,我们重新审视这种相关性,以更好地理解恒星金属丰度在巨行星形成中的作用,特别是,调查的金属丰度对过境深度的影响。我们从累积目录中选择了82颗已确认的巨行星。这是第一个用于研究这种相关性的确认巨行星的大型和均匀样本。这些样本适合进行稳健的统计分析。我们提出了第一个层次贝叶斯线性回归模型来修正这种相关性。使用贝叶斯框架的优点是将测量误差纳入模型中,并量化模型参数的内在分散性和不确定性。我们的统计分析表明,已确认的巨行星的凌日深度与恒星金属丰度之间没有相关性。
2015-09-01 astro-ph.EP
Can Large-Scale Migration Explain the Giant Planet Occurrence Rate?
当轨道周期超过$\sim$ 300天时,巨行星的出现率会增加。长期以来,人们一直怀疑这一特征的物理起源是大规模的行星迁移,因为标准太阳星云中标准I型迁移的时间尺度更长,距离恒星更远。这些计算还发现,典型的超导轴承核心穿梭向磁盘内边缘的时间尺度上的数量级短于气体磁盘的寿命。气态巨行星在无数距离上的存在需要减缓大规模迁移的机制。我们重新审视的迁移范例,得出模型发生率配置文件的核心迁移,质量增长的气体吸积,和行星间隙开放。我们明确表明,前两个过程发生在串联。一旦行星与盘上气体的相互作用形成了很深的间隙,行星的径向运输就会大大减慢。在离恒星较近的地方,轨道周期更容易受到扰动,因此考虑到间隙的开放,最终的轨道周期分布也是如此。为了恢复观测到的出现率的上升,气体巨星需要在更远的地方变得更大,如果它们的外壳没有灰尘,这是自然实现的。我们发现的质量梯度的范围来调和观测到的彗星的发生率是太突然,占低偏心率巨行星的质量周期分布,挑战磁盘迁移作为热和暖彗星的主要起源渠道。未来的努力,在无偏质量分布的特点将更强的限制从迁移理论的预测。
2020-10-15 astro-ph.EP
The Deuterium-Burning Mass Limit for Brown Dwarfs and Giant Planets
没有公认的标准来区分棕矮星和行星。许多研究都使用或建议了一个基于物体质量的定义,以~13-木星质量(M_J)为氘的点火极限。在这里,我们调查各种氘燃烧质量的一系列模型。我们发现,虽然13 M_J通常是一个合理的经验法则,氘聚变质量取决于氦丰度,初始氘丰度,模型的金属丰度,以及一个对象的初始氘丰度的一部分必须燃烧,以使该对象有资格燃烧氘。尽管在大多数原棕矮星的情况下,如果物体的质量为~(13.0 +/- 0.8)M_J,50%的初始氘将燃烧,但全部可能性的范围要大得多。对于从零金属丰度到三倍太阳以上的模型,氘燃烧质量从~11.0 M_J(三倍太阳金属丰度时,燃烧初始氘量的10%)到~16.3 M_J(零金属丰度时,燃烧初始氘量的90%)。
2010-11-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Extrasolar planet population synthesis IV. Correlations with disk metallicity, mass and lifetime
上下文这是一系列显示行星人口综合计算结果的论文中的第四篇。目标。本文的目的是系统地研究盘的重要性质,即盘金属丰度、质量和寿命对行星基本性质的影响。方法.对于大量的原行星盘,我们计算了一个人口的行星与我们的核心吸积形成模型,包括行星迁移和磁盘的演变。结果我们发现了大量的相关性:关于行星的初始质量函数,金属丰度,磁盘质量和磁盘寿命有不同的角色:对于高[Fe/H],巨行星更频繁。对于高质量的盘,巨行星的质量更大。对于长的盘寿命,巨行星既更频繁,质量也更大。在低金属丰度时,非常巨大的巨行星无法形成,但除此之外,巨行星的质量和金属丰度是不相关的。相比之下,行星质量和盘气体质量是相关的。巨型行星形成的最佳位置是5天文单位。在这个距离之内和之外,需要更高的星子表面密度。低金属丰度可以被高盘质量所补偿,反之亦然,但不是无限的。在低金属丰度时,巨行星只在冰线外形成,而在高金属丰度时,巨行星形成发生在整个磁盘上。迁移的程度随着盘质量和寿命的增加而增加,通常随着金属丰度的增加而减少。金属丰度和巨行星的半长轴之间没有明确的相关性,因为在[Fe/H]低的盘中,行星开始更远,但迁移更多,而在[Fe/H]高的盘中,它们开始更远,但迁移更少。结论.原行星盘的性质决定了行星的性质,并留下许多印记。
