Tidal star-planet interaction and its observed impact on stellar activity in planet-hosting wide binary systems
系外行星与其宿主恒星之间的潮汐相互作用是行星轨道与恒星自旋之间转移角动量的可能途径。在行星轨道周期短于恒星自转周期的情况下,这可能会导致角动量转移到恒星的自转中,可能会抵消由磁制动引起的恒星自转。在观测上,检测单个冷场恒星的旋转状态变化是一项挑战,因为很少有这样的恒星的精确年龄。在这里,我们提出了一个经验调查的旋转和磁活动的样本的行星托管恒星,伴随着广泛的恒星同伴。不需要了解恒星的绝对年龄,我们测试的相对差异,在活动和旋转的行星主机和他们的同时代的同伴,使用X射线观测测量恒星的活动水平。采用三种不同的潮汐相互作用模型,我们发现,主机恒星与行星,预计潮汐相互作用显示升高的活动水平相比,他们的伴星。我们还发现,这些活动水平同意观察到的旋转周期的主恒星沿通常的旋转活动的关系,这意味着效果确实是由潮汐相互作用,而不是一个纯粹的磁相互作用,预计将影响恒星的活动,但不一定是旋转。我们的结论是,大质量、近距离的行星对恒星的自转演化有影响,而较小、较远的行星则没有显着的影响。
2022-03-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar magnetic activity and exoplanets
有人提出,由于近距离大质量行星与其宿主恒星之间的相互作用,磁活动可能会增强。在这篇文章中,我简要概述了恒星磁活动和系外行星之间的联系。恒星活动可以通过色球线、日冕辐射、表面斑点覆盖率等来探测。由于这些都是恒星磁性的表现,这些测量通常被用作恒星磁场的替代。在这里,而不是集中在磁代理,我概述了一些最近的结果磁场测量使用分光偏振观测。首先,我讨论了大尺度磁性,恒星自转和日冕辐射之间的一般趋势,并表明磁性似乎与恒星的内部结构相关。其次,我概述了一些工作,显示证据表明,系外行星可以(或不)作为增强其宿主恒星的活动。
2017-05-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Long-term stellar activity variations of stars from the HARPS M-dwarf sample: Comparison between activity indices
我们使用了四个已知的色球活动指标,以测量长期的活动变化的样本中的23个M-矮星的HARPS行星搜索计划。我们比较了指数使用加权皮尔逊相关系数,并发现,在一般情况下(i)$S_{CaII}$和\ion{Na}{i}之间的相关性是非常强的,并不依赖于恒星的活动水平,(ii)我们的$S_{CaII}$和H $α$之间的相关性似乎取决于恒星的活动水平,和(iii)有没有强的相关性$S_{CaII}$和\ion{He}{i}这些类型的恒星。
2010-12-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Long-term stellar activity variations and their effect on radial-velocity measurements
恒星活动的长期变化会影响长周期和类似地球的太阳系外行星的可探测性。我们分析了54颗恒星的五个活动指标的长期趋势:log $R'_\mathrm{HK}$、交叉关联函数(CCF)平分线跨度、CCF半高宽、CCF对比度和CCF的高斯拟合面积;并研究了它们与RV的相关性。的相关性的符号似乎不同的恒星光谱类型的函数,和标志的过渡信号的恒星活动特性的一个值得注意的变化,早期类型的恒星出现更多的斑为主。当考虑对流区深度的函数时,这些转变变得更清楚地定义。因此,它是对流区的深度(可以改变恒星的金属丰度),似乎是驱动所观察到的活动相关性的基本参数。此外,对于大多数恒星,我们发现,RV变得越来越红移活动水平的增加,这可以解释的对流蓝移的抑制增加。然而,我们也发现少数恒星的RV随着活动水平的增加而变得越来越蓝移。最后,利用活动指标和RV之间的相关性,我们去除了恒星活动长期变化产生的RV信号。我们发现,对这种长期信号进行简单的清理,可以在更长的轨道周期内改善行星探测。
2021-05-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar magnetic activity and Star-Planet Interactions (invited review)
恒星磁场活动是系外行星形成和演化的重要因素。像恒星耀斑、日冕物质抛射和高能辐射这样的磁现象会影响系外行星大气层及其随时间的质量损失。一个主要的问题是,系外行星宿主恒星的磁场演化是否与没有行星的恒星相同;恒星与其附近行星的潮汐和磁场相互作用可能在其中发挥作用。恒星磁场活动也决定了我们首先用不同方法探测系外行星的能力,因此我们需要正确理解它,以准确估计现有系外行星的数量。在这里,我回顾了最近的理论和观测结果,以及概述了未来的进展的一些途径。
2014-11-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
The California-Kepler Survey. XI. A Survey of Chromospheric Activity Through the Lens of Precise Stellar Properties
本研究基于 CKS Gaia 光谱测量879颗行星宿主恒星的 Ca II H&K 色球活动并推导自转周期,发现 Rossby Ridge 恒星周期差异,支持磁制动减弱理论。
2024-01-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar activity consequence on the retrieved transmission spectra through chromatic Rossiter-McLaughlin observations
迄今为止,大多数多波段测光凌日观测已被用于检索凌日系外行星的宽带透射光谱,以研究其大气。另一种方法已被提出,并只使用过一次恢复透射光谱使用彩色罗斯特-麦克劳克林观测。恒星活动已被证明有可能模仿狭窄和宽带功能的透射光谱检索多波段光度观测,但是,一直没有研究恒星活动的影响,检索透射光谱通过色罗斯特-麦克劳克林。在这项研究中,修改后的SOAP3.0工具,我们考虑不同类型的恒星活动特征(斑点和plages),我们产生了大量的现实色彩Rossiter-McLaughlin曲线不同类型的行星和恒星。然后,我们能够检索它们的透射光谱,以评估恒星活动对它们的影响。我们发现,彩色Rossiter-McLaughlin观测也不能免疫恒星活动,这可以模仿宽带功能,如瑞利散射斜率,在其检索的透射光谱。我们还发现,这种影响是独立的行星半径,轨道方向,轨道周期和恒星自转速率。然而,更一般的模拟表明,模仿强宽带功能的概率低于25%,可以通过结合几个Rossiter-McLaughlin在几次过境期间获得的观测来减轻。
2020-02-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revisiting BD-06 1339b: A Likely False Positive Caused by Stellar Activity
只要天文学家一直在寻找系外行星,宿主恒星的内在变异性就会干扰可靠地探测和确认系外行星的能力。假阳性的一个特殊来源是恒星磁场或色球层活动的存在,这些活动可以模仿行星的径向速度反射运动。在这里,我们提出了一个光度数据分析的结果,为已知的行星托管恒星,BD-06 1339,观测凌日系外行星调查卫星(TESS)在部门6在2分钟的节奏。我们讨论的证据表明,所观察到的3.9天的周期径向速度签名可能是由恒星活动,而不是一个行星的伴侣,因为在测光数据中检测到的变化是一致的周期性信号。我们得出结论,以前报道的行星签名可能是恒星活动导致的假阳性信号的结果,并讨论了需要更多的数据来证实这一结论。
2022-03-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Deriving stellar inclination of slow rotators using stellar activity
恒星倾角是许多天体物理研究的重要参数。虽然不同的技术使我们能够估计恒星倾角t的快速旋转,它变得更加困难,当恒星旋转速度慢于$\sim2$ -2.5 \kms。通过使用新的活动模拟SOAP 2.0,可以再现恒星活动引起的光度和光谱变化,我们能够适合太阳型恒星的观测,并推导出它们的倾角。对于HD 189733,我们估计恒星倾角为$i=84^{+6}_{-20}$度,这意味着考虑到以前测量的自旋轨道角,恒星-行星的相似度为$ψ=4^{+18}_{-4}$。对于$α$ Cen B,我们推导出一个倾角为$i=45^{+9}_{-19}$,这意味着恒星的旋转自旋与$α$ Cen双星系统的轨道自旋不一致。此外,假设$α$ Cen Bb与它的主星对齐,就不会发生凌日。$α$ Cen B的倾角可以用40次径向速度测量来测量,这是非常了不起的,因为它的投影旋转速度比$1.15\,km\,s^{-1}$小。
2014-09-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Can stellar activity make a planet seem misaligned?
