大质量行星在非常靠近其中心恒星的轨道上可以引起所谓的恒星-行星相互作用(SPI),这可能是磁性或引力性质的。在这两种情况下,SPI都有可能在Ca II H & K和/或H $α$中引起主星的色球层发射。辐射将与行星轨道相联系,而不是与恒星的自转周期相联系。我们使用HRS(HET)和FEROS(La Silla)的高分辨率光谱数据在7颗具有大质量近距离行星的恒星样本中搜索SPI。我们在行星所在的恒星中没有发现周期性的重复发射。在HD 41004 AB的情况下,一个由K矮星和M矮星组成的双星系统,其中M矮星被一个棕矮星伴星环绕,我们发现Ca II K和H $α$发射线的周期变化的迹象,这可能与M矮星和它的伴星之间的相互作用有关。我们提出了我们的第一个结果,这个有趣的系统,可能成为一个重要的系统,了解SPI。
英文摘要:
Massive planets in very close orbits around their central stars can induce so-called star-planet interactions (SPI), which may be of magnetic or gravitational nature. In both cases, SPI can potentially cause recurring chromospheric emission on the host star visible in Ca II H & K and/or H$α$. The emission would be bound to the planetary orbit, not to the rotation period of the star. We searched for SPI in a sample of 7 stars with massive close-in planets using high-resolution spectroscopic data taken at HRS (HET) and FEROS (La Silla). We find no periodically recurring emission in the planet-hosting stars. In the case of HD 41004 AB, a binary system consisting of a K dwarf and an M dwarf, where the M dwarf is orbited by a brown dwarf companion, we find signs of cyclic variation in the Ca II K and H$α$ emission lines that could be associated to interactions between the M dwarf and its companion. We present our first results of this interesting system that may become an important system for the understanding of SPI.
A coordinated optical and X-ray spectroscopic campaign on HD179949: searching for planet-induced chromospheric and coronal activity
HD 179949是一颗F8 V恒星,被一颗周期约为3天的巨行星环绕。先前的研究表明,这颗行星增强了母星的磁场活动,产生了一个与行星轨道同相旋转的色球热点。然而,这种现象是间歇性的,因为它是在几个而不是所有季节观察到的。需要对HD 179949的磁活动进行长期监测,以研究恒星-行星相互作用的幅度和时间尺度。在2009年,我们同时进行了光学和X射线光谱活动,以监测磁活动的HD 179949在~5个轨道周期和~2恒星旋转。我们分析了作为色球活动代理的Ca II H&K线,并研究了X射线发射,以寻找通量调制和确定日冕等离子体的基本性质。对CaII H&K线核心通量的详细分析和对X射线光度学的类似研究显示了源变异的证据,包括一次耀斑。对色球数据时间序列的分析表明,在高纬度地区存在一个周期约为11天的调制,与恒星自转周期一致。相反,X射线光曲线表明信号周期约为4天,与相对半球上存在两个活动区域一致。观测到的变化可以解释,最有可能的是,由于旋转调制和色球和日冕活动的内在演变。没有与行星轨道运动相关的明确信号,但不能排除色球和日冕变化的一小部分受到行星轨道周期或恒星-行星拍频周期调制的可能性。我们的结论是,由于行星的存在而产生的任何影响都很难解开。
On the correlation between stellar chromospheric flux and the surface gravity of close-in planets