2012-01-04 astro-ph.EP
A Smooth Transition from Giant Planets to Brown Dwarfs from the Radial Occurrence Distribution
University of California Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);California Institute of Technology(加州理工学院)
通过结合传统径向速度和绝对天体测量,研究发现巨行星和棕矮星的质量分布平滑过渡,棕矮星荒漠延伸至10 AU,表明两种形成机制可能在重叠质量范围内产生伴星。
2026-11-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
M Dwarf Metallicities and Giant Planet Occurrence: Ironing Out Uncertainties and Systematics
比较太阳型恒星和M矮星周围的行星种群,可以揭示行星形成和演化对恒星质量的可能依赖性。然而,这种分析必须控制其他因素,即金属丰度,这是一个强烈影响气体巨行星出现的恒星参数。我们获得了加州行星搜索(CPS)监测的121颗M矮星的红外光谱,并确定了金属丰度,精度为0.08 dex。样品的平均值和标准偏差分别为-0.05和0.20 dex。我们参数化的周期小于2年的太阳型恒星周围的轨道上的巨行星的发生的金属丰度的依赖性,并将其应用到我们的M矮星样本,以估计预期的巨行星的数量。探测到的行星数量(3)低于预测的数量(6.4),但差异不是很显著(发现同样多或更少行星的概率为12%)。这三颗M型矮行星的母星并不特别富含金属,与金属丰度相关的幂律指数最有可能的值是M型矮星的1.06 dex/dex,而太阳型恒星的1.80 dex/dex;然而,这种差异与不确定性相当。在这两种类型的恒星周围都存在巨行星,这允许但不一定要求质量依赖于$\sim 1$ dex/dex。实际的行星-质量-金属丰度关系可能很复杂,要阐明它需要更大规模的调查,如地面红外光谱仪和盖亚空间天体测量任务所进行的调查。
2014-06-21 astro-ph.EP
Do Metal-Rich Stars Make Metal-Rich Planets? New Insights on Giant Planet Formation from Host Star Abundances
巨行星和其宿主恒星的成分之间的关系是理解行星形成的基本兴趣。太阳系巨行星的可见大气层和整体成分都高于太阳系的金属成分。一个关键的问题是,巨型系外行星的金属富集是否与它们的宿主恒星有关。Thorngren等人(2016)表明,在冷(Teq < 1000 K)的巨型系外行星中,重元素总质量随总Mp增加而增加,相对于母星的重元素富集度随总Mp减少。在他们的工作中,主恒星的金属丰度是从文献[Fe/H]测量中得出的。在这里,我们进行了一个更详细和统一的研究,以确定是否不同的主机恒星金属(C,O,Mg,Si,Fe和Ni)与其行星的大量金属丰度相关,使用相关性测试和贝叶斯线性拟合。我们提出了19个冷巨行星系统的新宿主恒星丰度,并将这些与现有的宿主恒星数据相结合,共22个冷巨行星系统(24颗行星)。令人惊讶的是,我们发现恒星金属丰度和行星剩余金属丰度(金属的相对量与预期的行星质量)之间没有明确的相关性,这与形成模型的常见预测相冲突。我们还发现了一个潜在的相关性残留的行星金属和恒星挥发难熔元素的比例。这些结果为未来行星形成的模拟研究提供了巨行星和宿主恒星成分之间有趣的新关系。
2019-11-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