几项研究表明,凌日行星对恒星活动区的掩星会在高精度凌日光变曲线中产生异常,这些异常可能导致对行星参数的不准确估计(例如,行星半径)。由于凌日光变曲线和Rossiter-McLaughlin效应(光谱凌日)背后的物理和几何是相同的,因此Rossiter-McLaughlin观测预计会以类似的方式受到恒星活动区掩星的影响。在本文中,我们进行了一个基本的测试的自旋-轨道角的Rossiter-McLaughlin测量得出的,我们研究的影响恒星活动区的掩星的凌日行星的自旋-轨道角的估计。我们的研究结果表明,由于恒星活动的自旋轨道角的不准确估计可能是相当显着的(高达30度),特别是对于边缘,对齐,和小凌日行星。因此,我们的研究结果表明,由于恒星活动,对齐的凌日行星很容易被误解为错位。换句话说,忽略恒星活动所引入的偏差不太可能是高度失调系统的罪魁祸首。
2016-07-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Indications for an influence of Hot Jupiters on the rotation and activity of their host stars
行星宿主恒星的磁活动是估算近地系外行星大气稳定性和宿主恒星年龄的重要因素。长期以来,人们一直推测,近距离的系外行星可以影响恒星的活动水平。然而,在行星宿主恒星的样本中测试潮汐或磁相互作用效应是困难的,因为恒星活动阻碍了系外行星的探测,因此探测到系外行星的恒星样本显示出对小系外行星的低活动的偏见。我们的目标是测试近轨道的系外行星是否会影响其宿主恒星的恒星旋转和磁活动,并开发了一种新的方法来测试这种系统性的活动增强。我们使用宽(几个100 AU)的双星系统,其中一个恒星组件已知有一颗系外行星,而第二个恒星组件没有探测到行星,因此作为阴性对照。我们使用恒星日冕X射线辐射作为磁活动的观测代理,并分析与钱德拉和XMM-牛顿进行的观测。我们发现,在两个系统中,可以预期的强潮汐相互作用的行星托管小学显示出更高的磁活动水平比行星免费中学。在三个系统中,较弱的潮汐相互作用,可以预期的活动水平的恒星组件是一致的。我们的观测结果表明,热彗星的存在可能会抑制具有厚的外对流层的宿主星的自旋下降。这种效应的可能原因包括角动量从行星轨道通过潮汐相互作用转移到恒星旋转,或者系统早期演化过程中的差异,其中宿主恒星可能由于形成的热木星打开的间隙而早期与原行星盘分离。
2014-05-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar Activity and its Implications for Exoplanet Detection on GJ 176
我们提出了一个深入的分析恒星活动及其对径向速度(RV)的M2矮星GJ 176的基础上采取的光谱超过10年的高分辨率光谱仪上的Hobby-Eberly望远镜。这些数据补充了HIRES和HARPS摄谱仪以前观测的光谱,以及戴尔和费尔伯恩天文台6年多来拍摄的V和R波段测光。先前对GJ 176的研究揭示了一颗超级地球系外行星,其轨道为8.8天。然而,这颗恒星的速度也被认为受到活动的污染,特别是在39天的恒星自转周期。我们用钠I D线研究了GJ 176的磁活动,钠I D线已被证明是冷星中灵敏的活动示踪剂。除了旋转调制,我们还看到了Na I D指数长期趋势的证据,这可能是长期活动周期的一部分。钠指数与我们的RV有很好的相关性,我们表明这种活动趋势会导致RV出现相应的斜率。有趣的是,旋转信号在光度测量中保持同相,但在光谱活动指示器中则不然。我们解释这种现象的结果,一个或多个大的斑点复合物或活动区域,占主导地位的光度变化,而光谱指数是由整个恒星表面的整体磁活动。根据这些结果,我们讨论了纠正活动信号的RV的M矮星的潜力。
2015-01-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Non-detection of Contamination by Stellar Activity in the Spitzer Transit Light Curves of TRAPPIST-1
我们应用Morris等人(2018)的凌日光变曲线自污染技术,利用2018年Spitzer测光来寻找恒星活动对超冷矮星TRAPPIST-1凌日的影响。自污染方法适合的过境光变曲线的行星轨道上发现的恒星,允许宿主恒星是一个污染源的积极或消极的流量,影响过境深度,但不是入口/出口的持续时间。我们发现,没有一颗行星显示出统计上显著的证据,表明恒星光球层明亮或黑暗区域的自污染。然而,我们表明,小规模的磁活动,类似于最小的太阳黑子的大小,仍然可以潜伏在过境测光未被发现。
2018-08-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Solar and stellar activity cycles -- no synchronization with exoplanets
太阳和恒星的周期性活动主要是由发电机机制产生的磁场来解释的,发电机机制将极向场的能量转换为由于差动旋转而产生的环向分量的能量。然而,还有另一种观点,它解释了行星系统,首先是木星的引力影响产生的场。这一假设可以通过比较系外行星的特征及其相关恒星的活动变化来验证。我们进行了这样的比较,得出了否定的结论。在所考虑的任何情况下,都没有发现系外行星的引力影响与宿主恒星的周期之间的关系。此外,有理由相信,强大的引力影响可能完全消除恒星活动的周期性变化。
2022-08-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs. Line-by-line sensitivity to activity in M dwarfs
该研究利用 CARMENES 对 6 颗活跃 M 型矮星进行逐线 RV 分析,依据活动灵敏度分类并筛选不敏感谱线,使 RV 散射降低约 2–5 倍。
2023-02-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Reconstructing Intrinsic Stellar Noise with Stellar Atmospheric Parameters and Chromospheric Activity
本研究利用LAMOST光谱的S指数和恒星大气参数,通过XGBoost回归建立经验关系,以约20 ppm精度重建开普勒恒星的内禀光度噪声,并应用于135万颗恒星,为系外行星探测任务优化目标选择。
2024-04-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
10 Years of Stellar Activity for GJ 1243