有近距离凌日行星的恒星的色球层辐射已经被发现与其行星的表面重力相关。具有低重力行星的恒星平均有较低的色球通量。我们认为这种相关性是由于行星蒸发产生的星周物质的吸收。重力较低的行星有更大的质量损失率,导致更高的星周吸收柱密度,这反过来解释了在其宿主恒星中观察到的色球层发射水平较低。我们估计了所需的柱密度,发现行星蒸发可以解释它。我们推导了在Ca II H&K线核心测得的色球发射与行星引力之间的理论关系。我们应用这种关系的一个样本的过境系统,恒星钙II H&K的排放量和行星表面的重力是已知的,并发现了很好的协议,鉴于各种来源的不确定性和内在的变化的恒星排放量和行星蒸发率。我们认为径向速度抖动适用于适应光谱轨道和年龄估计的行星系的色球活动水平的基础上,他们的宿主恒星的影响。
Chromospheric activity of Southern Stars from the Magellan Planet Search Program
我目前的色球活动测量的~ 670 F,G,K和M主序星在南半球,从~8000档案高分辨率阶梯光谱在Las Campanas天文台自2004年以来。这些恒星是旧麦哲伦行星搜索的目标,现在是新麦哲伦行星搜索的潜在目标,将寻找岩石和可居住的行星。活动指数(S值)来自Ca II H & K线岩心,然后转换为Mt。威尔逊系统从这些测量,色球(logrhk)指数的推导,然后被用来作为指标的水平径向速度抖动,年龄和旋转周期,这些恒星目前。
SALT observations of the Chromospheric Activity of Transiting Planet Hosts: Mass Loss and Star Planet Interactions
我们测量了四个热木星宿主WASP-43,WASP-51/HAT-P-30,WASP-72和WASP-103的色球活动,以寻找由近距离伴星引起的异常值。威尔逊山Ca II H&K S指数是利用南非大型望远镜的罗伯特·斯托比摄谱仪观测到的每颗恒星计算出来的。WASP-43的活动水平相对于它的年龄来说非常高,是所有已知主序星中最高的。我们发现了少量证据表明WASP-103的活性也高于系统年龄的预期。我们认为,WASP-43和WASP-103星-行星相互作用(SPI)可能会增强钙II H&K核心排放。WASP-51/HAT-P-30和WASP-72的活动水平非常低,后者低于主序星和演化星的基底包络线。这可以归因于行星质量损失引起的星周吸收,尽管ISM中的吸收也有贡献。四分之一的已知短周期行星宿主表现出异常低的活动水平,包括具有热木星和低质量伴星的系统。由于SPI可以提高和吸收可以抑制观测到的色球活动的恒星与接近的行星,他们的Ca II H&K活动水平是一个不可靠的年龄指标。由于行星质量损失的吸收而使活动受到抑制的系统是通过透射光谱学检查行星组成的关键目标。
The HADES RV Programme with HARPS-N@TNG IV. Time resolved analysis of the Ca ii H&K and Hα chromospheric emission of low-activity early-type M dwarfs
M矮星是行星搜索计划的主要目标,特别是那些专注于探测和描述宜居带中岩石行星的计划。了解它们的磁场活动很重要,因为它影响了我们探测小行星的能力,并且在恒星环境的表征中起着关键作用。我们分析了Ca II H&K和Hα线的观测结果,作为低活动早型M矮星色球活动的诊断。我们分析了71个早期型M矮星的光谱的时间序列为行星搜索目的的HADES项目收集。HARPS-N谱同时提供了H&K双峰和Hα谱线。我们开发了一个简化方案,能够纠正仪器和大气的影响HARPS-N光谱,并提供通量校准的光谱通量单位在恒星表面。比较了H&K通量和Hα通量,分析了它们的变化规律。我们发现H和K通量过剩彼此之间有很强的相关性,而Hα通量过剩一般与H&K双重态的相关性较小。我们还发现Hα发射并不随H&K线通量的增加而单调增加,当H&K活动增加时,在被色球发射填充之前,Hα发射表现出一定的吸收。分析的发射通量的时间变化,我们得到一个初步的估计旋转周期(几十天的顺序)的一些程序的恒星,和典型的色球活动区的寿命(几个恒星旋转)。我们的研究结果与以前的研究结果是一致的。特别是,我们发现证据表明,早期型M矮星的色球可以通过不同的细丝覆盖来表征,从而影响Hα线的形成机制。我们还表明,色球结构可能与光谱类型。
Planet-Induced Emission Enhancements in HD 179949: Results from McDonald Observations
我们监测了南半球著名恒星HD 179949的Ca II H和K线,以观察和确认先前确定的行星诱导发射(PIE)作为恒星-行星相互作用的影响。在麦克唐纳天文台10个夜晚的观测中,我们获得了Ca II H和K核心的高分辨率光谱(R ~ 53,000),信噪比S/N >~ 50。宽波段阶梯光谱是用2.7米望远镜拍摄的。详细的统计分析显示钙II K核心的波动归因于行星引起的色球发射。这一结果与Shkolnik等人(2003年)先前的研究一致。此外,我们能够证实的现实和时间演变的相移的最大恒星行星相互作用先前发现。然而,没有可识别的波动中检测到的Ca II H核心。还监测了Al I lambda 3944 A线,以衡量预期的活动增强是否仅限于色球层。我们的观测揭示了一些变化,这显然与行星引起的活动无关。