SOPHIE velocimetry of Kepler transit candidates XVII. The physical properties of giant exoplanets within 400 days of period
虽然巨大的太阳系外行星已经研究了二十多年,但仍然存在一些悬而未决的问题,例如它们的主要形成和迁移过程,以及它们在不同恒星环境中的大气演化。在本文中,我们研究了开普勒望远镜探测到的轨道周期长达400天的巨型凌日系外行星样本。我们首先定义了129颗巨行星候选者的样本,并在6年的径向速度运动中使用SOPHIE光谱仪(OHP,法国)进行了跟踪。这使我们能够揭示这些候选者的性质,并测量在400天周期内运行的巨型行星候选者的假阳性率为54.6 +/-6.5%。基于已确认或可能的行星样本,我们得出了不同轨道周期范围内巨行星的出现率。400天内巨行星的总出现率为4.6 +/-0.6%。我们恢复,第一次在开普勒数据,不同的人口的巨行星径向速度调查报告。与其他产额比较,我们发现只有热木星的巨行星出现率较低,而长周期行星的出现率并不低。我们还获得了棕矮星沙漠中棕矮星出现率的第一个测量值为0.29 +/-0.17%。最后,我们讨论了样本中巨行星的物理性质。我们证实,接受适度照射的巨行星并没有膨胀,但我们发现,它们的平均形成和演化模型预测的要小。在这种低辐射的巨行星中,我们发现它们的体积密度和宿主恒星的铁丰度之间可能存在相关性,这需要更多的探测来证实。
2015-11-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Epoch of Giant Planet Migration Planet Search Program. III. The Occurrence Rate of Young Giant Planets Inside the Water Ice Line
该研究通过85颗年轻G/K矮星的4年RV巡天及注入—恢复完整性校正,测得水冰线内巨行星出现率,支持其数量随年龄增长而非衰减,并约束迁移形成机制。
2025-06-09 astro-ph.EP
Mass-Metallicity Trends in Transiting Exoplanets from Atmospheric Abundances of H$_2$O, Na, and K
大气成分可以提供行星系形成和迁移历史的有力诊断。利用最新的透射光谱和新的H $_2$加宽的Na和K的不透明度,我们研究了凌日系外行星样本中H $_2$ O,Na和K的大气丰度的约束。我们的19颗系外行星样本从冷的迷你海王星到热的海王星,平衡温度在$\sim$ 300到2700 K之间。使用均匀贝叶斯反演,我们报告大气中Na,K和H $_2$ O的丰度,以及它们的检测意义,确认6颗行星具有强Na检测,6颗具有K,14颗具有H $_2$ O。我们发现一个质量金属丰度的趋势增加H $_2$ O丰度与质量减少,一般跨越亚恒星的气体巨星和恒星/超恒星的海王星和迷你海王星的值。然而,从迷你海王星到热海王星,H $_2$ O丰度的总体趋势明显低于太阳系巨行星中碳的质量-金属丰度关系和系外行星的类似预测。另一方面,气体巨星的Na和K丰度是恒星或超恒星的,彼此一致,通常与太阳系的金属丰度趋势一致。高温气体巨星中的H $_2$ O丰度可能是由于相对于其他元素的氧丰度较低,而不是整体金属丰度较低,并对其形成机制提供了新的限制。物种丰度的不同趋势表明,在大气反演中不应使用以金属丰度作为一个自由参数的化学平衡模型,因为不同的元素可能得到不同的增强。
2019-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Giant exoplanets are not fully mixed
University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学);University of Zurich(苏黎世大学)
该研究利用JWST数据发现多数暖巨行星内部并非完全混合,大气金属丰度无法代表整体成分,混合不充分是普遍现象,且太阳系巨行星无异常,或表明部分混合是巨行星形成的普遍结果。