闪耀的M4矮星GJ 1243已经成为研究恒星耀斑和恒星黑子活动的基准,这要归功于开普勒任务的特殊光度监测档案。TESS任务为这颗恒星提供的新的光变曲线允许在十多年的时间尺度上精确描述恒星活动。我们已经对GJ 1243进行了第一次耀斑和星点分析,这些分析来自TESS 14和15扇区的50多天数据。利用TESS观测数据中的133个耀斑事件,比较了GJ 1243的累积耀斑频率分布,发现在Kepler历元和TESS历元之间,GJ 1243的耀斑活动没有变化。在TESS数据中发现了两个不同的恒星黑子群,主黑子具有与开普勒相同的旋转周期和相位。次级黑子特征的相位与次级黑子的预测位置和弱差自转的测量结果一致,这表明次级黑子可能在纬度和经度上都是长寿和稳定的。正如对这颗高度活跃的恒星所预期的那样,持续的斑点和耀斑活动没有显示出10年以上类似太阳活动周期的迹象。然而,我们强调开普勒和TESS使用耀斑速率来检测活动周期的独特能力。
2020-05-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
The California Legacy Survey V. Chromospheric Activity Cycles in Main Sequence Stars
本研究基于710颗恒星20年的光谱数据,通过Ca II H和K活动指标,发现285颗恒星中138颗具有活动周期,并揭示周期与温度在特定活动范围内的紧密关联,为系外行星探测和恒星发电机研究提供了最大样本。
2024-06-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Impacts of stellar evolution and dynamics on the habitable zone: The role of rotation and magnetic activity
在这篇文章中,我们的目标是提供社区的依赖性的宜居带上的恒星质量,金属丰度,旋转,并为各种处方的限制宜居带。我们使用STAREVOL程序来研究宜居带和连续宜居带极限的演化。质量和金属丰度是对宜居带极限影响最大的恒星参数。相反,对于一个给定的恒星质量和金属丰度,恒星自转对这些极限只有很小的影响,不会改变宜居带的宽度。宜居带极限的演化也与恒星活动的演化相关(通过罗斯比数),这取决于所考虑的恒星质量。虽然在大质量恒星的情况下,磁场活动的影响可以忽略不计,但这些影响可能会对M矮星周围行星的可居住性产生强烈影响。因此,恒星活动不能被忽视,并可能对生命的发展有很大的影响,在早期阶段的连续宜居带阶段的低质量恒星。利用观测到的恒星磁场强度的变化趋势,我们还限制了整个恒星演化过程中磁层保护所需的行星磁场(零级)。我们明确的第一次系统的依赖行星的可居住性恒星参数沿低和中等质量的恒星的全面发展。这些结果可以作为外行星可居住性一阶估计的物理输入。
2016-08-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Correlation Between Stellar Activity and the Surface Gravity of Hot Jupiters
最近,Knutson等人(2010)已经证明了热彗星大气中温度反转的存在与宿主恒星的色球活动水平之间的相关性。在这里,我们表明,也有一个相关性,大于99.5%的置信度,热彗星的表面重力和宿主恒星的活动水平之间,这样,高表面重力行星往往被发现周围的高活动恒星。我们还发现行星质量和色球活动之间的正相关性不太显著,但行星半径和色球活动之间没有显着的相关性。我们认为这可能是由于观测偏差对检测低质量行星周围的高活动恒星的可能性,但得出的结论是,这种偏见只可能影响检测的行星比这里考虑的要小得多。最后,我们推测的相关性的物理起源,包括恒星日照对行星半径的影响被大大低估的可能性,强紫外线通量蒸发行星大气,或高质量的热彗星诱导活动在其宿主恒星,但没有发现任何这些假设是特别引人注目的。
2010-04-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the origin of the dichotomy of stellar activity cycles
恒星自转速率$Ω$和活动周期$ω_\mathrm{cyc}$的频率之间是否存在可能的相关性仍然存在很大争议。我们实现了一个新的贝叶斯分类算法的同时回归分析的基础上的多个标度律,我们证明了存在两个不同的标度在$\log_{10} ω_\mathrm{cyc}$ - $\log_{10} Ω$平面的扩展Mt.~ 67颗恒星的威尔逊样本。由于从ESA盖亚和高分辨率光谱学获得的金属丰度测量,我们认为这种二分法的起源可能与化学成分有关:磁周期频率随旋转速率增加的恒星比磁周期频率随恒星旋转速率减少的恒星金属含量更低。相反,两个分支的色球磁活动指标没有明显的差异。
2022-10-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar activity, differential rotation, and exoplanets
评述了CoRoT空间实验发现的一些有凌日行星的恒星的光球斑活动。它们的出射光调制是由一个点模型拟合先前测试的总太阳辐照度的变化。这种方法使我们能够研究的经度分布的斑点面积及其随时间的变化,在一个典型的CoRoT时间序列的五个月。黑子在经度上的迁移为地表差异自转提供了一个下限,而黑子总面积的变化则可用于寻找类似于太阳Rieger周期的短期周期。还讨论了近距离巨行星对恒星活动的可能影响。
2010-09-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Changing Face of $α$ Centauri B: Probing plage and stellar activity in K-dwarfs
恒星活动的详细知识对于理解恒星发电机至关重要,并且将系外行星径向速度检测极限推向地球模拟确认。我们直接比较档案HARPS光谱在$α$ Cen B的活动周期的最小值时,一个高活性状态时,清晰的旋转调制的$\log{R'_{HK}}$是可见的。相对于非活性光谱,我们发现了大量的窄赝发射功能的强度旋转调制的活性光谱。这些特征最有可能来源于斑、斑点或两者的组合。它们还显示$\sim$ 300 m s $^{-1}$的径向速度变化-与恒星表面旋转的活动区域一致。此外,我们看到的证据表明,一些线起源于“活跃的完美”光球出现更广泛的相对于“不活跃的完美”的情况。这可能是由于例如磁亮点对这些线的贡献增强,这然后导致额外的线加宽。更详细的分析可能使未来使用单光谱测量谱斑和斑点覆盖率成为可能。
2017-02-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hot Jupiters accreting onto their parent stars: effects on the stellar activity
