Radial Velocity Fitting Challenge. I. Simulating the data set including realistic stellar radial-velocity signals
恒星信号是精确径向速度（RV）测量的主要限制。这些信号来自恒星的光球层。由这些信号产生的m/s扰动阻止了小质量行星候选者的检测和质量表征，如地球孪生。已经提出了几种方法来减轻RV测量中的恒星信号。然而，在不精确地知道真实观测中的恒星和行星信号的情况下，测试这些方法的效率是极其困难的。RV拟合挑战的目标是生成模拟RV数据，包括恒星和行星信号，并在社区内进行盲测，以测试所提出的不同方法的效率，以恢复行星信号，尽管恒星信号。在这第一篇论文中，我们描述了用于模拟RV拟合挑战的测量的模拟。每个模拟的行星系统包括来自仪器噪声、恒星振荡、颗粒化、超颗粒化、恒星活动以及观测和模拟的行星系的信号。除了RV的变化，这个模拟还模拟了仪器噪声和恒星信号对HARPS型高分辨率光谱仪获得的活动观测值的影响，即钙活动指数log（R 'hk）和交叉关联函数的平分线跨度和半高宽。我们公布了用于RV装配挑战的15个系统，包括注入每个系统的行星系的详细信息（数据可在CDS和这里获得：https://rv-challenge.wikispaces.com。
2016-07-21 astro-ph.EP
Observational Constraints on Companions inside of 10 AU in the HR 8799 Planetary System
我们报告了HR 8799的凯克L '波段非冗余孔径掩蔽的结果，HR 8799是一个有四个已确认的行星质量伴星的系统，预计轨道间隔为14至68 AU。我们利用这些观测结果来限制行星和棕矮星在10个AU内的预计轨道分离处的存在-更传统的直接成像方法无法达到的分离。在0.8到10天文单位的轨道间隔之间，没有发现同伴，置信度超过99%。假设年龄为3000万年，并采用Baraffe模型，我们将80，60和11木星质量的行星质量同伴的上限分别为0.8，1和3 - 10 AU的轨道间距。我们对HR 8799的大质量同伴的限制将有助于澄清正在进行的关于这个多行星系统轨道稳定性的研究，并可能照亮未来致力于了解~6 AU的无尘洞内部的工作。
2011-02-18 astro-ph.EP
Planet transit and stellar granulation detection with interferometry
目的。我们使用逼真的三维（3D）辐射流体动力学（RHD）模拟从交错网格和合成图像计算的辐射转移代码Optim 3D提供干涉观测提取恒星颗粒和过境行星的签名。方法.我们计算的强度地图，从RHD模拟12干涉仪涵盖从光学到红外波长。恒星表面亮度分布的不对称性主要影响闭合相位。我们比较了系统恒星与凌日行星和单独恒星的闭合阶段，并考虑了构造一个假设的星点图像的磁点的影响。结果所有的模拟显示偏离轴对称的情况下，在所有的波长。我们提出了两个可能的目标（Beta Com和南河三），并发现在第三瓣和更高的瓣上可以检测到高达16度的偏离。特别是，MIRC是最合适的仪器，因为它结合了良好的紫外线覆盖范围和长基线。此外，我们探讨了对流的干涉行星签名的三个原型的行星的影响。通过比较恒星在行星凌日不同阶段的闭合阶段，可以在特定波长（红外或光学）下解开行星的特征。结论.行星的探测和定性必须基于对主星的全面了解;这包括用干涉测量技术对恒星表面对流的详细研究。在这种情况下，RHD模拟对于实现这一目标至关重要。我们强调，干涉观测应推动在高空间频率的积累观测关闭阶段在短基线和长基线。
2014-04-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary population synthesis
在恒星天体物理学中，布居合成技术已经成功地应用了几十年。对于行星来说，它仍然是一个年轻的方法，只是在最近几年才变得重要，因为已知的太阳系外行星的数量迅速增加，以及统计观测约束的相关增长。通过行星人口合成，行星形成和演化理论可以在这些限制条件下得到检验。在这篇关于行星星族合成的综述中，我们首先简要地列出了关键的观测限制。然后，工作流程的方法和它的两个主要组成部分，即全球端到端模型预测行星系的性质直接从原行星盘的属性和概率分布，这些初始条件。在文献中的各种人口合成模型的概述。在全球模型中考虑的物理过程的子模型进行了描述：原行星盘的演变，行星的固体和气体的吸积，轨道迁移，和N体之间的相互作用，同时增长的原行星。接下来，典型的人口合成结果的形式说明了新的合成与最新一代的伯尔尼模型。行星形成轨道，行星在质量距离和半径距离平面的分布，行星质量函数，以及行星半径，半长轴和光度的分布，与基本的物理过程相关联，并与它们的观测对应物进行比较。最后，我们强调了人口合成模型所做的最重要的预测，并讨论了从这些预测中吸取的教训-无论是后来的观测证实和那些拒绝。
2018-04-04 astro-ph.EP
Planetary population synthesis
本文综述行星族群合成方法的最新进展，比较四个近期模型输出并分析假设对结果的影响，指出未来需整合磁风盘演化、行星迁移及混合吸积模式以应对JWST等观测计划带来的新证据。
2024-09-30 astro-ph.EP
The Stellar Variability Noise Floor for Transiting Exoplanet Photometry with PLATO
欧空局行星凌日和振荡（PLATO）任务的主要科学动机之一是以3%的精度测量系外行星凌日半径。除了耀斑和星斑，恒星振荡和颗粒化将加强基本的噪声基底过境外行星半径测量。我们模拟了地球大小的系外行星的光变曲线，通过SDO上的HMI仪器拍摄的太阳连续强度图像来研究恒星颗粒化和振荡对系外行星半径测量的不确定性。在用高斯过程对太阳的变化进行建模后，我们发现太阳振荡和颗粒化的幅度为100 ppm -类似于地球过境的深度-并在过境深度上引入了分数不确定性0.73%，假设在任务持续时间内观察到四次过境。然而，当我们将深度测量转化为行星的半径测量时，我们发现半径的不确定性要大得多，为3.6%。这是由于在恒星变率存在的情况下，无法约束凌日碰撞参量而导致凌日半径比、临边暗化和碰撞参量之间的简并。我们发现，由于光球颗粒化的表面亮度不均匀性贡献了一个下限，只有2 ppm的测光在运输中。在探测器或观测噪声被引入光变曲线之前，由于颗粒化和振荡而产生的半径不确定性，加上凌日碰撞参量的简并性，占PLATO飞行任务误差预算的很大一部分。如果有可能限制碰撞参量，或在边缘变暗不太明显的较长波长处获得后续观测，则可能实现更高精度的半径测量。