2026-08-18 astro-ph.EP
The metallicity of giant exoplanets around low-mass stars and how Ariel can help
University of Zurich(苏黎世大学);Rice University(莱斯大学);Carnegie Institution for Science(卡内基科学机构);SRON, Space Research Organisation Netherlands(荷兰空间研究组织)
本研究针对小质量恒星周围巨型系外行星,利用GEMS观测数据结合模型分析其金属丰度,指出需借助JWST和Ariel望远镜的大气测量数据改善简并性,以约束行星形成理论。
2026-09-07 astro-ph.EP
How Internal Structure Shapes the Metallicity of Giant Exoplanets
Institut für Astrophysik, Universität Zürich(苏黎世大学天体物理研究所)
研究通过分析不同内部结构对巨行星金属度的影响,发现低质量金属丰富行星主导质量-金属度反相关性,且非绝热模型可提高金属度至35%。
2026-02-04 astro-ph.EP
The metallicity signature of evolved stars with planets
我们确定在一个均匀的方式的金属丰度和个人的丰度的大样本的演化恒星,有和没有已知的行星同伴。我们的方法是基于高分辨率阶梯光谱的分析。金属丰度分布表明,拥有行星的巨恒星并不优先富含金属,其丰度模式与没有已知行星伴星的巨恒星相似。然而,我们已经发现,在这个样本中,金属丰度分布和恒星质量之间有很强的关系。结果表明,具有行星的质量较小的巨星(M < 1.5 Msun)并不富含金属,但是,具有行星的质量较大的(M > 1.5 Msun)、年龄小于2 Gyr的巨星样品的金属丰度要高于没有行星的类似恒星样品。至于其他化学元素,质量域M < 1.5 Msun的有行星和没有行星的巨星显示出类似的丰度模式。然而,质量M > 1.5 Msun的行星和非行星宿主在某些元素的丰度上显示出差异,特别是Na,Co和Ni。此外,我们发现样本的次巨星的行星是金属丰富的显示类似的金属丰度主序星主机。质量域M < 1.5 Msun的巨行星宿主没有金属富集的事实很难解释。鉴于这些恒星与次巨星和主序星的恒星参数相似,低质量巨星缺乏富含金属的特征可以解释为,如果起源于主序星中的污染场景,当恒星完全对流时被抹去。然而,没有物理上的理由说明它应该对质量为M1.5 Msun的巨星起作用< 1.5 Msun but is not observed for giants with M >。
2013-03-14 astro-ph.EP
The origin of the occurrence rate profile of gas giants inside 100 days
我们研究了巨行星周期分布的起源。我们使用基于卵石吸积的行星形成模型拟合了Santerne等人(2016)发现的300天内气体巨行星的偏差校正分布。我们调查了两种可能的初始条件:行星种子的线性分布,以及只在水和CO冰层上注入的种子。我们的模拟排除了具有高度置信度的种子的线性初始分布。我们基于雪线的双峰模型给出了一个更合理的数据拟合,如果我们假设水雪线在产生行星方面的效率降低了3-10倍,差异就会显着减少。此外,该模型在作为比较标准的暖/热温度比和高斯混合模型上表现更好。我们的研究结果表明,在300天内的气体巨星系外行星人口更符合行星优先在特殊位置形成。
2017-06-02 astro-ph.EP
Tidal Downsizing model. II. Planet-metallicity correlations