热彗星(HJs)是一种巨大的气态行星,其轨道靠近其宿主恒星。由于它们的物理特性和靠近中心恒星,HJ是研究恒星-行星相互作用(SPI)过程的天然实验室。与SPI有关的现象可能包括行星大气的膨胀和蒸发、彗星尾和弓形激波的形成以及行星和恒星的磁场之间的磁层相互作用。一些研究表明,一些系统显示出与行星自转周期同步的恒星活动增强。在这项工作中,我们使用一个三维磁流体动力学模型,该模型描述了一个由恒星和HJ组成的系统,包括相应的行星风和恒星风。其目的是调查从行星蒸发的物质是否与恒星扩展日冕相互作用,并产生可观察到的特征。我们的模拟表明,在某些条件下,行星风主要沿着行星轨道扩展和传播。此外,一部分行星风与恒星风碰撞,一小部分行星的外流被恒星磁场汇集并撞击恒星表面。在这两种情况下,材料都被冲击加热到几MK的温度。这些现象可能表现为行星某些轨道阶段的恒星活动增强。
2021-11-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar magnetic activity and rocky planets in cool dwarf stars
针对M矮星恒星活动干扰径向速度行星探测的问题,本论文采用高斯过程建模,结合高精度光谱与测光数据,实现了行星信号与恒星活动的稳健分离,为探测岩石行星提供了有效方法。
2026-10-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Precise and efficient modeling of stellar-activity-affected solar spectra using SOAP-GPU
本文提出使用SOAP-GPU进行两种太阳活动建模方法,通过对比HARPS-N真实数据,证明其能精确模拟恒星活动对径向速度和光谱线的影响,为评估光谱级恒星活动缓解技术提供测试平台。
2024-12-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exoplanet Imitators: A test of stellar activity behavior in radial velocity signals
精确模拟恒星活动效应是探测低质量长周期系外行星径向速度信号的关键步骤。恒星活动的径向速度主要由磁活动区控制,这些磁活动区随着恒星旋转而进入和离开视线,产生与恒星旋转周期相关的时间尺度的信号。表征径向速度周期图的方法假设来自磁活动区的峰值通常会出现在恒星旋转周期或相关谐波处。然而,由于地表特征的间隔不均匀,并随着时间的推移而演变,来自磁活动的信号并不是完美的周期性的,并且用正弦曲线来表征它们的有效性尚未得到证实。通过一系列模拟,我们对径向速度周期图中磁活动区信号的常见假设进行了首次测试。我们模拟径向速度与准周期信号,占磁表面特征的演变和迁移。作为测试案例,我们将我们的分析应用于两个系外行星宿主,开普勒-20和K2 - 131。模拟观测时间表和不确定性的真实径向速度调查,我们发现,磁活动区通常产生最大的周期图峰值在虚假的周期无关的恒星旋转周期:81%和72%的峰值,分别为K2 - 131和开普勒-20。这些意想不到的峰值可能会导致导出的行星质量不准确。我们还发现,这些虚假的峰值有时可以在多个观测季节中幸存下来,模仿通常归因于系外行星同伴的信号。
2019-11-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transiting the Sun II: The impact of stellar activity on Lyman-$α$ transits
对太阳的高能观测提供了一个机会,可以测试我们在恒星活动存在的情况下准确测量凌日系外行星特性的能力极限。在这里,我们插入一个热木星的凌日到连续磁盘集成数据的太阳在莱曼α(Ly $α$)从美国宇航局的SDO/EVE仪器,以评估恒星活动的影响上测得的行星-恒星半径比$(\textrm{R}_\textrm{p}/\textrm{R}_\star)$。在75%的模拟光变曲线中,我们测量到了正确的半径比;然而,如果光变曲线存在显著的短期变化,则可能测量到不正确的值。最大测量值的$(\textrm{R}_\textrm{p}/\textrm{R}_\star)$是$50\%$大于输入值,这是远远小于大的Ly $α$过境深度已在文献中报道,这表明,对于恒星的活动水平与太阳,恒星活动本身不能解释这些深过境。我们在没有凌日的情况下进行了模拟,发现恒星活动无法模拟巨蟹座55 b的Ly $α$凌日,这加强了这颗行星有部分凌日外表面的结论。我们能够通过人为增加太阳Ly $α$光变曲线的可变性,将我们的模拟与更活跃的恒星进行比较。在高变率数据中,我们测量到的最大$(\textrm{R}_\textrm{p}/\textrm{R}_\star)$值小于输入值的3倍,这也不足以重现更活跃的恒星HD 189733和GJ 436的Ly $α$凌日深度,支持了这些行星有扩展的大气层和可能的彗星尾的解释。
2015-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Stellar Activity F-statistic for Exoplanet Surveys (SAFE)
在寻找绕遥远恒星运行的行星时,观测恒星大气层中恒星活动的存在会掩盖用于探测此类行星的径向速度信号。此外,这种恒星活动污染是由恒星本身设置的,不能简单地通过更好的仪器来避免。已经开发出各种可能与这种污染相关的恒星活动指标。我们引入了一种新的恒星活动指标,称为系外行星调查的恒星活动F统计量(SAFE),具有更高的统计功效(即,在模拟研究类太阳恒星活动区时,该指标比许多传统的恒星活动指标更有可能探测到真正的恒星活动信号。此外,通过模拟,SAFE被证明是与投影面积上的可见光侧的恒星覆盖的活动区。我们还表明,安全检测统计上显着的恒星活动在大部分的光谱HD 22049,一颗恒星已知具有高恒星的变化。此外,SAFE还计算了最近对三颗低变率恒星HD 34411、HD 10700和HD 3651的观测结果,后者已知有一颗行星伴星。正如预期的那样,这三个国家的SAFE只是偶尔检测到活动。此外,初步探索似乎表明,SAFE可能是有用的解开恒星活动信号从行星引起的多普勒频移。
2021-04-11 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs. Mapping stellar activity indicators across the M dwarf domain
恒星活动是探测和表征冷恒星周围小型系外行星的主要障碍之一,因为它可以诱导径向速度(RV)信号,这些信号可以隐藏或模拟行星同伴的存在。一些恒星活动的指标通常用于识别RV中与活动相关的信号,但并不是所有的指标都能追踪到完全相同的活动效应,也不是所有的指标都对所有恒星都有效。我们评估了一组光谱活动指标的性能为M矮星具有不同的质量和活动水平,目的是找到一个指标和恒星性质之间的关系。在98个M矮星的CARMENES观测样本中,我们分析了RV的时间行为和9个光谱活动指标:互相关联函数(CCF)半高宽(FWHM),对比度和平分线反斜率(BIS),色度指数(CRX),微分线宽(dLW),以及色球线H $α$和钙红外三线的指数。初始样本中共有56颗恒星显示出与这10个参数中至少一个参数的活动相关的周期性信号。RV是大多数目标显示活动相关信号的参数。CRX和BIS是样本中最活跃恒星的有效活动示踪剂,特别是质量相对较高的恒星,而对于不太活跃的恒星,色球线表现最好。FWHM和dLW在所有质量和活动机制中表现出类似的行为,在低质量,高活动机制中检测到的活动数量最多。我们无法识别任何与活动有关的信号的大多数目标是样本中低质量端的恒星。这些低质量的恒星也显示出最低的RV散射,这表明超冷的M矮星可能是比早期类型更好的行星搜索候选者,后者显示出更大的RV抖动。