A photospheric and chromospheric activity analysis of the quiescent retrograde-planet host $ν$ Octantis A
单线分光双星$ν$ Octantis提供了第一颗被捕获的拱星行星需要逆行到恒星轨道的证据。类似行星的行为现在基于2001年至2013年获得的1437个径向速度(RV)。$ν$ Oct的半长轴只有2.6天文单位,候选行星围绕$ν$ Oct A运行,大约在两者之间。这些细节严重挑战了我们对行星形成的理解,以及我们对轨道重新配置和稳定性情景的决定性建模。然而,所有非行星的解释也与许多定性和定量的测试不一致,包括以前的平分线和线深比的光谱研究,依巴谷的测光和最近的太空任务TESS和GAIA(其增加的视差将$ν$ Oct A分类为更接近亚巨星~ K1 IV)。我们对$ν$ Oct A的色球进行了第一次大规模调查:198 Ca II H线和1160 H $α$指数使用了之前RV活动(2009-2013)的光谱。我们还获得了135个光谱(2018-2020),主要用于额外的线深比,这对光球的温度非常敏感。我们没有发现显著的RV相关变异性。我们的线深比表明温度变化只有$\pm$ 4 K,如前所述。我们的非典型钙II分析模型的S/N的指数,并包括协方差显着的误差。的H $α$指数有一个准周期的变化,我们证明是由于大地线。我们的新证据提供了更多的论点,实际上只支持地球。
The Search for Super-saturation in Chromospheric Emission
我们研究了在日冕X射线波段观测到的超饱和现象是否存在于快速旋转的晚型恒星的色球层中。获得了快速旋转EUV和X射线选择的晚型星的中等分辨率光谱。在北半球用艾萨克·牛顿2.5米望远镜和IDS摄谱仪观测α Per星。从IC 2391和IC 2602中选出的天体在南半球用CTIO的Blanco 4米望远镜和R-C摄谱仪观测。在我们的样本中,测量了所有恒星的Ca II H & K通量。我们发现Ca II K的饱和水平为log(L_CaK/L_bol)=-4.08。的钙II K通量不显示作为增加的旋转速度或较小的Rossby数的函数的减少,如在X射线中观察到的。这种“超饱和”的缺乏支持了日冕剥离是恒星色球和日冕饱和和超饱和原因的想法,但详细的潜在机制仍在研究中。
Chromospheric activity catalogue of 4454 cool stars. Questioning the active branch of stellar activity cycles
色球活动监测范围广泛的冷星可以提供有价值的信息,恒星的磁活动及其对基本恒星参数的依赖,如有效的温度和rotation.We汇编的档案HARPS光谱和多个其他调查,包括威尔逊山的数据,最近已被国家统计局公布的组合4454冷星的色球活动目录。我们探讨了不同有效温度的冷星色球活动沿主序星的变化。此外,我们还进行了一个活动周期搜索,并调查其与旋转的关系。从存档的高分辨率HARPS光谱中测量了304颗主序星的色球活动指数S指数。此外,测量和存档的S指数被转换成色球通量比log R 'HK。使用广义Lomb-Scargle周期图确定活动周期,以研究旋转活动周期平面上的活动和非活动分支。全球样本显示,色球活动的双峰性,即沃恩-普雷斯顿间隙,并不突出,有相当大比例的恒星处于中等活动水平,log R 'HK =-4.75左右。独立地,循环周期搜索表明恒星可以位于活动和非活动分支之间的中间区域,这意味着活动分支并不像以前认为的那样明显。沃恩-普雷斯顿间隙的减弱表明,冷恒星从较高的活动水平开始旋转,并在较低的活动水平上稳定下来,而不会在中等活动水平上突然中断。有些周期接近太阳活动支和非活动支之间的值,这表明太阳发电机很可能是恒星发电机的一种常见情况。
一些高度辐射的近距离系外行星围绕恒星运行,显示出极低的恒星色球辐射。我们把这归因于行星消融时质量损失所补充的星周气体的吸收。在这里,我们报告的统计数据验证了这一假设。在附近的约3000颗明亮的主序星中,约有40颗显示出色球层发射的压抑,这表明存在未被发现的质量损失行星。分散物质行星项目使用高精度,高节奏的径向速度测量来检测这些行星。我们总结了两个行星系(DMPP-1和DMPP-3)的结果,并充分展示了观测结果,揭示了一个Mp sin i = 0.469 M $_{\rm J}$行星在围绕$γ$ -剑鱼座HD 11231(DMPP-2)的5.207 d轨道上。我们已经发现了短周期行星,无论我们做了60多个RV测量,表明我们已经发明了一个非常有效的方法来检测附近的紧凑行星系。我们被遮蔽的、正在消融的行星系可能是一个与海王星沙漠有关的短暂阶段:即缺乏轨道周期短的中等质量行星。星周气体有助于成分分析;允许在升华岩石行星的情况下进行经验外地质学。分散物质行星计划的发现对于建立低质量行星的经验质量-半径-组成关系将是重要的。
Chromospheric sensitivity of stellar spectral lines: an unsupervised machine learning classification
Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE, CONICET–UBA)(天文与空间物理研究所);Laboratorio de Física, Universidad Nacional de Tres de Febrero (UNTREF)(特塞德费弗罗国立大学物理实验室);Ciclo Básico Común, Universidad de Buenos Aires (UBA)(布宜诺斯艾利斯大学基础循环学院)
Hα photometry of low mass stars in 47 Tucanae: chromospheric activity and exotica
我们利用哈勃空间望远镜的高级巡天照相机(Advanced Camera for Surveys)获得的观测资料,研究了球状星团47 Tuccenda中主序星的Hα发射特性。利用F606W、F814W和F658N波段的多波段观测组合,我们搜寻了具有Hα过量发射的恒星。精确的光度测量它们的Hα等效宽度使我们能够识别具有大Hα发射的天体,我们将其归因于质量吸积而不是增强的色球层活动。其中一些恒星的空间位置与已知的X射线源一致,它们在颜色星等图中的位置使我们能够将它们分类为活动双星或激变变星(CV)。我们表明,这种方法,通常采用研究吸积盘在年轻的恒星物体,可以成功地用于识别和识别候选CV。
A Homogeneous Catalog of Oscillating Solar-Type Stars Observed by the Kepler Mission and a New Amplitude Scaling Relation Including Chromospheric Activity
Columbia University(哥伦比亚大学);University of Hawai‘i(夏威夷大学);University of Sydney(悉尼大学);Princeton University(普林斯顿大学)
The Effect of a Strong Stellar Flare on the Atmospheric Chemistry of an Earth-like Planet Orbiting an M dwarf
主序星M对天体生物学提出了一个有趣的问题:它们在我们银河系中的丰度使它们成为寻找可居住行星的目标,但它们强烈的色球活动产生高能辐射和带电粒子,可能对生命有害。我们研究了1985年4月12日耀斑的影响,从M矮星,AD狮子座(AD狮子座),模拟紫外线辐射和质子对大气化学的影响,一个假设的,类似地球的行星位于其宜居带。根据对太阳质子事件的观测和Neupert效应,我们估计了能量大于10 MeV的粒子的与$5.9\times 10^{8}$质子耀斑有关的质子通量cm $^{-2}$ sr $^{-1}$ s $^{-1}$。然后,我们计算了由耀斑产生的氮氧化合物的丰度,通过缩放这些化合物在一个大型太阳质子事件称为"卡林顿事件"的生产。使用1-D光化学模型耦合到1-D辐射/对流模型进行模拟。我们的研究结果表明,在耀斑期间发出的紫外线辐射并没有产生显着的变化,在臭氧柱深度的行星。当质子的作用包括在内时,对于一个没有磁场的行星,在耀斑爆发两年后臭氧消耗达到了94%的最大值。在耀斑的高峰期,计算出的到达地表的紫外线通量,在对生命有害的波长范围内,超过了地球在不到100秒内接收到的紫外线通量。因此,耀斑可能不会对轨道上的可居住行星表面的生命构成直接危险。由于狮子座AD是已知的磁活动最活跃的M矮星之一,这个结论应该适用于其他色球活动水平较低的M矮星周围的行星。
Host--Non-host Differences in Stellar Chemistry, Activity, and Birth Radius: Hints of Distinct Formation Environments for Earth-like Planets and Sub-Neptunes
School of Science, Hangzhou Dianzi University(杭州电子科技大学理学院);National Astronomical Data Center Zhijiang Branch(国家天文台数据科学中心(紫金山));CAS Key Laboratory of Optical Astronomy, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台光学天文重点实验室);Department of Astronomy, The Ohio State University(俄亥俄州立大学天文学系);Center for Cosmology and Astroparticle Physics (CCAPP), The Ohio State University(俄亥俄州立大学宇宙学与高能物理中心);Department of Physics, Xiangtan University(湘潭大学物理系);School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院)