核心吸积(CA)是公认的行星形成理论,它要求大质量固体核心的形成是气态巨行星形成的先决条件。观察到的系外行星的金属丰度相关性在CA的背景下令人困惑。虽然气体巨行星优先在富含金属的宿主恒星周围发现,但比海王星小的行星轨道具有广泛的金属丰度。我们提出了另一种解释,这些意见的框架内最近开发的行星形成假说称为潮汐缩小(TD)。我们进行人口综合计算的基础上TD,发现之间的联系的气体巨星和较小的固体核心占主导地位的行星的人口是非线性的,甚至不是单调的。虽然在模拟中形成的气体巨行星在内部几个AU区域遵循与宿主恒星金属丰度的强正相关,但较小的行星则没有。这些较小行星的模拟人口显示,它们的形成效率在太阳金属丰度附近有一个浅峰。这一结果是由以下事实驱动的:在低金属丰度下,固体核心的生长受到金属稀缺的抑制,而在高金属丰度下,核心生长的碎片收缩得太快,缩短了核心的生长时间窗口。最后,模拟的巨型气体行星在大的距离上没有表现出强烈的主恒星金属丰度偏好,这可以解释为什么最著名的直接成像的气体巨行星系统之一HR 8799是金属贫乏的。
2015-02-26 astro-ph.EP
Planet Mass and Metallicity: The Exoplanets and Solar System Connection
该研究探讨巨行星质量与金属丰度的关系,提出结合外层包层与体密度金属丰度推断的方法,以揭示行星内部金属分层,为未来JWST和Ariel观测提供理论框架。
2024-09-20 astro-ph.EP
Changes in the metallicity of gas giant planets due to pebble accretion
我们运行数值模拟来研究气体和尘埃颗粒在嵌入巨大原行星盘中的气体巨行星上的吸积。结果被发现取决于光盘冷却速率,行星质量,晶粒大小和来自行星的辐射反馈。如果辐射冷却是有效的,行星会迅速吸积气体和卵石,打开一个缺口,通常会变成大质量的棕矮星。在冷却效率低下的情况下,气体太热而不能在行星上吸积,但卵石吸积继续,行星迅速向内迁移。来自行星的辐射反馈倾向于抑制气体吸积。我们的模拟预测,金属富集的行星尘埃颗粒吸积与最终的行星质量呈负相关,根据观测到的趋势,推断散装组成的太阳系和太阳系外巨行星。然而,为了解释观测结果,大约30-50%的尘埃质量应该是大颗粒的形式。
2018-02-28 astro-ph.EP
Revising the Giant Planet Mass-Metallicity Relation: Deciphering the Formation Sequence of Giant Planets
University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
该研究通过更新的热演化模型量化147颗温暖巨行星的整体重元素含量,修正了巨行星质量-金属丰度关系,揭示其形成序列中气体吸积阶段持续吸积重元素的特征。
2025-09-30 astro-ph.EP
Connecting Giant Planet Atmosphere and Interior Modeling: Constraints on Atmospheric Metal Enrichment
通过光谱分析确定大气特征是现代系外行星科学的一个重要工具,可从内部结构模型提供的背景中获益匪浅。特别是,行星的整体金属丰度$Z_p$为潜在的大气金属丰度设定了上限。在这里,我们构建内部结构模型,以获得$Z_p$和大气金属丰度上限的403个已知的过境巨型系外行星。这些限制足够低,可以有效地为大气模型提供信息。此外,我们认为,比较$Z_p$观察到的大气金属丰度提供了一个有用的措施如何混合金属在行星内。这为了解行星内部提供了一条新的途径。为了帮助在未来的表征新的行星发现,我们推导出分析前的预测大气金属丰度作为行星质量的函数,并评估我们的方法对木星和土星的有效性。我们包括对数线性拟合,用于近似不在我们目录中的行星的金属丰度。
2019-03-05 astro-ph.EP
Dependence of Small Planet Frequency on Stellar Metallicity Hidden by Their Prevalence