2020-02-19 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Observational Signatures of Circumstellar Gas Tori Formed by Planetary Mass-Loss from Close-In Exoplanets
Imperial College London（帝国理工学院）；University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）
研究通过观测 He I 10830~Å~和 Ca II H & K 线，识别由近星系行星质量损失形成的 circumstellar 环的特征。
2026-02-18 astro-ph.EP
Hot planetary winds near a star: dynamics, wind-wind interactions, and observational signatures
在一些系统中已经观察到了来自围绕其主星的短（热）轨道上的系外行星的“蒸发”风的特征。在本文中，我们提出了全球AMR模拟跟踪发射的风，他们通过拱星环境的扩张，以及他们与恒星风的相互作用。我们专注于纯粹的流体动力学流动，包括风发射的各向异性，并详细探索所产生的流的轨道/流体动力学。特别是，我们发现，潮汐力和科里奥利力的组合强烈扭曲行星“帕克”风创建“上轨道”和“下轨道”流。我们的特点，其轨道要素的变化取决于他们的发射位置在地球上的流量。我们发现，在大气温度的各向异性导致显着回流到地球上。行星风与恒星风强烈相互作用，产生不稳定性，最终导致行星气体沉积在恒星上。我们提出了综合观测过境和吸收线结构为我们的模拟。对于我们的初始条件，我们发现，轨道风材料产生的吸收签名在显着的距离，从行星和大量的轨道到轨道的变化。Ly-α吸收在70 km/s范围内表现出红移和蓝移特征。最后，在均匀吸收近似下，利用半解析模型对辐射压的影响进行了约束。
2016-04-28 astro-ph.EP
Observational Signatures of Planetary Tidal Disruption Events Around Solar-Mass Stars
Universidad Técnica Federico Santa María（弗雷德里克·维多利亚技术大学）；University of Leicester（莱斯特大学）；Universität Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学）；Southern Federal University（南方联邦大学）；Universidad de Valparaíso（瓦尔帕莱索大学）；Millennium Institute of Astrophysics（天体物理学千年研究所）；Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、天体物理与行星学研究所）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；University of Nevada, Las Vegas（内华达大学拉斯维加斯分校）
研究通过二维水动力模拟，分析不同轨道偏心率对行星潮汐破坏事件观测特征的影响，揭示其多波段光变曲线特性及诊断价值。
2026-01-21 astro-ph.EP
Evolved Climates and Observational Discriminants for the TRAPPIST-1 Planetary System
TRAPPIST-1行星系为利用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）和地面观测站研究类地系外行星演化提供了前所未有的机会。由于M矮行星可能经历极端的挥发性损失，TRAPPIST-1行星可能具有高度进化的，可能不适合居住的大气层。我们使用了一个多功能的，一维地球-行星气候模型与逐行辐射转移和混合长度对流（VPL气候）耦合到地球光化学模型来模拟TRAPPIST-1行星的环境状态。我们提出了平衡气候与自洽的大气成分，和观测判别后失控，干燥，10-100巴O2和CO2为主的大气，包括内部除气，以及富水的组合物。我们的模拟显示了一系列的地面温度，其中大部分是不适合居住的，虽然一个水行星TRAPPIST-1 e可以保持一个温和的表面给地球一样的地质放气和二氧化碳。我们发现，一个干燥的TRAPPIST-1 h可能会产生可居住的地面温度超过最大温室距离。这些大气在透射和发射光谱中的潜在观测判别因素受到光化学过程和气溶胶形成的影响，包括碰撞引起的氧吸收（O2-O2），以及O3，CO，SO2，H2O和CH 4吸收特征，其过境信号高达200 ppm。我们模拟的透射光谱与K2、HST和斯皮策对TRAPPIST-1行星的观测结果一致。对于几个陆地大气成分，我们发现TRAPPIST-1 b是不可能产生气溶胶。这些结果可以为TRAPPIST-1系统和其他M矮类地行星类地行星的JWST观测计划和数据解释提供信息。
2018-09-20 astro-ph.EP
The Star-Planet Connection I: Using Stellar Composition to Observationally Constrain Planetary Mineralogy for the Ten Closest Stars