2021-05-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar-activity analysis of the nearby M dwarf GJ 526. Multi-dimensional Gaussian-process modelling of RV, FWHM and S-index
通过多维高斯过程建模,研究M矮星GJ 526的恒星活动,发现其自转周期和周期性信号,提出新的可视化方法。
2025-09-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Correcting Exoplanet Transmission Spectra for Stellar Activity with an Optimised Retrieval Framework
本研究使用StARPA和ASteRA两种恒星模型及TauREx3框架,基于27个合成光谱评估恒星活动对系外行星透射光谱检索的偏差,发现包含恒星活动参数可最小化偏差,ASteRA在中低活动下表现优异,但在高活动下因忽略黑子与临边昏暗效应的相互作用而存在微小残余偏差。
2023-10-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
An Improved Age-Activity Relationship for Cool Stars older than a Gigayear
具有对流包层的恒星显示出磁活动,由于恒星的磁制动,磁活动随着时间的推移而减少。对于年轻恒星,这种磁活动的年龄依赖性得到了很好的研究,但对于老年恒星这种依赖性的性质还没有很好的理解。这主要是因为老恒星的绝对年龄很难测量。然而,相对准确的恒星年龄最近已经通过星震学达到。在这项工作中,我们提出了X射线光度,这是一个衡量的磁活动显示的恒星日冕,为24颗恒星,确定年龄超过千兆年。我们发现了14颗具有可检测X射线光度的恒星,并使用这些恒星来校准年龄-活动关系。我们发现恒星的X射线光度之间的关系,归一化的恒星表面积,和年龄是陡峭的比年轻的恒星的关系,与$-2.80 \pm 0.72$的指数。以前的研究发现,年龄-活动关系的指数值在-1.09到-1.40之间,取决于光谱类型,对于年轻的恒星。考虑到最近有报道称,年老的冷恒星的年龄和自转周期之间的关系是平坦的,一个可能的解释是,我们看到了活动和自转之间的关系是强烈的陡峭化。
2017-06-27 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
Proxima Centauri as a Benchmark for Stellar Activity Indicators in the Near Infrared
新一代专用多普勒光谱仪将试图在近红外(NIR)波长下探测M中晚期恒星周围的低质量系外行星,这些恒星最明亮,多普勒信息含量最高。这些仪器取得成功的一个核心要求是正确测量恒星磁活动造成的径向速度(RV)变化的分量,并在RV数据的系外行星模型中对其进行解释。许多新仪器的波长范围将不包括Ca II H&K或H-α线,这是最常用的磁活动吸收线示踪剂。因此,有必要定义和表征中晚期M星的近红外活动指标,以便为近红外RV数据提供同步活动度量。我们使用了Fuhrmeister等人(2011)对M5.5矮Proxima Centauri的高节奏UVES观测,以比较8条近红外原子线与H-α的活性灵敏度。我们发现,等效的宽度型测量的近红外线K-I的双峰和钙II近红外三重峰的典型的光学示踪剂是很好的代理。Ca II三联体将被大多数新的和即将推出的近红外多普勒光谱仪获得,提供了一个共同的,可靠的活动指标。
2016-09-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Testing the solar activity paradigm in the context of exoplanet transits
系外行星穿越冷恒星的凌日包含了恒星表面结构以及行星体和大气层的混合信息。为了进一步了解这些信息是如何纠缠的,一个表面通量传输代码,根据太阳的磁场的观测特性,被用来模拟外观的假想恒星光球从可见光近4000埃的近红外线在1.6微米,通过映射光斑和斑点的强度特征到恒星盘。恒星的外观计算太阳活动的类太阳恒星的恒星的平均磁通量密度~30倍。模拟过境信号的一个彗星类行星的观测进行了比较。这(1)表明,只要出现光谱中包括通量高达$\sim 3\times 10^{23}$ Mx的罕见大活动区,太阳范式与整个探索活动范围内的恒星观测一致,(2)定量证实,对于这种模型,光斑使相对不活跃的恒星变亮,而星点使更活跃的恒星变暗,(3)表明,从活动恒星的凌日中推断出的大恒星黑子与模型运行中看到的更紧凑的星团一致,(4)依赖于波长的传输-恒星磁活动对活动范围和行星直径造成的深度效应可以在几个波长范围内引起推断的系外行星半径的明显变化。几百到几千公里,随着活动增加;(5)在可见光到近红外光谱范围内,宽带恒星辐射的活动调制失真可以达到百分之几。
2020-01-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Stellar Activity of TRAPPIST-1 and Consequences for the Planetary Atmospheres
由M型矮星所承载的行星的特征,比起那些围绕较大恒星的行星,更容易被凌日光度法和径向速度法侦测到。最近,凌日测光被用来发现7颗行星围绕晚M矮星TRAPPIST-1运行。TRAPPIST-1的三颗行星落在宜居带,在适当的行星条件下,行星表面可能存在液态水。我们的目标是通过研究恒星的活动及其对行星的影响来研究TRAPPIST-1行星的可居住性。我们分析了先前发表的空间和地面光变曲线,并显示了TRAPPIST-1的光度测定旋转周期似乎随着时间的推移而变化,这是由于复杂的,不断变化的表面活动。TRAPPIST-1表面的剧烈变化表明,光度测定的自转周期对于这颗恒星和类似的活跃恒星来说可能不可靠。虽然恒星的活动很低,但我们使用“宇宙海岸线”的前提来提供证据,证明TRAPPIST-1环境可能导致极紫外恒星辐射侵蚀可能的行星大气。
2017-11-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
EXPRES. III. Revealing the Stellar Activity Radial Velocity Signature of $ε$ Eridani with Photometry and Interferometry