气体巨行星的出现率与恒星金属丰度的关系已经被牢固地建立起来。我们将这种所谓的行星金属丰度相关性扩展到更广泛的金属丰度和行星质量/半径范围。特别是,我们假设行星金属丰度的相关性是一个幂律低于一些临界饱和阈值,并举办至少一个行星的概率是统一的金属丰度高于阈值的恒星。然后,我们就能够解释之前关于小行星的行星金属丰度相关性的研究中尝试性检测和零检测之间的差异。特别是,我们发现这种相关性的零检测可以归因于高行星出现率和低检测效率的组合。因此,不能排除小行星的行星-金属丰度相关性。我们建议,恒星的金属丰度低于太阳的值是更好的目标,为小行星的行星金属丰度相关性测试。
2016-09-15 astro-ph.EP
Searching For Transiting Planets Around Halo Stars. II. Constraining the Occurrence Rate of Hot Jupiters
类木行星的形成已经被证明与主恒星的金属丰度密切相关,这被认为是盘固体的代理。观测上,先前的工作已经表明木星行星优先在具有太阳和超级太阳金属丰度的恒星周围形成。鉴于这些发现,在贫金属环境中形成行星是具有挑战性的,特别是对于被认为是通过金属性依赖的核心吸积形成的热彗星。虽然以前的研究已经在贫金属恒星周围进行了热木星的行星搜索,但由于样本量小而受到限制,这是由于缺乏高质量的数据,使得热木星在贫金属区域内的出现难以限制到现在。我们使用TESS观测到的大量晕星样本来限制热木星出现在贫金属区的上限(-2.0 $\leq$ [Fe/H] $\leq$-0.6)。对热木星出现的最严格的上限,我们发现当半径为0.8 - 2 R $_{\rm{Jupiter}}$和周期为$0.5- 10$天时,平均1-$σ$上限为0.18 $\%$。这一结果与先前的预测一致,即存在一定的金属丰度,低于该丰度,行星无法形成。
2021-06-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
High atmospheric metal enrichment for a Saturn-mass planet
大气金属富集(即,比氦重的元素,也称为“金属丰度”)是巨行星形成的关键诊断。太阳系的巨行星的质量与它们的体金属丰度和大气金属丰度呈反比关系。太阳系外的巨行星也显示出质量和金属丰度之间的反比关系。然而,这种关系有很大的分散性,目前还不知道大气金属丰度与行星质量或整体金属丰度之间的关系。在这里,我们表明,土星质量的系外行星HD 149026 b的大气金属丰度是太阳的59 - 276倍(在1 $σ$),这比土星大气金属丰度的7.5倍太阳在>4 $σ$置信度。这一结果是基于对JWST测量的行星热发射光谱中的CO $_2$和H $_2$ O吸收特征进行建模。HD 149026 b是目前已知金属含量最高的巨行星,估计重元素丰度为66 $\pm$ 2%。我们发现HD 149026 b和太阳系巨行星的大气金属丰度与块体金属丰度的相关性大于与行星质量的相关性。
2023-03-24 astro-ph.EP
The Effect of Clouds as an Additional Opacity Source on the Inferred Metallicity of Giant Exoplanets
本文通过耦合大气、内部与演化计算,研究云不透明度和深度对受辐照气态巨行星推断金属丰度的影响,发现深而光学极厚的云可提高重元素质量估计。
2019-11-04 astro-ph.EP
Towards a new era in giant exoplanet characterisation
本研究指出结合Plato的恒星年龄测量与Ariel及JWST的大气观测,可将巨型系外行星整体金属丰度不确定性降低数倍,从而精确推断其成分。
2023-05-24 astro-ph.EP
The frequency of giant planets around metal-poor stars