恒星和行星的组成是相互关联的，然而，“适居性”和“宜居带“的定义只考虑了恒星和行星之间的物理关系。然而，行星是真正适合居住的化学和物理过程，调节气候和地球化学循环之间的大气，表面和内部水库。尽管如此，“类地行星”通常被定义为由岩石和铁的混合物组成的行星，其密度大约为1地球。为了了解类地行星的内部，可以利用恒星中构成行星的元素（如Mg、Si和Fe）的丰度来代替行星的组成。我们使用Hypatia目录中的恒星丰度探索了10颗离太阳最近的恒星周围虚构行星的行星矿物学和结构。尽管我们的样本中包含了亚太阳和超太阳的恒星，但我们发现所有10颗行星的矿物学都非常相似-因为恒星丰度的误差或分布在模型中产生了显着的简并。我们发现，丰度不确定性需要在[Fe/H] < 0.02 dex，[Si/H] < 0.01 dex，[Al/H] < 0.002 dex，而[Mg/H]和[Ca/H] < 0.001 dex的数量级上，以区分我们的10颗恒星样本中的两个独特的行星种群。虽然这些精确度很高，但我们相信，除了最近在文献中证明的方法透明度之外，考虑到某些丰度技术，它们是可能的。然而，如果没有这些精确度，行星结构的不确定性将非常高，以至于我们无法自信地说一颗行星像地球一样，或者不像我们见过的任何东西。
2018-01-05 astro-ph.EP
Radial Velocity Observations and Light Curve Noise Modeling Confirm That Kepler-91b is a Giant Planet Orbiting a Giant Star
Kepler-91 b是一个罕见的热木星绕红巨星凌日的例子，为研究与主序星相比不同条件下热木星的形成和组成提供了可能性。然而，开普勒-91b的行星性质，这是由Lillo-Box等人使用相位曲线变化证实的，最近基于对开普勒数据的重新分析而受到质疑。我们已经从Hobby-Eberly望远镜获得了地面径向速度观测结果，并通过同时对开普勒和径向速度数据进行建模，明确证实了开普勒-91b的行星性质。恒星表现出时间相关的噪声，由于恒星颗粒，我们作为一个高斯过程模型。我们假设，正是这种噪声成分导致先前的研究怀疑开普勒-91 b是一个假阳性。我们的工作证实了Lillo-Box等人提出的结论，即开普勒-91 b是一颗0.73+/-0.13 Mjup的行星，围绕一颗红巨星运行。
2015-02-12 astro-ph.EP
Accretion of Planetary Material onto Host Stars
行星物质在恒星上的吸积可能贯穿恒星的一生。特别容易吸积，太阳系外的行星在短周期轨道上，虽然相对罕见，但构成了已知人口的很大一部分，这些行星受到动力学和大气的影响，可能会导致显着的质量损失。理论模型对行星吸积的速度和程度做出了预期。例如，行星和恒星之间的潮汐相互作用可能会在主序星期间驱动完整的轨道衰变。许多在主序星寿命中幸存下来的行星，当主序星变成红巨星时，仍然会被吞没。有一些观测证据支持这些预测，例如快速恒星旋转体周围缺乏近距离行星，这与潮汐自旋和行星吸积一致。目前还没有明确的化学证据表明主序星或红巨星的大气层受到行星物质的污染，但大量的证据表明白矮星正在进行吸积。在这篇文章中，我们回顾了目前对行星物质吸积的理解，从前到后的主要序列和超越。审查开始与天体物理框架的过程中，然后考虑吸积在不同阶段的主恒星的生命，在此期间吸积的细节各不相同，并在这些阶段吸积的观测证据。
2017-09-20 astro-ph.EP
Observational evidence for dust growth in proto-planetary discs
星际介质中的尘埃为恒星的形成提供了物质，而星周盘则是一种天然的副产品，已知尘埃具有亚微米级的尺寸。由于这些圆盘是行星形成的场所，预计这些小颗粒会在恒星还年轻的时候成长为更大的实体。将审查证据的第一步，在原行星盘周围的年轻恒星的颗粒生长，根据最近的斯皮策和地面红外观测。首先，我将讨论Herbig Ae/Be星的盘和尘埃性质，然后转移到较低质量的金牛T星和棕矮星。在这里，不同的恒星形成区的对象进行了比较，并讨论了恒星参数和环境对尘埃演化的影响，所观察到的尘埃特征所证明的。
2009-03-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Unraveling the origin of giant exoplanets: Observational implications of convective mixing
本文通过模拟0.3至3倍木星质量气态巨行星的长期演化，揭示对流混合使大气金属丰度随时间增加并影响行星半径，证明结合半径与大气成分可约束行星形成历史，为探测巨行星原始状态提供新途径。
2025-08-28 astro-ph.EP
The Planetary Mass-Radius Relation and its Dependence on Orbital Period as Measured by Transit Timing Variations and Radial Velocities
测量行星质量的两种最常见的技术--径向速度（RV）和凌日时间变化（TTV）技术--已经被观察到对半径相似的行星产生系统性的不同质量。根据Steffen（2016），我们认为这两种方法的观察偏倚的影响是造成这种差异的可能原因。我们发现，在短的轨道周期（$P<11$天），这两种方法产生统计学上相似的结果，而在长周期（$P>11$天）的RV群众系统高于TTV的。我们认为，这是一致的RV检测灵敏度偏差较长的时间。另一方面，我们确实发现了短周期和长周期行星之间的明显差异，通过两种观测技术获得的质量-半径关系参数化为幂律，在短周期比长周期具有更陡峭的指数。我们还指出了两种技术之间的另一个预期的观测偏差-导出RV质量的多行星系统比TTV质量导出的系统具有更大的周期比。
2017-03-22 astro-ph.EP
Impact of the measured parameters of exoplanets on the inferred internal structure