冷的主序星表面光球亮度变化引起的吸收线轮廓的扭曲可以模仿或压倒由于系外行星的存在而引起的径向速度(RV)变化。最新一代精密RV摄谱仪旨在探测速度振幅$\lesssim 10$ cm s $^{-1}$,但需要减缓恒星信号。目前正在开发统计技术,以区分开普勒速度扰动和与活动有关的速度扰动。然而,两个重要的挑战是,随着RV模型变得越来越复杂,恒星活动分量的可解释性,以及确保最低振幅的开普勒签名不会无意中在灵活的恒星活动模型中被考虑在内。对于K2 V系外行星的宿主$ε$ Eridani,我们分别使用地基测光来约束高斯过程建模RV和TESS测光与光变曲线反演算法来重建恒星表面。从重建TESS测光,我们产生一个活动模型,它减少了均方根散射的RV与EXPRESS从4.72 m s $^{-1}$到1.98 m s $^{-1}$。我们提出了一个试点研究,使用CHARA阵列和MIRC-X光束组合器直接成像TESS测光中看到的星点。由于相位覆盖范围有限,我们的点探测与当前数据无关,但未来的专门观测活动应允许成像,以及恒星相对于其碎片盘的倾角和方向被明确确定。这项工作表明,恒星表面地图获得高节奏,时间序列光度和干涉数据可以提供准确地减少RV散射所需的约束。
2021-10-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Understanding stellar activity-induced radial velocity jitter using simultaneous K2 photometry and HARPS RV measurements
提高我们对径向速度(RV)测量中恒星活动引起的信号的理解的最好方法之一是通过同时进行高精度的光度和RV观测。这对于减轻恒星活动引起的RV信号至关重要,因此揭示了低质量系外行星的存在。K2 Campaign 7和8视场位于南半球,提供了一个独特的机会,可以利用K2收集前所未有的同时高精度光度观测,并利用HARPS摄谱仪进行高精度RV测量,以研究光度变化与RV抖动之间的关系。我们观察到9颗恒星的活动程度不同,从安静到非常活跃。我们通过评估RV和每个指标之间相关性的强度和显著性,来探测所测量的RV抖动和同时光度变化以及其他活动指标(例如BIS、FWHM、$logR'_{HK}$和F8)之间是否存在任何有意义的关系。我们发现,对于非常活跃的恒星的情况下,强和显着的相关性存在于几乎所有的可观测量和测量的RV之间;然而,对于较低的活动水平的相关性变得随机。除了F8,它与RV抖动的强相关性在很宽的恒星活动水平上持续存在,因此我们的研究结果表明,F8可能是活动引起的RV抖动的一个强有力的代理。此外,我们研究的能力,两个国家的最先进的建模技术,即FF的方法和SOAP2.0,在准确预测的RV抖动幅度使用同步光度观测。我们发现,对于非常活跃的恒星,这两种技术可以合理地预测RV抖动的幅度,然而,在较低的活动水平的FF'方法低估了RV抖动幅度。
2017-07-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exploring cycle period and parity of stellar magnetic activity with dynamo modeling
对各种太阳型恒星色球和日冕辐射的观测表明,恒星的磁活动随恒星的自转速率而变化。恒星自转速度越快,其磁活动越强,但活动周期并不随自转速度直接变化。对于慢转恒星,周期随自转速率的增加而减小,而对于快转恒星,周期对自转的依赖关系目前相当复杂。我们的目标是提供一个解释这些观测趋势的恒星磁活动使用发电机模型。在考虑恒星表面径向抽运的运动学通量输运发电机模型的基础上,建立了质量为1的恒星的理论发电机模型$M_\odot$。包括这种近表面向下的径向泵被认为是必要的,以匹配所观察到的表面磁场的情况下,太阳。我们的发电机模型的主要成分,纬向环流和恒星的差异旋转得到的平均场流体动力学模型。我们的模型表明,在缓慢旋转的制度,随着旋转速率的增加,周期周期的减少和快速旋转器的旋转速率的周期略有增加。发现磁场的强度随着恒星自转速率的增加而增加。我们还发现恒星磁场的宇称随自转而变化。根据我们的模型,如果恒星的自转周期小于17天,宇称将从偶极翻转到四极。
2019-09-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
The effect of ISM absorption on stellar activity measurements and its relevance for exoplanet studies
过去对拥有热彗星的恒星的紫外线和光学观测表明,其中一些恒星的色球活动非常低,明显低于基底水平。对于WASP-13,观察结果表明,明显缺乏活性可能是由来自干预ISM的吸收引起的。受这一结果的启发,我们研究了ISM吸收对主序星晚型星活动测量(S和logR' $_{\rm HK}$指数)的影响。为此,我们采用合成恒星光球光谱结合不同量的色球发射和ISM吸收。我们提出了ISM吸收的影响,通过改变几个仪器,恒星,和ISM参数的活动测量。我们发现,当恒星和ISM谱线之间的相对速度小于30-40 km/s,ISM Ca Ⅱ柱密度logN $_{\rm CaII}$ >12时,ISM吸收对活度测量有显著影响。银河ISM吸收的直接测量和三维地图表明,沿着大多数视线,通常在大约100 pc的距离处可以达到logN $_{\rm CaII}$ =12的ISM Ca II柱密度。特别是,对于距离大于100 pc的类太阳恒星,我们预计logR' $_{\rm HK}$值的凹陷(偏差)大于0.05-0.1 dex,大约与该参数的典型测量和校准不确定性相同。这项工作表明,由ISM吸收引入的偏见时,必须始终考虑测量活动的恒星躺在超过100 pc。我们还考虑了多个ISM吸收分量的影响。我们讨论的相关性,这一结果的系外行星研究。
2017-02-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar variability in radial velocity
由于不同的过程(磁活动,光球流)恒星活动影响径向速度(RV)的测量。径向速度已被广泛用于探测系外行星,尽管恒星信号显著影响探测和表征性能,特别是对于低质量行星。另一方面,RV时间序列也非常丰富的恒星过程的信息。在这堂课中,我将回顾RV观测的背景,描述径向速度是如何测量的,以及典型观测的性质。我提出了恒星活动的系外行星研究所代表的挑战,并描述了在发挥作用的过程。最后,我回顾了已经开发的方法,包括观测和模拟,以及太阳和恒星的比较。
2021-04-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Is There a Synchronizing Influence of Planets on Solar and Stellar Cyclic Activity?