上下文到目前为止,大约700颗太阳系外行星的发现,导致了关于太阳系外行星的第一次统计。巨行星的存在似乎取决于恒星的金属丰度和质量。例如,它们在富含金属的恒星周围更频繁,金属丰度的行星出现率呈指数级增长。目标。我们分析了两个贫金属恒星(-2.0 \leq [Fe/H] \leq 0.0)的样本,以了解这些天体周围是否真的罕见巨行星。径向速度数据集获得了两个不同的光谱仪(HARPS和HIRES)。这些数据的检测限,表示在最小行星质量和周期,计算。这些产生了行星频率的可靠数字。方法.一般Lomb Scargle(GLS)周期图分析与自举法一起使用,以产生检测限。行星频率是根据金属丰度区间内的二项分布函数计算的。结果几乎所有的热彗星和大部分的巨行星都应该在这些数据中找到。贫金属恒星周围的热闪烁体在一个sigma处的频率低于1.0%。然而,周期长达1800天的巨行星具有更高的$f_p = 2.63^{+2.5}_{-0.8}%$频率。考虑到恒星的不同金属丰度,我们发现,巨行星似乎是非常频繁的$(f_p = 4.48^{+4.04}_{-1.38}%)$周围的恒星[Fe/H] >-0.7,而他们是罕见的恒星[Fe/H] \leq -0.7(\leq 2.36%在一个西格玛)。结论.巨行星的频率确实是金属丰度的一个强函数,即使在低金属丰度的尾部。然而,频率很可能比以前认为的要高。
2012-05-16 astro-ph.EP
The TRENDS High-Contrast Imaging Survey. IV. The Occurrence Rate of Giant Planets around M-Dwarfs
基于多普勒的行星调查已经发现了许多巨行星,但在几个天文单位之外是不完整的。在较大的恒星行星分离,通过高对比度成像的直接行星探测已被证明是成功的,但这种技术只对年轻的行星敏感,并且表征依赖于理论演化模型。在这里,我们证明,径向速度测量和高对比度成像可以结合起来,以克服这些问题。通过确定恒星径向速度的加速度(长期趋势),可以推断出相隔很远的伴星的存在。通过获得高空间分辨率的后续成像观测,我们排除了这种加速是由具有高统计置信度的恒星双星伴星引起的情况。我们报告的结果从分析的多普勒测量的样本111 M-矮星的中位数为29径向速度观测超过中位数的时间基线为11.8年。通过用自适应光学成像瞄准表现出径向速度加速度(“趋势”)的恒星,我们确定6.5% +/- 3.0%的M矮星拥有一个或多个质量为1 < m/M_Jupiter < 13和0 < a < 20 AU的伴星。这些结果低于对高质量恒星周围行星出现率的分析。我们发现巨行星的出现率符合恒星质量M和金属丰度F = [Fe/H]的双幂定律,使得f(M,F)= 0.039(+0.056,-0.028)M^(0.8(+1.1,-0.9))10^((3.8 +/- 1.2)F)。我们的研究结果与引力微透镜测量的行星发生率一致;这项研究代表了第一个与微透镜观测无关的模型比较。
2014-01-21 astro-ph.EP
Metallicity of solar-type stars with debris discs and planets
我们附近大约16%的类太阳恒星由于碎片盘而显示出红外过度,其中一小部分已知是行星的宿主。我们的目标是以均匀的方式确定已知碎片盘和行星的恒星样本的金属丰度。我们的分析包括计算的基本恒星参数,通过应用铁离子化平衡条件,几个孤立的Fe I和Fe II线。不同恒星样本的金属丰度分布表明,从既没有碎片盘也没有行星的恒星到拥有巨行星的恒星有一个向更高金属丰度的过渡。有碎片盘的恒星和既没有碎片也没有行星的恒星遵循类似的金属丰度分布,尽管第一个的分布可能会向更高的金属丰度移动。具有碎片盘和行星的恒星与拥有行星的恒星具有相同的金属丰度行为,无论行星是低质量还是气体巨星。在碎片盘和巨行星的情况下,行星通常是冷的,半长轴大于0.1 AU。这些数据还表明,具有碎片盘和冷巨行星的恒星往往具有较低的尘埃光度,并且是已知的较不明亮的碎片盘。我们还发现了尘埃的光度和行星偏心率之间的关系的证据。我们的数据表明,行星的存在,而不是碎片盘,与恒星金属丰度相关。结果证实,核心吸积模型代表了碎片盘和行星形成的合适场景。偏心巨行星产生的动力学不稳定性可以解释在具有碎片盘和行星的恒星上观察到的尘埃光度趋势。
2012-02-28 astro-ph.EP