系外行星的定性是当前系外行星科学的主要焦点之一。对于超级地球和次海王星，我们主要依赖于质量和半径测量，这使得可以得出物体的平均密度，并粗略估计行星的整体组成。然而，确定行星内部是一项非常具有挑战性的任务。除了观测到的基本参数的不确定性之外，理论模型在确定行星组成时由于简并性而受到限制。我们的目标是研究影响超级地球和次海王星内部特征的几个方面：观测的不确定性，在M-R图上的位置，额外约束的影响，如散装丰度或辐照，和模型假设。我们使用一个完整的概率贝叶斯推断分析，占观测和模型的不确定性。我们采用嵌套抽样方案，有效地产生后验概率分布的所有行星结构参数的利益。我们包括一个结构模型的核心，地幔，高压冰，液态水，和H-He信封自洽热力学的基础上。关于质量和半径的不确定性对确定内部结构的影响，我们发现了三个不同的区域：在类地成分线以下和纯水成分线以上，较小的观测不确定性分别导致更好地确定内核和大气质量，并且它们之间的结构表征仅微弱地依赖于观测不确定性。我们发现，温度或熵分布的小变化导致半径的变化，是可比的观测不确定性，这表明与模型假设的不确定性可以变得更相关，以确定内部结构比观测的不确定性。
2021-06-10 astro-ph.EP
Forecasted masses for seven thousand KOIs
最近的凌日巡天发现了数千颗具有直接测量半径的候选行星，但只有一小部分测量了质量。行星质量对于评估众多观测特征的可行性至关重要，例如径向速度（RV），大气，卫星和环。在没有直接测量的情况下，数据驱动的概率预测可以实现观测规划，因此在这里，我们计算了大约7000个开普勒感兴趣物体（KOI）预测质量的后验分布。我们的预测表明，海王星行星的预测RV振幅是相对一致的，作为过境调查检测偏差的结果，徘徊在几米/秒的水平。我们发现，质量预测不太可能通过更精确的行星半径，目前的误差预算占主导地位的内在模型的不确定性。我们的预测确定了几十个KOI附近的Terran-Neptunian鸿沟特别大RV半振幅，这可能是有前途的目标，特别是在近红外。随着几个过境调查计划在不久的将来，需要快速预测观测签名可能会增长，这里的工作提供了一个模板的例子，这样的计算。
2017-09-15 astro-ph.EP
Demographics of Exoplanets in Binaries (DEB). I. Architecture of S-Type Planetary Systems Revealed by the RV Sample
虽然双星系统中系外行星的样本已经大大扩展，但样本的异质性和观测偏差是双星系统中系外行星人口统计数据的障碍。为了克服这些障碍，我们进行了一项统计研究，重点是径向速度方法检测到的S型行星系。我们试图通过估计，从现有的RV数据，行星检测效率为每个单独的系统的观测偏差。我们的主要结果如下：（1）单（多）行星系主要存在于距离aB<（>）100-300 AU的近（宽）双星中。(2)在双星系统中，单行星和多行星系统在一维质量、周期和离心率分布上是相似的（与单恒星系统中的“离心率二分法”相反），但在二维周期质量图上是不同的。具体来说，在单行星系统的周期-质量图中有一个矩形缺口，但在多行星系统中则没有。这个差距也取决于二进制的分离，并在密切的二进制更突出。(3)在周期质量图中，宽联星和单恒星中的行星都有一个上升的上包络，但在近联星中则没有。更具体地说，在近距离双星中有大量的短周期行星，但在宽距离双星或单星中几乎没有。我们认为，增强的行星迁移，碰撞，和/或近距离双星弹射可能是潜在的潜在的解释这三个功能。
2021-09-30 astro-ph.EP
Observational characteristics of circum-planetary-mass-object disks in the era of James Webb Space Telescope
本研究构建4000多个四类环行星质量天体盘模型，提出基于近中红外颜色的分类方法，并证明JWST多波段测光可区分其类型。
2024-06-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Planetary Luminosity Problem: "Missing Planets" and the Observational Consequences of Episodic Accretion
在原行星盘中，螺旋臂和大的中央空隙的高出现率，如果被解释为巨行星的路标，则表明气体巨星通常是年轻恒星（$<$几百万年）的伴星，轨道距离为10- 300\，au。然而，试图直接将这个巨大的行星群作为更成熟的恒星（$> 10$ \，Myr）的伴星，却没有取得多少成功。这种差异可以解释，如果大多数巨行星形成“冷启动”，即，当它们聚集在一起的时候，它们会散发出大量的能量，使它们变得足够微弱，从而在以后的时间里逃避检测。在这种情况下，巨行星应该在早期，在它们的吸积阶段是明亮的，然而形成行星很少通过直接成像技术被发现。在这里，我们探讨的可能性，吸积行星的低检测率是通过环行星盘的情节吸积的结果。我们还探讨了围绕Herbig Ae星HD~142527的伴星可能是一颗正在经历这种吸积爆发的巨行星的可能性。
2020-03-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Theory of planet formation and comparison with observation: Formation of the planetary mass-radius relationship
行星质量-半径图是一个观测结果，对于理解行星形成具有重要意义。我们提出了一个更新版本的行星形成模型的基础上的核心吸积范式，它允许计算行星的半径和光度在整个形成和演化的行星。我们首先用它研究木星的形成，并与前人的工作进行比较。然后，我们进行行星人口合成计算，得到一个合成的质量半径图，我们与观察到的比较。除了膨胀的热爆星，这只能用与它们接近恒星有关的额外机制来解释，我们发现观察到的和合成的质量半径图的一般形状很好地吻合。这种形状可以用核心吸积模型的基本概念来理解。
2011-02-21 astro-ph.EP
Magnetic Origins of the Stellar Mass-Obliquity Correlation in Planetary Systems
对凌日系外行星系统的详细观测特征表明，大质量（M > ~1.2太阳质量）恒星的自旋轴往往与其所在行星的轨道存在很大的偏差。相反，低质量恒星往往只有有限的相似度。最近在年轻恒星磁场强度的观测数据集中也出现了类似的趋势：大质量的T-Tauri恒星往往具有比质量较小的恒星弱10倍的偶极场。在这里，我们表明，相关的恒星质量的磁星盘扭矩的依赖性，自然解释了观察到的自旋轨道错位的趋势，只要错位是在磁盘托管阶段。磁力矩的作用是使低质量恒星的自旋轴与盘平面重新对准，其时间尺度明显短于典型的盘寿命，而同样的作用对大质量恒星的时间尺度要长得多。累积起来，我们的研究结果指出，太阳系外的自旋轨道错位的原始激发，信号与磁盘驱动的迁移作为短周期行星的主要运输机制的一致性。此外，我们预测，在系统中，近距离行星显示动态的签名，后星云就位的自旋轨道失调将不会遵循所观察到的与恒星质量的相关性。
2015-08-10 astro-ph.EP
Morphology of Hydrodynamic Winds: A Study of Planetary Winds in Stellar Environments
沐浴在强烈的电离辐射中，近距离的气态行星经历流体动力学大气逃逸，这将其大气层的上部扩展到行星际介质中。对凌日行星周围逃逸气体的紫外线探测证实了这一框架。暴露在恒星环境中，外流是由它与恒星风的相互作用和行星的轨道形成的。我们使用雅典娜模型这些影响进行3-D辐射流体动力学模拟潮汐锁定氢大气接收大量的电离极紫外线通量在各种恒星环境中的低磁场的情况下。通过逐步探索轨道风和恒星风对行星外流的影响，我们发现三种结构不同的恒星风制度：弱，中间和强。我们进行合成莱曼- $α$的意见，并找到独特的观测签名，为每个政权。微弱的恒星风$\textrm{---}$无法限制行星外流，导致恒星$\textrm{---}$周围有一个物质环面，在凌日前有一个红移的昼侧臂，在凌日期间有一个轻微的红偏斜光谱。中间状态截断了离行星很远的向阳面流出，并导致流出的周期性中断，产生模拟双凌的观测信号。这些下降中的第一个是蓝移的，并且在光学转变之前。最后，强烈的恒星风将外流完全限制在彗星尾部，并加速外流，产生大量的蓝移信号。在所有三个制度中，大信号发生在远离过境的地方，这为在直接过境之外继续进行紫外观测提供了动力。
2018-11-22 astro-ph.EP
Hiding Planets Near and Far: The Parameter Space of Hidden Companions for Known Planetary Systems
最近的地面和太空观测表明，拥有多颗行星的恒星在银河系中很常见。大多数这些观测方法都偏向于探测靠近其宿主恒星的大型行星。由于这些观测偏差，这些系统可以隐藏小的，近距离的行星或远轨道（大或小）的同伴。这些行星仍然可以对已知的行星施加动力学影响，并反过来对它们施加这种影响。在某些配置中，这种影响会使系统不稳定;在其他配置中，恒星的引力影响反而会进一步稳定系统。例如，在行星离主星很近的系统中，广义相对论产生的效应可以帮助稳定结构。我们推导出隐藏的行星轨道超出和已知的行星，量化如何强烈的广义相对论效应可以稳定系统，否则将是不稳定的标准。作为概念验证，我们研究了基于开普勒56的系统中的几颗行星，并表明即使在高偏心率下，最外层的行星也不会破坏系统，并表明如果轨道低于0.08 au，则地球半径的行星可以在这个系统中稳定。此外，我们提供了具体的预测已知的观测系统，通过约束可能隐藏的行星的参数空间。
2022-06-08 astro-ph.EP
Tidal decay of circumbinary planetary systems
它表明，环联行星系受到普遍的潮汐衰减（收缩的轨道），所造成的强迫轨道偏心率固有的。环联行星（CBP）从母系统中解放出来，当它们由于收缩而进入环联混沌区时。在较短的时间尺度上（小于宇宙的当前年龄），这种效应可以解释，至少部分地，观测到的足够近（周期< 5天）的恒星双星缺乏CBP;在较长的时间尺度上（大于宇宙的年龄，但正好在恒星的寿命内），它可能提供化学演化的CBP的大量释放。这种效应的观测特征可能包括：（1）在整个流氓行星群中，大型岩石行星（超级地球）占优势（如果这一机制是流氓行星的唯一来源）;（2）在低质量双星系统中，CBP的质量依赖性不足：恒星质量越低，这种不足就越大。
2018-08-06 astro-ph.EP
Ionospheric Electron Heat Flow Modulates Planetary Ambipolar Electric Fields
本文结合Endurance探空火箭原位电位数据，证明电子热流对行星双极电场有显著影响，并利用各向异性离子温度增强的电子热流效应解释了金星电离层异常电位降。
2025-09-20 astro-ph.EP
The Impact of Planetary Rotation Rate on the Reflectance and Thermal Emission Spectrum of Terrestrial Exoplanets Around Sun-like Stars
需要建立强有力的大气和辐射转移模型，以正确解释类地系外行星的反射光和热发射光谱。这将有助于打破众多大气，行星和恒星因素之间的观测简并性，这些因素驱动行星气候。在这里，我们使用ROCKE-3D大气环流模型模拟了太阳周围类似地球的世界的气候，这些世界的旋转周期越来越慢，从类似地球到完全与太阳同步。然后，我们提供这些结果作为输入的光谱行星模型（SPM），它采用智能辐射转移模型来模拟行星的光谱，因为它将被观察到从未来的太空望远镜。我们发现，行星自转速率减慢的主要可观察影响是云分布、高度和不透明度的改变，这些变化随后通过改变生物相关气体物种的吸收带深度（例如，H2O、O2和O3）。我们还确定了一个潜在的诊断功能的同步旋转的世界中红外H2O吸收/发射谱线。
2020-04-01 astro-ph.EP
Dynamical Stability of Imaged Planetary Systems in Formation: Application to HL Tau
最近的一张ALMA图像揭示了年轻恒星HL Tau周围的原行星盘中的几个同心间隙。我们认为，这些差距雕刻的行星的假设，并提出了一个一般的框架，了解这种系统的动力学稳定性在典型的磁盘寿命，提供估计的最大行星质量。我们将这些易于评估的约束收集到一个工作流程中，以帮助指导新的观测活动的设计和解释，并对此类系统中的间隙开放进行数值模拟。我们认为，共振的位置应显着转移在大规模的磁盘，如HL头，理论上的不确定性，在精确的偏移，加上观测误差，意味着在这样的磁盘的动力学状态和稳定性的大的不确定性。这是使用像HL Tau这样的系统作为行星形成后初始条件的代表的一个重要障碍。打破这种简并性的一个重要观测途径是寻找偏心间隙，这可能涉及到共振相互作用的行星。不幸的是，像HL Tau这样的大质量盘应该会引起快速的近心岁差，这将抹去任何行星起源的偏心特征。这促使人们转向更典型、更小的磁盘。对于一个名义上的非共振模型的HL Tau系统与五颗行星，我们发现一个最大的质量约2海王星质量的外部三个机构。在共振配置中，这些行星至少可以达到土星的质量。内部两颗行星的质量不受动力学稳定性参数的约束。
2015-03-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detection and characterization of planets orbiting oscillating red-giant stars with NASA's TESS mission
在多个地面径向速度（RV）调查和开普勒和K2等测光太空任务的推动下，新系外行星的发现自21世纪初以来迅速增加。然而，由于目标选择偏向于主序星，只有少数凌日行星被发现绕着演化的宿主运行。这些行星，其中大多数是巨人，拥有关于行星系的形成和演化的重要信息。在这篇论文中，我试图增加已知的围绕红巨星运行的巨行星的样本，重点是来自美国宇航局凌日系外行星调查卫星（TESS）任务的数据，并改善其特征。具体来说，我关注的是围绕（最好是）振荡的低光度红巨星分支（LLRGB）恒星运行的近距离巨行星。为了改善表征，我开发了一种方法来同时模拟行星凌日和恒星信号，实现高斯过程来模拟恒星颗粒和时域中的振荡包络。我的研究结果表明，该模型使时域星震学，推断的最大振荡幅度，$ν_\text{max}$的频率，在1\%。该方法的实现是开源的，可供社区使用。关于行星搜索，我组装了一个管道，主要由第三方开源软件组成，并探索了TESS视场南半球的$\sim$ 40，000颗明亮的LLRGB恒星的样本。这次搜索确定了四颗行星候选者，其中两颗目前还不为人所知，它们围绕着红巨星运行。对这两个候选天体的径向速度跟踪观测初步证实了它们的行星性质。最后，我还通过RV观测证实了另一个候选者的行星性质，而不是上述样本的一部分。
2022-07-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Machine Learning for Radial Velocity Analysis I: Vision Transformers as a Robust Alternative for Detecting Planetary Candidates
本研究提出基于视觉Transformer的机器学习框架，用于从EPRV时间序列光谱中检测低振幅行星信号，相比传统周期图，识别能力提升两倍，可检测低至35 cm/s的信号。
2025-10-08 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Hot Neptune WASP-166~b with ESPRESSO I: Refining the Planetary Architecture and Stellar Variability
本文介绍了ESTERO对超海王星WASP-166~b的高分辨率光谱凌日观测。除了光谱ESTO数据，我们分析光度数据从{ \sl TESS}的六个WASP-166~b的过渡，同时NGTS观测的ESTO运行。这些观测结果被用来拟合行星参数，以及评估ESTERO观测期间存在的恒星活动水平（例如斑点交叉，耀斑）。我们利用的RRM技术空间解决恒星表面，表征中心到肢体对流引起的变化，并完善恒星行星的相似性。我们发现WASP-166~b的预测结晶度为$λ= -15.52^{+2.85}_{-2.76}$ $^{\circ}$和$v\sin(i) = 4.97 \pm 0.09$ ~kms $^{-1}$，这与文献结果一致。我们第一次能够观测到恒星表面几公里$^{-1}$量级的颗粒化导致的中心到边缘的对流变化。我们模拟的中心到肢体的对流变化，使用线性，二次和立方模型与立方是首选。此外，通过同时模拟差异旋转和中心到边缘的对流变化，我们能够检索潜在的反太阳差异旋转剪切（$α\sim$-0. 5）和恒星倾角（$i_*$，如果恒星指向或远离我们，则为42. 03 $^{+9.13}_{-9.60}$ $^{\circ}$或133. 64 $^{+8.42}_{-7.98}$ $^{\circ}$）。最后，我们研究了互相关函数的形状如何随着翼角的变化而变化，并将我们的结果与磁流体动力学模拟进行了比较。
2022-07-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observational features of exoplanetary synchrotron radio bursts
系外行星的磁场在保护行星免受宇宙射线和行星际等离子体的影响方面很重要。由于与来自其宿主恒星的电子的相互作用，系外行星磁层预计会有回旋加速器和同步加速器无线电发射，但在观测中还没有明确确定。由于相干回旋辐射在文献中已经得到了广泛的研究，本文主要研究具有猝发行为的行星同步辐射（即，射电耀斑）是由主恒星高能电子喷射的爆发引起的。预测了恒星热木星系统的两个关键参数，即通量密度和爆发率，以及两个关键特征，即爆发光变曲线和频移。行星轨道相爆率关系也被认为是星-行星相互作用（SPI）的标志。作为例子，我们采用了两个已被充分研究的候选系统HD 189733和V830 τ的X射线和射电观测资料，预测了它们的同步辐射比爆发率和流量，以进一步验证观测结果。目前和即将到来的射电望远镜对这种辐射的探测能力表明，我们正处于发现的黎明。
2020-04-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Predicting the observational signature of migrating Neptune-sized planets in low-viscosity disks