本研究通过分析太阳型恒星及M矮星数据并计算行星引力作用,证实系外行星不影响恒星周期形成,且太阳系质心位移与120年太阳黑子数序列未同步。
2024-08-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
CoRoT reveals a magnetic activity cycle in a Sun-like star
太阳的11年活动周期是其表面下发生的发电机过程的结果。我们分析了CoRoT太空任务获得的光度数据,显示恒星HD 49933中类似太阳的振荡,以获得恒星磁活动的特征。对振荡频率和模式振幅的全球变化进行的天文地震测量显示,至少有120天的调制,最小频率偏移对应于太阳中的最大振幅。这些观测结果证明了在HD49933的表面之下存在一个恒星磁活动周期,并为不同于太阳的条件下的恒星发电机模型提供了约束。
2010-08-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
The relation between stellar magnetic field geometry and chromospheric activity cycles II: The rapid 120 day magnetic cycle of Tau Bootis
BCool计划的目标之一是寻找其他恒星的周期,并了解它们与太阳的相似程度。在本文中,我们的目标是监测$τ$布的大规模磁场的演变,使用高节奏的观测覆盖其色球活动最大。这是第一次,我们检测到一个极性开关,是在相位与$τ$布的120天色球活动最大值和其推断的X射线活动周期最大值。这意味着$τ$ Boo的磁周期非常快,只有240天。在活动最大时,$τ$ Boo的大尺度磁场几何形状与活动最大时的太阳非常相似:它是复杂的,并且有一个弱的偶极分量。相比之下,我们还看到了一个在太阳上没有观察到的强环形分量的出现,以及一个潜在的重叠蝴蝶图案,下一个周期在前一个周期结束之前开始。
2018-05-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Do stellar magnetic cycles influence the measurement of precise radial velocities?
目前和未来的径向速度仪器所达到的不断提高的精度水平为发现质量非常小的长周期行星(例如太阳系类似物)开辟了道路。这些系统将被检测为径向速度(RV)中的低幅度信号。然而,探测它们的一个重要障碍可能是在类似的时间尺度上存在恒星磁循环。在这里,我们提出了一个长期计划的结果,同时测量径向速度和恒星活动指标(CaII,H_alpha,HeI)的样本与已知的活动周期的恒星。我们的结果表明,所有这些恒星活动指数可以用来跟踪恒星磁周期在太阳型恒星。同样,我们发现清楚的迹象表明,不同的参数的HARPS交叉关联函数(BIS,FWHM,和对比度)也敏感的活动水平的变化。最后,我们表明,虽然在少数情况下,径向速度和恒星的活动水平之间存在轻微的相关性或反相关性,它们的起源仍然不清楚。然而,我们可以得出结论,对于我们的目标(早期K矮星),我们没有发现任何径向速度变化的证据,这些变化是由恒星磁周期的变化引起的,振幅明显高于~1 m/s。
2010-01-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Mitigating stellar activity jitter with different line lists for least-squares deconvolution: analysis of a parametric and a randomised line selection
恒星活动限制了径向速度搜索和系外行星的特征描述,因为它在数据集中引入了虚假抖动,并阻止了行星信号的正确检索。这对于M矮星来说至关重要,因为它们表现出高活动水平,并且是目前和未来寻找宜居类地行星的主要目标。有效过滤活动对于实现小行星探测所需的灵敏度至关重要。在这里,我们分析的影响,选择不同的线列表的最小二乘反卷积的分散在我们的RV数据集,以确定最有效地减少抖动的线列表。我们采用ESPaDOnS和NARVAL收集的活动M矮EV Lac的光学观测,并研究两种选线方法:一种是基于线属性的参数化方法,另一种是对线组合空间进行采样的随机算法。我们进一步测试后者,以找到从其他噪声源中挑出活动信号的行列表,并在AD Leo和DS Leo上检查其在减轻不同活动水平的抖动方面的一致性。分析是补充与行星喷射试验。参数选择产生小于10%的RV RMS降低,而随机选择产生系统性>50%的改善,无论检查的恒星的活动水平如何。此外,如果活动是噪声的主要来源,这种方法允许构建主要包含活动敏感线的列表,其可用于增强所得数据集的旋转调制,并更稳健地确定恒星旋转周期。最后,输出行列表允许在中等(20 m/s半振幅)和高(200 m/s)活动水平下恢复合成行星(10 d轨道上0.3-0.6 MJup),而不会对行星信号产生实质性影响。
2021-10-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Modelling stellar activity with Gaussian process regression networks
众所周知,恒星的光球活动限制了对太阳系外行星的探测和定性。特别是,研究类太阳恒星周围的类地行星需要数据分析方法,可以准确地模拟影响径向速度(RV)测量的恒星活动现象。高斯过程回归网络(GPRN)提供了一种分析同步时间序列的原则性方法,将贝叶斯神经网络的结构特性与高斯过程的非参数灵活性相结合。使用HARPS-N太阳光谱观测涵盖三年,我们证明,这个框架是能够联合建模RV数据和传统的恒星活动指标。虽然我们只考虑最简单的GPRN配置,我们能够描述太阳能RV数据的行为至少准确地作为以前公布的方法。我们确认的RV和恒星活动的时间序列之间的相关性达到最大的几天的分离,并找到证据的非平稳行为的时间序列,与接近太阳活动的最小值。
2022-12-15 astro-ph.EP astro-ph.SR stat.ML
Measuring precise radial velocities on individual spectral lines : II. Dependance of stellar activity signal on line depth
上下文虽然新一代的径向速度(RV)仪器,如ESTERO,预计将达到寻找其他地球所需的长期精度,但RV测量受到恒星活动的一些信号的污染。这使得这些检测变得困难。目的。在实际观测中,我们首次证明了恒星活动对单个谱线RV的影响。最近的研究表明,这可能是减轻这种干扰信号的关键。结果我们估计,至少有89%的线,出现在光谱的α Cen B,我们测量一个可靠的RV与恒星活动信号相关。这可以被解释为这些线是敏感的对流蓝移的抑制中观察到的活跃地区。由于对流蓝移的速度随着恒星大气层内的物理深度而增加,我们发现恒星活动对单个谱线RV的影响与谱线深度成反比。通过选择对活动不太敏感的谱线或使用在恒星大气中不同深度处形成的谱线的RV之间的差异作为活动代理,可以将恒星活动信号降低到0.8-0.9 m/s。结论.本文首次表明,基于太阳型恒星的实际观测,测量恒星活动对单个谱线RV的RV效应是可能的。我们的结果非常有希望,并表明分析单个谱线的RV可能是将RV测量中的恒星活动信号降低到能够检测其他地球的水平的解决方案之一。