嵌入在原行星盘中的行星核的迁移是行星形成理论中的一个重要机制，与行星系的结构有关。因此，行星迁移被积极讨论，但往往是独立的理论或数值研究的结果是不受约束的，由于缺乏观测诊断设计的光行星迁移。在这项工作中，我们遵循的想法是通过嵌入行星在磁盘尘埃密度分布中留下的特征径向结构来推断嵌入行星的迁移行为。我们运行流体动力学多流体模拟的气体和几个尘埃物种在一个局部等温$α$-磁盘在低粘度制度（$α=10^{-5}$），并调查所获得的尘埃结构。在这个框架中，一颗质量近似海王星的行星可以创造三个（或更多）尘埃聚集的环。我们发现，这些环的相对间距取决于行星的迁移速度和方向。通过执行随后的辐射转移计算和图像合成，我们表明，-总是在一个近无粘性磁盘的条件下-不同的迁移情况下，在原则上，区分长基线，国家的最先进的ALMA观测。
2019-10-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
Host-star and exoplanet compositions: a pilot study usinga wide binary with a polluted white dwarf
行星和恒星最终形成于同一团气体的坍缩。虽然行星和行星体很容易释放挥发物，但一个常见的假设是它们保留了与其宿主恒星相同的耐火成分。这在太阳系中是真实的。在观测误差范围内，南极陨石、地球和其他岩石行星体的耐火成分与太阳一致。这项工作的目的是调查这一假设是否适用于系外行星系统。如果是真的，观测到的岩石系外行星的内部结构可以更好地利用它们的宿主恒星丰度来限制。在本文中，我们分析了K矮星G200-40的丰度，并将其与其污染的白矮星同伴WD 1425+540进行了比较。这颗白矮星从恒星演化到白矮星阶段时幸存下来的外行星系中吸积了行星物质，很可能是一个类似柯伊伯带的物体。由于双星对的化学性质是均匀的，我们使用双星伴星G200-40作为WD 1425+540的祖先的组成的代表。我们表明，伴星和行星物质吸积WD 1425+540的元素丰度是一致的假设，行星和主星有相同的真实丰度，考虑到观测误差。
2021-02-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar activity and transits
从观测的角度来看，恒星活动对系外行星科学构成了严峻的挑战，因为它阻碍了对行星的探测和对其参数的精确测量。径向速度和凌日搜索揭示了很大一部分系外行星宿主是活跃的，并表明需要充分了解恒星活动的不同方面及其对观测的影响。此外，放射性校正对于地球类似物的检测和表征至关重要。我们提出了一个审查的影响，恒星活动的功能，如恒星黑子，光斑和恒星颗粒的测光和低分辨率光谱观测的系外行星，并讨论了主要方面的技术，开发，以减少其影响。
2021-04-13 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
PDS 70 c and SR 12 c: Observational Constraints on Giant-Planet and Satellite Formation
San José State University（圣何塞州立大学）
该研究以PDS 70 c与SR 12 c为观测对象，约束巨行星生长与卫星形成，发现其特性与木星-土星对相符，验证了相关卫星形成模型，为行星-卫星形成机制提供了观测支持。
2026-08-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Mitigating flicker noise in high-precision photometry. I -- Characterization of the noise structure, impact on the inferred transit parameters, and predictions for CHEOPS observations
在测光中，短时间尺度的恒星变率（“闪烁”），例如由颗粒化和振荡引起的变率，可以达到与地球大小的行星的凌日深度相当的振幅，并且在典型的凌日时间尺度上是相关的。当观测到少量的凌日时，它会在推断的行星参数上引入系统误差。本文的目的是描述这种噪声的统计特性，并量化其对推断的过境参数的影响。我们使用了广泛的太阳观测获得的SoHO/处女座的闪烁噪声的特点。我们使用SDO/HMI数据模拟了太阳盘面上的真实凌日，并使用这些数据获得凌日光变曲线，我们使用这些光变曲线来估计凌日参数的误差。我们公开这些光变曲线。为了将研究扩展到更广泛的参数范围，我们使用Kepler观测推导了闪烁噪声的性质，并研究了它们对恒星参数的依赖性。最后，我们预测了恒星的极限视星等，其中闪烁噪声的属性可以使用高精度CHEOPS和PLATO观测提取。恒星粒化是一种随机色噪声，相对于恒星磁周期是平稳的。闪烁关联的时间尺度和振幅都随恒星质量和半径的增大而增大。如果在拟合凌日系外行星的参数时没有考虑到这些相关性，这可能会使推断的参数产生偏差。特别是，我们发现误差高达10 $\%$的$R_p/R_s$地球大小的行星绕太阳一样的恒星。对于F星和G星，闪烁将显著影响CHEOPS和PLATO观测到的凌日参数。需要开发专门的建模策略来准确地描述恒星和凌日系外行星的特征。
2020-04-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Mass and eccentricity constraints on the planetary debris orbiting the white dwarf WD 1145+017
白矮星WD 1145+017是第一颗白矮星，它展示了一个复杂系统的解体碎片，这为实时研究其解体过程提供了一个独特的机会。即使进行了大量的凌日观测，也没有对这种碎片的质量或偏心率进行明确的限制。使用$N$ -体模拟，我们表明，质量大于约$10^{20}$ kg（谷神星质量的十分之一）或轨道不是近圆形（$\mathrm{eccentricity}>10^{-3}$）显着增加系统在两年内变得不稳定的机会，这将与这段时间内的观测数据形成对比。我们还提供了一个直接的比较过境相移检测到的观测和我们的数值模拟。
2016-09-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Echoes of a decaying planetary system: the gaseous and dusty disks surrounding three white dwarfs
我们已经进行了一个全面的地面观测计划，目的是描述围绕三颗以前已知拥有气体盘的单颗白矮星运行的星周物质。近红外成像明确地检测到朝向Ton 345的过量红外辐射，并使我们能够改进所有三颗白矮星周围的星周尘埃模型。我们发现，每个白矮星主机的气体和尘埃盘，大致空间重合，结果是一致的情况下，尘埃和气体物质的起源于残留的母体的白矮星的行星系统。我们简要地描述了一个新的模型的气体盘加热机制中的气体材料的行为像一个“Z II”区域。在此Z II区域中，主要由金属组成的气体被紫外光光电离，并通过光学厚允许的Ca II线发射冷却。
2010-07-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
White dwarf systems: exoplanets and debris disks
本章综述了用于发现和表征白矮星周围系外行星与碎屑盘的观测技术，并调研了用于理论解释这些观测的研究工具与模型。
2024-04-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet formation from the ejecta of common envelopes
近距离双星系统NN Serpentis在形成白矮星之前一定经历了一个共同的包络相。在这个阶段，大量的质量从包层中损失。最近发现的环联星行星的轨道可能与质量损失前的行星形成不一致。我们探讨了新行星是否可能从共同包层的喷出物中形成，并推导出预期的行星质量作为半径的函数。我们采用Kashi & Soker模型来估计在喷射事件期间保留的质量的量，并从守恒定律推断出所产生的盘的性质。质量和角动量。由此产生的行星质量是从有和没有辐射反馈的模型中估计出来的。我们发现，所观察到的行星质量可以再现适当的模型参数。光加热可以稳定内部的圆盘，可能解释几个AU尺度上观察到的行星轨道。我们将另外11个系统的行星预期质量尺度与观测结果进行比较，并发现两个种群的迹象，一个与普通信封喷出物的行星形成一致，另一个可能是早些时候形成的单独种群。从普通包层的喷出物中形成所观察到的行星似乎是可行的。这里提出的模型可以通过额外的后共同包络系统的精细观测进行测试。虽然在观测上区分先前存在的行星上的吸积和它们从新碎片中的生长似乎具有挑战性，但通过对当前行星候选者和后共包络双星系统的额外观测，有可能进一步限制原行星盘的性质。
2014-01-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
KELT-9 and its ultra-hot Jupiter: stellar parameters, composition, and planetary pollution
KELT-9 b是一颗超热的木星，被观测到正在经历极端的质量损失。它的A0型主星有一个辐射包层，这使得它的表面层倾向于保留最近吸积的物质。为了寻找行星物质污染恒星表面的潜在迹象，我们对KELT-9进行了迄今为止最全面的化学表征。新发现的元素包括Na和Y，这两种元素以前曾在超热的木星中被发现，但没有在恒星中被研究过;这些发现完成了在恒星和行星中测量的九种元素。在比较KELT-9和类似的疏散星团恒星时，我们没有发现强烈的异常。这一发现是一致的计算光球污染占恒星混合和使用观测估计的KELT-9 b质量损失率。我们还排除了最近，短暂的密集的质量转移，如恒星摄取地球质量的系外卫星。
2022-11-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Radio Exploration of Planetary Habitability: Conference Summary
行星适居性的无线电探索是美国天文学会专题会议系列的第五个。会议的显著方面包括：这两个专题的跨学科性质和与会者的知识广度、最近的发现和与会者本身提出的研究这一专题的方法的多样性、“恒星-行星相互作用”这一专题的含义不断扩大，以及期望对这一专题采取越来越多的统计方法。未来研究的潜在领域包括行星磁场屏蔽行星大气的实际程度;行星发电机过程本身，特别是一旦多个太阳系外行星磁场被证实;以及“行星-恒星相互作用”。“会议的一个主要议题是观测机会，一些新的或即将建立的专门观测站特别是在无线电波段观测系外行星。本文总结了会议的这些要点，并简要扩展了这些潜在的途径，为今后的调查。鉴于今后几年将产生各种各样的数据集，有必要就这一专题举行一次会议。
2017-07-07 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
How stars and planets interact: a look through the high-energy window
系外行星系统的结构通常与太阳系不同，一些系外行星在其宿主恒星附近的轨道上运行，轨道周期只有几天。类似于近距离双星系统中恒星之间的相互作用，我们可以预期恒星和系外行星之间也会发生相互作用。从理论上考虑，通过潮汐和磁场与系外行星的相互作用对主星的影响是可能的;对于系外行星，一些有趣的影响是行星大气的蒸发和对行星磁性的潜在影响。本文综述了几种可能的相互作用途径及其观测前景和现有证据。一个特别强调的是把在高能量制度的这些类型的影响的观测机会。
2019-04-08 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Astrochemistry and compositions of planetary systems
行星在年轻恒星周围的气体和尘埃盘中形成并获得其成分。这些行星形成盘的化学成分调节行星组成的各个方面，从大量元素库存到水和活性有机物的获取，即行星对生命的热情及其化学起源。盘的化学结构反过来又受到{ \it原位}化学过程和恒星形成过程中先前进化阶段分子遗传的组合的控制。在这篇评论中，我们提出了我们目前的理解，活跃在前和原恒星的环境，设置磁盘的初始条件，和磁盘的化学过程，在行星形成的第一个百万年的化学条件的演变。我们回顾了最近的观测，实验室和理论的发现，导致目前的化学环境中，行星的形成，以及它们对新生的行星系的组成的影响。我们还讨论了仍然存在的许多未知因素，并概述了解决这些问题的一些可能途径。
2020-10-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