2019-12-11 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Spectral Ratio Analysis: probing of a new suite of stellar activity indicators as a tool for astrophysical noise mitigation
Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学);Imperial College London(伦敦帝国理工学院);Flatiron Institute(平顿研究所);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);Armagh Observatory & Planetarium(阿马天文台及天文馆)
研究利用光谱比分析技术,通过比较多时间尺度上恒星活跃与不活跃阶段观测数据,识别活动敏感光谱特征,简化为全局指标,发现早型恒星光色球响应解耦等特征,该指标捕捉径向速度变化能力优于经典代理,为减轻天体物理噪声提供新途径。
2026-07-08 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Multiwavelength Mitigation of Stellar Activity in Astrometric Planet Detection
天体测量学一直是一种很有前途的系外行星探测技术。在理论极限下,天体测量学将允许探测比以前通过目前的系外行星搜索方法看到的更小的行星,但恒星活动可能使这些理论极限无法达到。类太阳恒星由于光球层的磁活动而引起的天体测量抖动,导致了$0.5\ \textrm{m}R_\odot$级的光心的明显变化。这种抖动产生了一个基本的天体物理学噪声基底,阻止了在单个光谱带中检测到低质量行星。通过在五个不同的通带注入行星轨道到模拟太阳数据,我们研究缓解这种基本的天体测量噪声使用跨通带的相关性。对于一个真正的太阳模拟和一个行星在1 au半长轴,$6σ$检测极限设置恒星活动的理想望远镜在最佳的单一通带是$0.01$地球质量。我们发现,由于恒星活动而具有高度相关的天体测量抖动的通带对,但在红波段的运动较少,能够更高精度地测量来自行星的共同信号。使用这种方法可以将1天文单位处可探测到的行星质量提高到$10$的一个因子,用完美的望远镜最多相当于类太阳恒星的$0.005$地球质量。鉴于这些结果,我们建议未来的天体测量任务考虑进行两个或更多的通带,以减少由于恒星活动的噪音。
2022-04-19 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Disentangling stellar activity and planetary signals
光球层恒星活动可能是径向速度测量中噪声和混乱的重要来源。RV行星搜索巡天以及测光凌日巡天的后续工作需要对恒星活动的影响有更深入的了解和定性,以便将其与行星信号分开。我们模拟旋转恒星光球上的暗点。分析了光度、RV和谱线形状随星倾角、纬度和星点数目的变化。由活动引起的RV变化的Lomb-Scargle周期图在恒星的旋转周期Prot及其两个第一谐波Prot/2和Prot/3处提供功率。固定在Prot的三个调整正弦波及其两个一阶谐波允许去除约90%的RV抖动幅度。我们应用和验证我们的方法对四个已知的活跃的行星宿主星:HD 189733,GJ 674,CoRoT-7和iHor。我们成功地同时拟合GJ 674和CoRoT-7的活动和行星信号。这种活动和行星参数的同时建模导致CoRoT-7 b和c的质量略大:分别为5.7+/-2.5ME和13.1+/-4.1ME。较大的不确定度适当地考虑了恒星主动抖动。我们排除了iHor周围的短周期低质量系外行星。对于具有真实时间采样和高斯白噪声的数据,我们使用模拟来表明,我们的方法是有效的,以解开由于行星伴星和恒星活动引起的RV变化的反射运动,只要1)行星轨道周期不接近恒星旋转或其两个第一谐波之一2)行星的半振幅超过半振幅的30%,主动信号的幅度3)恒星的旋转周期是精确已知的4)数据覆盖一个以上的恒星旋转周期。
2011-01-14 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Disentangling Planets and Stellar Activity for Gliese 667C
格利泽667 C是一颗M1.5V恒星,拥有多行星系统,包括位于宜居带(HZ)的候选行星。该系统中行星的确切数量尚不清楚,因为已知现有的径向速度(RV)测量包含来自恒星磁活动的贡献。在我们对Gliese 581(Robertson et al. 2014)进行分析之后,我们分析了恒星活动对GJ 667 C的HARPS/HARPS-TERRA RV的影响,发现当使用HARPS交叉关联函数的宽度(FWHM)来追踪磁活动时,RV与活动存在显著的相关性。当我们校正这种相关性时,我们确认了系统中先前观测到的行星b和c的检测,同时将90天附近的RV信号(“行星d”)归因于恒星旋转的人为因素。在我们的活动校正数据中,我们无法证实Anglada-Escude et al.(2013)中描述的额外RV周期的存在。
2014-08-29 astro-ph.EP
Measuring precise radial velocities on individual spectral lines. III. Dependence of stellar activity signal on line formation temperature
上下文为了使径向速度(RV)的精度达到约0.1米/秒的数量级,以探测围绕太阳型恒星运行的类地系外行星,主要障碍在于减轻恒星活动的影响。目的。本研究调查的依赖性派生RV相对于谱线段的形成温度。方法.使用光谱合成,我们计算每个观察到的波长点的未混合的谱线的恒星温度低于50%的出射通量的起源。然后,我们可以使用模板匹配来构建不同温度范围的RV时间序列。结果利用HARPS-N太阳数据和HARPS $α$ Cen B测量数据,我们证明了在显著恒星活动的时间间隔上,活动引起的RV信号具有不同的幅度和周期性,这取决于所考虑的温度范围。我们比较了太阳测量与模拟的贡献,从活跃的表面区域同时出现的图像,并发现对流运动的抑制是占主导地位的效果。结论.从一组精心挑选的谱线,我们能够测量RV的影响,恒星活动在不同的恒星温度范围。我们能够强烈相关的对流抑制与谱线段形成在较热的温度范围内的效果。在较冷的温度下,派生的RV表现出相反方向的变化相比,平均RV时间序列和较强的反相关色球发射。
2022-05-14 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR