Bayesian analysis of the radial velocities of HD 11506 reveals another planetary companion
我们的目的是证明贝叶斯方法在分析径向速度数据的效率,通过重新分析一组径向速度测量。我们提出贝叶斯分析最近公布的一组径向速度测量已知包含一个太阳系外行星候选人,即HD 11506的信号。使用马尔可夫链蒙特卡罗方法进行分析,并通过随机选择的样本与Bulirsch-Stoer方法进行直接整合来测试所得到的轨道参数分布。恒星径向速度变化的大小,称为抖动,被视为一个自由参数,没有关于其大小的假设。我们表明,已知的行星的轨道参数存在于数据中对应于一个不同的解决方案时,抖动被允许是一个自由参数。我们还显示了一个额外的候选人,一个0.8 MJup的行星,周期约为0.5年,在HD 11506的轨道上。这第二颗行星被推断为具有很高的置信度。
2009-02-18 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
Collision parameters governing water delivery and water loss in early planetary systems
我们研究了早期行星系宜居带中描述碰撞的相遇速度和碰撞角的分布。在这里,我们提出了一个目录的碰撞特征的碰撞体的特定质量比和七个不同的星子质量范围从十分之一的谷神星的质量到10倍的质量的月球。我们发现,几乎没有碰撞的冲击速度低于表面逃逸速度和一个类似的速度-冲击角分布不同的星子质量,如果速度归一化使用的逃逸速度。另一个扰动的类小行星物体扭曲了碰撞速度和撞击情况,因为如果扰动物的轨道靠近宜居带,则会促进高速掠射撞击,而距离较远的扰动物则只会扩大速度分散。
2013-07-05 astro-ph.EP
Analysis Of Kepler-71 Activity Through Planetary Transit
一颗系外行星在其母星的盘面前方过境时,可能会隐藏一个暗星点,导致光变曲线的可检测变化,从而可以推断出星点的物理特征,如大小和强度。我们分析了开普勒空间望远镜对开普勒-71恒星的观测,以寻找28条凌日光变曲线的变化。开普勒-71是一颗恒星,其半径为0.923 Ms和0.816 Rs,被热木星行星开普勒-71 b环绕,半径为1.0452 RJ。星点的物理参数是通过用模拟行星凌日的模型拟合数据来确定的,该模型能够包含恒星表面上具有不同大小,强度和位置的斑点。结果表明,Kepler-71是一颗非常活跃的恒星,有多个光点检测,每次凌日平均有6个光点,大小为0.6 Rp和0.5 Ic,是星盘中心恒星强度(最大值)的函数。
2017-03-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Bayesian re-analysis of the radial velocities of Gliese 581. Evidence in favour of only four planetary companions
格利泽581行星系之所以受到关注,是因为有人提出在它的宜居带中有一颗低质量行星。我们重新分析径向速度测量报告包含六个行星信号,看看这些结论是否仍然有效时,使用贝叶斯工具,而不是常见的周期图分析的分析。我们分析的组合径向速度数据集使用HARPS和HIRES光谱仪使用后验抽样技术和计算模型的后验概率与不同数量的开普勒信号。我们不固定的轨道偏心率和恒星抖动的某些值,但把这些作为我们的统计模型的自由参数。因此,在评估数据中存在的行星信号数量、所有模型参数的点估计值以及这些参数的不确定性时,我们可以考虑这些参数的不确定性。我们的结论是,基于贝叶斯模型的概率和不同模型的后验密度的性质,有证据支持四颗行星绕GJ 581运行。HARPS和HIRES的数据并不意味着GJ 581还有另外两个伴星。我们还修正了系统中四个伴星的轨道参数。特别地,根据我们的结果,系统中所有同伴的偏心率都一致为零。
2011-02-16 astro-ph.EP
Characterization of starspots on a young M-dwarf K2-25: multi-band observations of stellar photometric variability and planetary transits
本研究通过多波段光度监测和凌日观测,约束了年轻M矮星K2-25的星斑温度差(<190 K)和覆盖分数(<61%),表明星斑对K2-25b透射光谱的扭曲可达约100 ppm,验证了同步多波段观测支持年轻M矮星行星大气研究的可行性。
2024-03-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Mass and Eccentricity Constraints in the WASP-47 Planetary System from a Simultaneous Analysis of Radial Velocities & Transit Timing Variations
精确测量单个行星系中行星的质量、密度和轨道动力学是理解行星形成的重要途径。WASP-47系统有一个不寻常的架构,激发了一个复杂的形成理论。该系统包括一颗热木星(“b”),由内部(“e”)和外部(“d”)的亚海王星包围,以及一颗长周期偏心巨行星(“c”)。我们同时模拟了开普勒K2任务和118径向速度的过境时间,以确定WASP-47行星的精确质量,密度和开普勒轨道要素。结合RV和TTV提供了一个更好的估计行星d的质量(13.6 \pm 2.0~M_ \odot)比只获得RV($12.75\pm2.70~M_\odot$)或TTV($16.1\pm3.8~M_\odot$)。行星e和d的密度相对于它们的大小来说是很高的,这与光蒸发和/或在挥发物贫乏的环境中形成的历史是一致的。通过我们的RV和TTV分析,我们发现行星轨道具有类似于太阳系行星的偏心率。WASP-47系统与我们自己的太阳系有三个相似之处:(1)行星轨道接近圆形和共面,(2)行星没有被困在平均运动共振中,(3)行星有不同的组成。目前的单一过程系外行星形成理论都没有充分再现WASP-47系统(或我们的太阳系)的这三个特征。我们认为,WASP-47,像太阳系,形成于两个阶段:第一,巨行星形成在一个富含气体的磁盘和迁移到他们现在的位置,第二,高密度的亚海王星形成在一个气体贫乏的环境原位。
2017-03-25 astro-ph.EP
The Possible Astrometric Signature of a Planetary-mass Companion to the Nearby Young Star TW Piscis Austrini (Fomalhaut B): Constraints from Astrometry, Radial Velocities, and Direct Imaging
我们目前的限制存在的亚恒星同伴附近($d\sim7.6$ pc),年轻的($440\pm40$百万年)K4 Ve星TW双鱼座Australini,宽($\sim$ 0.3 pc)同伴A4 V星北落师门。我们将依巴谷和盖亚的绝对天体测量与文献径向速度测量和Keck/NIRC 2获得的专用高对比度成像观测相结合,以实现对数十年轨道周期($\lesssim 10^3$ yr)的棕矮星和行星质量伴星($\gtrsim2$ M $_{\rm Jup}$)的灵敏度。在依巴谷星表和盖亚星表之间测得的显著天体测量加速度,以前在文献中报道过,不能用TW PsA围绕北落师门三重系统重心的轨道运动来解释。相反,我们发现它是一致的反射运动引起的轨道亚恒星的同伴。天体测量、径向速度和深$L^{\prime}$成像数据集的组合导致对$1.2_{-0.6}^{+0.7}$ M $_{\rm Jup}$的伴星质量的限制。然而,伴星的周期受到很差的约束,由于依巴谷和盖亚之间的24.25年基线混叠,因此具有高度多模态的周期后验分布。如果通过持续的天体测量或光谱监测,或通过直接探测得到证实,TW PsA的伴星将成为即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜和宽视场红外巡天望远镜上使用高对比度仪器进行详细大气特征描述的首选目标。
2019-10-07 astro-ph.EP
Correcting the effect of stellar spots on ARIEL transmission spectra II.The limb darkening effect
这篇论文是修正围绕活跃恒星运行的凌日行星的透射光谱的努力的一部分。在论文I(Cracchiolo et al. 2020)中,我们已经证明了一种方法,可以最大限度地减少透射光谱上未被遮蔽的星点引起的潜在偏差,假设一个由填充因子和温度参数化的星点模型。在这项工作中,我们介绍了临边暗化效应,因此,在恒星盘中的位置和过境行星的碰撞参量现在起着关键作用。在ARIEL分辨率下,对三种有代表性的行星系的凌日过程进行了数值模拟。我们发现,一个现实的治疗的肢体变暗需要可靠地估计两个点的参数和过境行星的透射光谱。此外,我们表明,点onthe检索的行星透射光谱的影响是显着的斑点靠近恒星的中心,覆盖一个分数大于0.05,温度对比度大于500 K,对于这些情况,我们的方法可以自信地提取出掩星和非掩星情况下过境行星的透射光谱和碰撞参量掩星点,只要我们有一个准确的恒星参数和仪器性能的可靠模拟器的特性。
2021-08-27 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The mu Arae planetary system: Radial velocities and astrometry
利用哈勃太空望远镜精细制导传感器天体测量和已发表和以前未发表的径向速度测量,我们探索了系外行星系统μ Arae。我们的径向速度的建模结果在改进的轨道要素的四个先前已知的组件。我们的天体测量没有任何已知伴星的证据,但提供了三个伴星质量的上限。所有过去的精细制导传感器系外行星天体测量结果的最终总结揭示了对小倾角的偏见(更多的是正面而不是侧面)。这种偏差仍然无法用少量统计数据、建模技术、精细制导传感器机械问题或噪声主导数据的轨道建模来解释。使用我们精确的轨道根数进行的数值分析表明,行星d使μ Arae系统在10^5年的时间尺度上动态不稳定,这与以前的工作基本一致。
2022-04-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Effect of stellar spot-only spectral lines in high-resolution transit spectroscopy
Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto(葡萄牙波尔图大学空间天体物理与科学学院);Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto(葡萄牙波尔图大学理学院物理与天文系)
该研究利用SOAPv4代码模拟凌星观测,发现恒星黑子专属谱线会在高分辨率行星吸收光谱中产生虚假特征,可能误导行星大气吸收的判断,凸显需考虑恒星活动的重要性。
2026-09-04 astro-ph.EP astro-ph.IM
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
Efficiency of Planetesimal Ablation in Giant Planetary Envelopes
对系外行星光谱的观测导致其大气元素丰度受到前所未有的限制,特别是O/H,C/H和C/O比值。最近的研究表明,元素比可以对巨型系外行星的形成和迁移机制提供重要的约束。在这些研究中的一个基本假设是,行星包层的化学成分代表了行星形成历史中吸积气体和固体成分的总和。我们调查的效率与吸积星子烧蚀在一个巨大的行星信封,从而有助于其组成,而不是下沉到核心。考虑到空气动力阻力引起的“摩擦烧蚀”和包络线温度结构引起的“热烧蚀”,我们计算质量烧蚀的影响半径为30米至1公里的星子不同的组合物(冰铁)和广泛的速度和影响角度,假设球对称。冰冲击器在外壳中被完全烧蚀,参数范围很广。即使对于Fe撞击器,对于宽范围的尺寸和速度,在包封中也发生大量烧蚀。例如,在压力低于10^3 bar时,发现尺寸小于0.5 km、速度大于30 km/s的铁撞击物在外壳内仅由于摩擦烧蚀就烧蚀了60-80%。对于更深的压力(~10^7 bar),在更宽的参数范围内发生大量消融。因此,我们的探索性研究表明,大气中挥发性元素在巨行星中的丰度反映了它们在形成过程中的吸积历史。
2016-09-07 astro-ph.EP
Primary Velocity and Orbital Phase Effects on Planetary Detectability from Small Epoch Number Data Sets
高分辨率光谱数据的互相关分析最近在直接探测行星信号和表征其大气方面取得了巨大成功。一种这样的技术旨在在多个历元观测系统,并将每个历元测量的行星径向速度组合成行星开普勒轨道速度$K_p$的测量值,构成行星信号的直接检测。最近的工作表明,在几个历元($\sim$ 5)的数据集,意外的结构可能会出现在一个高水平,模糊的行星检测。在这项工作中,我们期待模拟研究是否有方法来减少这种结构化的噪音在少数时期的数据集通过仔细规划的观察。观测日期的选择允许观测者选择主(恒星)速度-通过一组系统速度和选定的质心速度-和行星轨道相,所以我们专注于这两个参数的影响。我们发现,时代采取的主要速度接近零时,恒星线保持相对固定的地球静止框架,大大降低了结构化噪声的水平,并允许更强的行星检测,平均两倍以上的意义的检测与时代使用随机选择的主要速度。根据这些结果,我们建议希望建立高分辨率多历元数据集的观测者将其系统具有接近零的主要速度的夜晚作为目标。
2021-04-15 astro-ph.EP
SPOTS: The Search for Planets Orbiting Two Stars. III. Complete Sample and Statistical Analysis
双星在恒星星族中占很大比例,但相对而言,人们对围绕它们运行的行星系知之甚少。到目前为止,对环联星行星(CBPs)的大多数限制来自开普勒望远镜的凌日观测,开普勒望远镜对近距离系外行星很敏感,但不会限制行星在更宽的轨道上。然而,随着高对比度成像技术的不断发展,现在可以通过直接成像来解决这一问题。我们提出了完整的调查结果的搜索行星轨道两颗星(SPOTS)的调查,这是第一次直接成像调查针对CBPs。SPOTS观测计划包括62个年轻的、邻近的紧密双星,因此适合直接成像研究,包括VLT/NaCo和VLT/SPHERE。SPOTS的结果包括AK Sco周围的环双星盘,在三重包装系统中发现的低质量恒星伴星,最多9个分辨双星的相对天体测量,以及HIP 77911周围可能存在非背景行星质量候选者的迹象。我们在300 AU内没有发现任何CBP,这意味着CBP(1- 15 $M_{\rm Jup}$)的频率上限为30-300 AU之间的6- 10%。将这些观测结果与总共163个恒星对的档案数据集相结合,我们发现在1- 300 AU之间的最佳CBP频率为1.9%(2- 15 $M_{\rm Jup}$),在95%的置信水平下上限为10.5%。这一结果与单个恒星周围的伴星分布一致。
2018-07-23 astro-ph.EP
MOPSS I: Flat Optical Spectra for the Hot Jupiters WASP-4 b and WASP-52b
我们提出了来自MOPSS的第一个结果,密歇根光学行星光谱调查,旨在创建一个光学行星透射光谱数据库,所有观测,减少和分析的统一方法,使比较系外行星研究的好处。我们讨论了我们的方法,并提出了我们的前两个目标观测的麦哲伦巴德6.5米望远镜,一个过境的热木星WASP-4 b和两个过境的热土星WASP-52 b的结果。这两个目标都呈现出平坦、无特征的光谱,对应于气溶胶的存在。我们发现两颗行星的云板必须开始不低于10 $^{-4}$巴。对于WASP-52 b,我们还考虑了星斑对透射光谱的影响,包括未被遮蔽的星斑和影响光变曲线临边暗化参数的星边斑点。我们讨论了这个程序在即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜时代的有用性。
2018-07-17 astro-ph.EP
Wave-Mean Flow Interactions in the Atmospheric Circulation of Tidally Locked Planets
我们使用一个线性浅水模型来研究潮汐锁定行星大气的全球环流。模拟、观测和简单的模型显示,如果这些行星的自转速度足够快,它们的大气层会有一个向东的赤道喷流和一个位于亚恒星点以东的热点。我们线性化浅水模型,这个向东流动及其相关的高度扰动。强迫解的结果表明,切变流解释了全球环流的形成,特别是热点的移动和冷驻波在夜侧的位置。我们认为,在这些大气的观测和三维模拟中看到的热点向东移动是由纬向流多普勒频移驻波响应向东,加上高度扰动流本身。这与其他研究不同,其他研究将热点转移解释为来自亚恒星点向东流动的空气的热量的纯粹平流,或者是向东传播的赤道波。我们将我们的解决方案与我们的气候模型Exo-FMS中的模拟进行比较,并表明高度场和风模式相匹配。我们将讨论行星的性质如何影响全球环流,以及它们如何改变可观测的数据,如热点转移或昼夜对比度。我们的结论是,波平均流之间的相互作用的定常行星波和赤道急流是一个重要的组成部分,潮汐锁定行星上的平衡环流。
2018-10-26 astro-ph.EP
Deep-learning based measurement of planetary radial velocities in the presence of stellar variability
NASA Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院NASA喷气推进实验室);Penn State University(宾夕法尼亚州立大学)
提出深度学习测量恒星活动下微小行星径向速度,多线CNN可恢复0.2m/s半振幅、50天周期行星,误差小,有前景。
2023-05-09 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Combining high contrast imaging and radial velocities to constrain the planetary architecture of nearby stars
附近的恒星是使用各种探测技术搜索和表征系外行星的主要目标。结合高对比度成像(HCI)和径向速度(RV)的互补检测方法的约束,可以进一步约束这些系统的行星架构,因为这些方法在伴星质量和半长轴参数空间的不同区域设置了限制。我们的目标是从HCI和RV数据的6个附近的恒星在6 pc的组合约束的行星结构:$τ$鲸鱼座,Kapteyn的明星,AX Mic,40 Eri,HD 36395,和HD 42581。我们从具有可用的存档VLT/NACO HCI数据的L $^{\prime}$波段(3.8 $μ$ m)的恒星中编译了样本。使用最先进的直接成像管道PynPoint并结合HARPS、Keck/HIRES和CORALIE的RV数据对NACO数据进行了全面再分析。使用蒙特卡罗方法评估HCI和RV数据集组合的伴体质量/半长轴参数空间的完整性。我们发现HCI数据为RV约束增加了重要信息,对于我们样本中的6颗恒星中的4颗,某些伴星质量/半长轴的完整性增加了68 - 99%,对于其余恒星增加了1 - 13%。这些改进在中间半长轴(15 - 40 AU)上最强,对应于我们太阳系中冰巨星的半长轴。HCI的质量极限达到5 - 20 $M_{\textrm{Jup}}$在背景限制制度,这取决于恒星的年龄。通过HCI和RV数据的组合,我们发现,严格的约束,可以放在这些系统中可能的亚恒星同伴。将这些方法系统地应用于附…
2019-07-09 astro-ph.EP
Stellar activity as noise in exoplanet detection II. Application to M dwarfs
M型矮星的普遍存在,加上它们的低质量和光度,使它们成为寻找附近可居住的系外行星的主要目标。我们研究了恒星黑子引起的径向速度(RV)抖动对探测和表征绕M矮星运行的行星的影响。我们创建表面斑点配置与随机斑点覆盖和活动区域。合成恒星光谱计算从一个给定的点图,RV测量得到使用互相关技术。我们将轨道行星的RV信号添加到这些抖动测量中,并减少数据以“测量”行星参数。我们研究了不同活动水平的M矮星周围行星的可探测性,以及输入行星参数的恢复。在研究行星周期的恢复时,我们注意到,虽然我们的原始轨道半径将行星置于其恒星的HZ内,但即使在2%的填充因子下,我们的一些测量也落在“保守的宜居带“之外。较高的点填充因子导致更多和更高的偏差。我们的调查表明,在描述用RV方法发现的围绕(或潜在)活跃恒星的行星时,应谨慎行事。
2015-01-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
The GAPS programme at TNG LII. Spot modeling of V1298 Tau using SpotCCF tool
本研究提出基于CCF技术的SpotCCF模型,用于对年轻活跃恒星V1298 Tau的斑点进行建模,提取斑点结构并优化RV时间序列,降低离散度,提高系外行星探测灵敏度。
2023-12-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
The HD 192263 system: planetary orbital period and stellar variability disentangled
作为过境星历精化和监测调查(TERMS)的一部分,我们提出了新的径向速度和测光的HD 192263系统。我们的分析已经可用的ESPRIK-HIRES和CORALIE径向速度测量与五个新的凯克测量,我们在本文中报告的结果改进的轨道参数的系统。我们推导出HD 192263 b的过境窗口的大小和相位位置的限制,HD 192263 b是一个周期为24.3587 \pm 0.0022天的大质量行星。我们利用10年的自动光电望远镜(APT)测光分析恒星的变化和搜索行星凌日。我们发现持续的证据表明,现货活动的周期接近23.4天。相应的光度变化的形状随时间变化,在该值附近产生不是一个而是多个傅立叶峰。然而,这些频率都与行星的轨道周期不一致,因此我们没有发现系统中恒星与行星相互作用的证据。我们把~23天的变化归因于恒星的自转。也有迹象表明,在较长的时间尺度(8年)的现货变化。最后,我们使用测光数据排除了预测半径为1.09 RJ和小至0.79 RJ的行星的凌日。
2012-06-11 astro-ph.EP
Polka-dotted Stars: a Hierarchical Model for Mapping Stellar Surfaces Using Occultation Light Curves and the Case of TOI-3884
提出 StarryStarryProcess 分层贝叶斯框架,利用系外行星凌星光变曲线结合球谐表面图与综合凌星模型绘制恒星表面,成功恢复星斑性质,应用于 TOI-3884 发现高纬度星斑聚集与自转-轨道错位。
2025-08-08 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
GJ357: A low-mass planetary system uncovered by precision radial-velocities and dynamical simulations
我们报告了一个新的行星系的检测附近的M2.5V恒星GJ 357,使用精确的径向速度从三个独立的阶梯光栅摄谱仪,HARPS,HiRES,UVES。该系统中有三颗小行星已被确认,周期分别为9.125+/-0.001,3.9306 +/-0.0003,55.70 +/-0.05天,最小质量分别为3.33+/-0.48,2.09 +/-0.32,6.72 +/-0.94 Me。我们系统中的第二颗行星GJ 357 c最近被凌日系外行星调查卫星(TESS; Luque et al. 2019)显示过境,但我们没有发现其他两颗行星的过境特征。动力学分析显示,该系统可能接近共面,在迈斯年时间尺度上是稳定的,并对两颗非凌日行星b和d的质量分别设定了4.25和11.20 Me的上限。因此,我们确认该系统至少包含两个超级地球,以及第三个超级地球或迷你海王星行星。GJ 357 b和c的平均运动共振接近7:3,但在我们的模拟中没有发现轨道参数的天平动。结合我们的径向速度,对TESS的光度曲线的分析显示,GJ 357 c的绝对质量、半径和密度分别为2.248+0.117-0.120 Me、1.167+0.037-0.036 Re和7.757+0.889-0.789 g/cm 3。与超级地球结构模型的比较显示,这颗行星可能是一个以铁为主的世界。GJ 357系统增加了小样本的低质量行星系,其质量受到很好的约束,有…
2019-10-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Star-planet magnetic interaction and activity in late-type stars with close-in planets
晚型恒星通过它们的日冕磁场与它们附近的行星相互作用。我们介绍了一个理论的恒星和行星场之间的相互作用,侧重于过程中,释放在恒星日冕的磁能。我们认为,能量耗散的恒星和行星之间的重联磁场,以及所提供的调制所产生的日冕磁场的磁螺旋度的行星的轨道运动。在轴对称和非轴对称、线性和非线性无力日冕场的情况下,我们估计了这两个过程释放的能量,发现它们的比例为v_r(B_s)^(4/3)(B_p)^(2/3)(R_p)^2,其中v_r是恒星场和行星场之间的相对速度,B_s是平均恒星表面场,B_p是极处的行星场,R_p是行星的半径。色球热点或与行星轨道运动同步的耀斑活动只有在星场轴对称时才能发现。在非轴对称场的情况下,能量释放的时间调制是多周期的,并且很容易与恒星的内在变化相混淆。我们应用我们的理论的系统与一些报告的证据星-行星磁相互作用找到一个耗散的功率至少一个数量级小于所发出的色球热点。除了上升和外,我们的模型在所有情况下都再现了行星和热点之间的相位滞后。总之,色球热点旋转相位与行星不能解释的能量耗散所产生的恒星和行星之间的相互作用所考虑的我们的模型,需要一个不同的机制。
2012-06-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Transit Light Source Effect: False Spectral Features and Incorrect Densities for M-dwarf Transiting Planets
透射光谱是利用恒星照明探测过境系外行星大气的差分测量。由于星斑和光斑而引起的照明光源和圆盘积分恒星光谱之间的任何光谱差异将被印刻在观测到的透射光谱中。然而,在M矮星的光球不均匀性的程度存在一些限制。在这里,我们的模型斑点和光斑覆盖分数与观测到的光度变化M矮星和相关的0.3-5.5 $μ$ m恒星污染光谱。我们发现,大范围的斑点和光斑覆盖分数是一致的观测和校正假设的变化幅度和覆盖分数之间的线性关系,通常低估了恒星污染。使用现实的估计斑点和光斑覆盖分数,我们发现恒星污染可以超过$10 \times$大于过境深度变化预期的大气特征在岩石系外行星。我们还发现,恒星光谱污染会导致半径的系统误差,从而推导出小行星的密度。在TRAPPIST-1系统的情况下,我们表明,TRAPPIST-1的旋转变化是一致的斑点覆盖分数$f_{spot} = 8^{+18}_{-7}\%$和光斑覆盖分数$f_{fac} = 54^{+16}_{-46}\%$。相关的恒星污染信号改变了TRAPPIST-1行星在行星大气物种感兴趣的波长处的过境深度,大约是行星特征强度的1-15 $\times$,这大大复杂了对该系统的$JWST$后续观测。同样,我们发现恒星污染会导致低估的体积密度的TRAPPIST-1行星的$Δ(ρ) = -3^{+3}_{-8} \%$,从而导致高估其挥发性的内容。
2018-01-24 astro-ph.EP
SOAP-T: A tool to study the light-curve and radial velocity of a system with a transiting planet and a rotating spotted star
我们提出了一个改进版本的SOAP(Boisse et al. 2012)命名为“SOAP-T”,它可以产生径向速度变化和光变曲线的系统组成的一个旋转的斑点星与凌日行星。该工具可用于研究凌日光变曲线内部的异常和Rossiter-McLaughlin效应,更好地约束行星系及其主星活动区的轨道构型和性质。代码的测试,以说明其性能,并验证其能力与分析模型和实际数据相比。最后,我们应用SOAP-T的活跃的恒星,HAT-P-11,由美国宇航局开普勒太空望远镜观测,并使用这个系统来讨论这个工具的能力,在分析光变曲线的情况下,过境行星与恒星的斑点重叠。
2012-11-06 astro-ph.EP
Mass Constraints of the WASP-47 Planetary System from Radial Velocities
我们报告了WASP-47的精确径向速度(RV)测量结果,WASP-47是一颗G星,拥有三颗近距离的凌日行星(一颗热木星,一颗超级地球和一颗海王星大小的行星)和一颗1.4 AU的非凌日行星。通过对以前发表的RV和我们自己的Rank-HIRES RV的联合分析,我们显着改善了行星质量和体积密度的测量。对于超级地球WASP-47 e($P$ = 0.79天),我们测量到质量为9.11 $\pm$ 1.17 $M_\oplus$,体积密度为7.63 $\pm$ 1.90 g cm $^{-3}$,与岩石组成一致。对于热木星WASP-47 b($P$ = 4.2天),我们测量了356 $\pm$ 12 $M_\oplus$(1.12 $\pm$ 0.04 $M_\rm{Jup}$)的质量,并将其偏心率限制为$<0.021$,置信度为3- $σ$。对于海王星大小的行星WASP-47 d($P$ = 9.0天),我们测量的质量为12.75 $\pm$ 2.70 $M_\oplus$,体积密度为1.36 $\pm$ 0.42 g cm $^{-3}$,这表明它有一个厚的H/He包层。对于外层的非凌日行星,我们测量到的最小质量为411 $\pm$ 18 $M_\oplus$(1.29 $\pm$ 0.06 $M_\rm{Jup}$),轨道周期为595.7 $\pm$ 5.0天,轨道偏心率为0.27 …
2016-12-14 astro-ph.EP
Interactions of the magnetospheres of stars and close-in giant planets
自从十多年前首次发现太阳系外行星系统以来,已经发现了数百个。令人惊讶的是,这些系统中的许多都拥有靠近中心恒星的恒星级气体巨星,距离为0.1 AU或更小。对与行星轨道同相旋转的色球“热点”的观测,以及恒星X射线光度的提高,这意味着这些关闭-通过恒星磁场和行星之间的相互作用,磁层在这里,我们进行了第一个详细的三维磁流体动力学(MHD)模拟包含两个磁性体,并探讨这种相互作用对稳态日冕结构的后果。模拟再现了可观测到的特征:1)总X射线光度增加,2)日冕热点的出现,以及3)这些点相对于行星方向的相移。这些现象的直接原因是日冕等离子体在行星方向上的密度增加,这阻止了日冕膨胀并通过恒星风泄漏这些等离子体。模拟产生显著的低温加热。通过包括动力学效应,如行星轨道运动,模拟应能更好地再现观测到的日冕加热。
2009-09-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Radial and Rotational Velocities of PSO J318.5338$-$22.8603, a Newly Confirmed Planetary-Mass Member of the $β$ Pictoris Moving Group
PSO J318.5338 $-$ 22.8603是一个极红的行星质量天体,根据其空间位置和切向速度,已被确定为$β$如画移动群的候选成员。我们提出了一个高分辨率的$K$带谱PSO J318.5338 $-$ 22.8603。使用前向建模马尔可夫链蒙特卡罗方法,我们报告的径向速度和$v$ sin($i$)的PSO J318.5 $-$ 22,$-$ 6.0 $^{+0.8}_{-1.1}$ km s $^{-1}$和17.5 $^{+2.3}_{-2.8}$ km s $^{-1}$,分别第一次测量。我们计算了PSO J318.5 $-$ 22的空间速度和位置,确认它是$β$ Picture移动群的成员。采用PSO J318.5 $-$ 22的23 $\pm$ 300万年的年龄,我们使用进化模型确定了$8.3\pm0.5$ $M_{\rm{Jup}}$的质量和$1127^{+24}_{-26}$ K的有效温度。PSO J318.5338 $-$ 22.8603的质量和温度都介于直接成像的行星$β$ Picturesb和51 Eridani b之间,使其成为$β$ Picturesb移动群行星质量成员序列中的重要基准天体。结合我们的$v$ sin($i$)测量和最近的光度变化数据,我们将PSO J318.5 $-$ 22的倾角限制为$>29^{\circ}$,其旋转周期为5-10.2…
2016-01-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Analysis of combined radial velocities and activity of BD+20 1790: evidence supporting the existence of a planetary companion
本文介绍了K5 Ve活动恒星BD+20 1790的径向速度和活动指数的同步贝叶斯分析,该恒星被Hernán-Obispo等人(2010)提出为近距离大质量行星的宿主。贝叶斯分析支持行星伴星的假设。我们提出了一个新的轨道解决方案后,删除两个主要贡献的恒星抖动,一个是随着光度周期和另一个是随着恒星+行星系统的会合周期。我们使用一种新的方法来确定这些抖动分量,考虑他们作为系统中的第二和第三信号。讨论可能的磁性恒星行星的相互作用,包括活动指数的贝叶斯分析的基础上。我们提出了两个可能的来源耀斑事件的恒星:一个有关的系统的几何形状和恒星+行星的相对运动,和第二个纯粹的随机源,这是有关恒星活动区的演变。此外,我们观察到的磁场的恒星,从光谱偏振数据。
2015-02-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Precise Radial Velocity Measurements for Kepler Giants Hosting Planetary Candidates: Kepler-91 and KOI-1894
本文介绍了利用斯巴鲁8.2米望远镜和高色散摄谱仪(HDS)对两颗开普勒演化恒星Kepler-91(KOI-2133)和KOI-1894进行径向速度跟踪观测的结果,这两颗恒星被宣布为凌日巨行星的候选者。通过对Subaru/HDS拍摄的高精度径向速度数据和开普勒任务拍摄的测光数据进行全球建模,并考虑轨道亮度调制(椭球变化,反射/发射光等)。我们独立地确认了Kepler-91中有一颗质量为0.66 M_Jup的凌日行星(Kepler-91 b),并在~1年的时间间隔内观测到了~20 m s $^{-1}$的径向速度偏差,这表明该系统中还存在另外一颗伴星。对于KOI-1894,我们检测到径向速度和光变曲线可能的相位变化,置信度为2- 3 sigma,这可以解释为由过境的亚土星质量(~0.18 M_Jup)行星引起的恒星反射运动和椭球变化。
2015-01-22 astro-ph.EP
Effect of stellar spots on high-precision transit light-curve
恒星的活动特征,如斑点,可以通过光谱和光度观测来确定行星参数。例如,凌日行星和恒星黑子的重叠可能会产生凌日光变曲线的异常,这可能导致对凌日持续时间、深度和时间的不准确估计。例如,这种不准确性会影响行星半径的精确推导。本文给出了恒星黑子对高精度凌日光变曲线影响的定量研究结果。我们发现,现场异常可以导致估计的行星半径是4%小于真实值。对传输持续时间的影响也可能为4%左右,或长或短。根据斑点的大小和分布,异常也可以产生具有显著幅度的过境时间变化。例如,当光斑完全黑暗并且与最大的太阳光斑一样大时,可以产生信号幅度为200秒的TTV。我们的研究还表明,对高精度凌光曲线有可检测影响的恒星光斑的最小尺寸约为典型开普勒望远镜精度的恒星半径的0.03倍。我们还表明,包括更多的自由参数(如过境深度和持续时间)在拟合过程中,以测量每个单独的过境时间的战略将不会产生准确的结果的情况下,活跃的恒星。
2013-07-18 astro-ph.EP
The connection between starspots and superflares: a case study of two stars
恒星黑子的特性如何影响恒星耀斑的触发?在这里,我们研究两个K型恒星的活动,从质量到旋转周期和行星系统,它们在各个方面都很相似。这两颗恒星都有大约100个光斑,但是开普勒-411产生了65个超级耀斑,而开普勒-210没有。这两颗恒星的斑点都是使用行星凌日测绘技术来表征的,该技术可以产生恒星斑点的强度,温度和半径。开普勒411和开普勒210的平均半径分别为$(17\pm7) \times 10^3$ km和$(58 \pm 23) \times 10^3$ km,相对于光球的强度比分别为$(0.35\pm0.24)$ $I_{c}$和$(0.64\pm0.15)$ $I_{c}$,温度分别为$(3800 \pm 700)$ K和$(4180 \pm 240)$ K。因此,没有超级耀斑的恒星开普勒-210上的斑点大多比耀斑恒星开普勒-411上的斑点更大,更暗,更温暖。这可能表明,与开普勒-411上的磁场相比,开普勒-210上的磁场具有较小的幅度和复杂性。因此,恒星黑子区似乎不是引发超级耀斑的罪魁祸首。也许活动区域的磁性复杂性更重要。
2023-03-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Analysis of new high-precision transit light curves of WASP-10 b: starspot occultations, small planetary radius, and high metallicity
WASP-10行星系很有趣,因为据报道其过境系外行星的半径值不同。主星在光度变化方面表现出活动,这是由斑点的旋转调制引起的。此外,在WASP-10 b的过境时间中发现了周期性调制,这可能是一个额外的天体干扰过境行星轨道运动的迹象。我们试图细化系统的物理参数,特别是行星半径,这对于研究凌日行星的内部结构至关重要。我们还确定新的过境时间,以确认或反驳观察到的过境时间异常。我们在2010年获得了WASP-10 b四次凌日的高精度光变曲线。假设各种边缘暗化的法律,我们产生了最佳的拟合模型和重新确定的系统参数。采用祈祷珠法和蒙特卡罗模拟得到误差估计。三个凌日光变曲线显示了该行星在穿过恒星盘期间被暗斑掩盖的特征。在确定系统参数时考虑了恒星活动对凌日深度的影响。发现WASP-10 b的半径不大于1.03木星半径,这个值明显小于大多数以前的研究结果。我们计算行星的内部结构模型,假设一个两层结构,一个均匀的信封顶部的岩石核心。WASP-10 b的高平均密度值使人们可以考虑行星的内部结构,包括270至450个地球质量的重元素。我们新的中期过境时间证实,过境时间不能解释一个恒定的时间,如果所有的文献数据点被认为是。它们与星历表一致,假设过境时间的周期性变化......
2011-09-22 astro-ph.EP
The Mass of HD 38529 c from Hubble Space Telescope Astrometry and High-Precision Radial Velocities
哈勃太空望远镜(HST)精细制导传感器对G4 IV恒星HD 38529的天体测量观测与大量地面径向速度数据的分析结果相结合,以确定两个先前已知的伴星中最外层的质量。我们用霍比-埃伯利望远镜获得的新的径向速度和从加利福尼亚州的波吉小组获得的速度现在跨越了11年。利用这些数据,我们得到了改进的RV轨道要素的内部伴侣,HD 38529 b和外部伴侣,HD 38529 c。我们用FGS测光法确定了HD 38529的自转周期(P_{rot} =31.65 +/- 0.17 d)。我们结合天体测量和RV测量模型,以获得视差,自行,扰动周期,扰动倾角和扰动大小,由于HD 38529 c。对于HD 38529 c,我们发现P = 2136.1 +/- 0.3 d,扰动半长轴α=1.05 +/-0.06 $ mas, and inclination $($ = 48.3 deg +/- 4 deg. Assuming a primary mass M_* = 1.48 M_{sun}, we obtain a companion mass M_c = 17.6 ^{+1.5}_{-1.2} M_{Jup}, 3-sigma above a 13 M_{Jup} deuterium burning, brown dwarf lower limit. Dynamical simulations inco…
2010-03-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Auto-correlation functions of astrophysical processes, and their relation to Gaussian processes; Application to radial velocities of different starspot configurations
解释恒星磁现象的影响对于充分利用径向速度(RV)是必不可少的。相关的时间变化通常通过高斯过程(GP)来减轻。它们依赖于拟合核函数,这些函数是基于数学基础的,其物理解释通常是难以捉摸的。我们的目标是建立恒星活动之间的连接影响RV和它们的相关性与物理参数,并比较这种连接与内核中使用的文献。我们使用简单的活动模型来研究产生信号的物理过程与通常在数据中发现的协方差之间的关系,并展示这种关系的定性行为。我们使用的StarSim代码来计算RV的M矮星与不同的现实不断变化的斑点配置。它们的自关联函数(ACF)表现出非常特定的行为并且与内核相关。GP回归使用准周期(QP)和谐振子核来执行。将得到的内核与精确的ACF进行比较,使我们能够将内核超参数与引入的物理值进行交叉匹配,研究内核的整体能力,并改进其定义。我们发现,QP内核提供了一个更直接的物理解释。它能够一致地恢复引入的旋转周期P和光斑寿命。我们的研究表明,性能可以通过固定的形状因子w和添加一个物理动机的余弦项与周期P/2,其中的贡献的ACF为不同的点配置显着不同的增强。新的具有余弦核的准周期性导致显著更好的模型似然性,可以潜在地区分不同的点配置,从而可以提高RV系外行星搜索的灵敏度。
2020-12-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Precise radial velocities of giant stars VI. A possible 2:1 resonant planet pair around the K giant star $η$ Cet
本文报道了2000年7月以来在利克天文台获得的118个高精度光学视向速度资料的基础上,在K巨星$η$ Cet(HIP 5364,HD 6805)周围发现的一个新的行星系统。自2011年10月以来,使用ESO CRIRES光谱仪(VLT,UT 1)进行了另外9次近红外多普勒测量。可见的数据集显示了两个明显的周期性。虽然我们不能完全排除较短的周期是由于恒星特征的旋转调制,但红外数据显示出与光学数据相同的变化,这强烈支持这种变化是由两颗行星引起的。假设$η$ Cet的质量为1.7 $M_\odot$,则与数据的最佳边缘共面动力学拟合与两个大质量行星一致($m_b\sin i$ = 2.6 $\pm$ 0.2 $M_{\mathrm{Jup}}$,$m_c\sin i$ = 3.3 $\pm$ 0.2 $M_{\mathrm{Jup}}$),$P_b$ = 407 $\pm$ 3天和$P_c$ = 740 $\pm$ 5天,$e_b$ = 0.12 $\pm$ 0.05和$e_c$ = 0.05的离心率。0.08 $\pm$ 0.03.我们测试了各种各样的边缘共面和倾斜的行星配置的稳定性,这与派生的径向速度。我们发现,在一定的共面轨道配置与适度的$e_b$偏心率,行星可以有效地被困在一个反对齐的2:1平均运动共振。一个更大的非共振稳定区存在于低偏心率参数空间,虽然它似乎是远远超过2:1共振…
2014-07-02 astro-ph.EP
Giant planets around two intermediate-mass evolved stars and confirmation of the planetary nature of HIP67851 c
需要精确的径向速度来发现和描述围绕附近恒星运行的行星。光学和近红外光谱,表现出数百个吸收线可以允许这样的工作所需的m/s精度水平。然而,这意味着研究通常集中在太阳型矮星上。在主序星之后,中等质量恒星(前A-F星)的膨胀和旋转速度比它们的祖先慢,因此在光学区域出现了数千条狭窄的吸收线,允许在这些类型的恒星的数据中搜索行星多普勒信号。我们发现了两颗围绕中等质量演化恒星HIP 65891和HIP 107773的巨行星。对HIP 65891和HIP 107773径向速度的最佳开普勒拟合导致以下轨道参数:P=1084.5 d; m $_b$ sin $i$ = 6.0 M $_{jup}$ ; $e$ =0.13和P=144.3 d; m $_b$ sin $i$ = 2.0 M $_{jup}$ ; $e$ =0.09。此外,我们还确认了环绕巨星HIP 67851的外天体的行星性质。HIP 67851 c的轨道参数为:P=2131.8 d,m $_c$ sin $i$ = 6.0 M $_{jup}$和$e$ =0.17。质量为2.5 M的$_\odot$和2.4 M的$_\odot$ HIP 65891和HIP 107773是两颗已知拥有行星的质量最大的恒星。此外,HIP 67851是已知的五颗巨星之一,拥有一个行星系,该系统有一颗近距离行星($a <$ 0.7 AU)。根据这五颗恒星的…
2015-05-25 astro-ph.EP
HARPS-N radial velocities confirm the low densities of the Kepler-9 planets
通过分析多行星系统Kepler-9,我们研究了使用凌日时间变化(TTV)和径向速度(RV)确定行星质量之间的差异。尽管是第一个以TTV为特征的系统,但文献中有几个不一致的解决方案,其中那些报告较低行星密度的人显然与高精度RV观测不一致。为了解决这个问题,我们收集了HARPS-N RV的时期,最大限度地提高了预测的RV曲线之间的差异,从文献中的不一致的解决方案。我们还重新分析了完整的开普勒数据集,并在贝叶斯框架内使用新推导的过境中心和持续时间进行了动态拟合。我们将这些结果与RV数据进行了比较,发现我们的解决方案更好地描述了RV观测结果,尽管行星的质量几乎是发现论文中提出的一半。因此,我们确认TTV方法可以提供与使用高精度RV测定的质量测定一致的质量测定。在质量半径图中,行星的低密度使它们处于超级海王星/膨胀的亚土星的人口稀少区域。
2019-01-16 astro-ph.EP
Disentangling the planet from the star in late type M dwarfs: A case study of TRAPPIST-1g
晚M星的大气层代表了一个重大的挑战,在表征任何过境系外行星,由于存在强大的分子特征的恒星大气层。TRAPPIST-1是一颗超冷矮星,拥有七颗凌日行星,并含有自己的分子特征,由于被遮蔽的恒星光球层的不均匀性,这些分子特征可能会印在行星凌日光变曲线上。我们提出了一个案例研究的TRAPPIST-1g,在系统中最大的行星,使用一个新的观察与以前的数据,解开大气传输的行星从恒星。我们使用出过境恒星光谱重建恒星流量的基础上的一个,两个和三个温度的组件。我们发现TRAPPIST-1是一颗0.08 M $_*$,0.117 R $_*$,M8 V的恒星,光球有效温度为2400 K,3000 K的光斑覆盖率约为35%,5800 K的热点的覆盖率小于3%。我们计算出TRAPPIST-1g的行星半径为Rp = 1.124 R $_\oplus$,行星密度为$ρ_p$ = 0.8214 $ρ_\oplus$。基于恒星重建,有11个合理的方案相结合的恒星光球和行星过境几何形状,在我们的分析中,我们能够排除8的11个方案。使用行星模型,我们评估了TRAPPIST-1g传输频谱的其余场景。我们的结论是,行星的透射光谱可能不会受到任何恒星光谱特征的污染,并能够排除一个明确的太阳H2/He占主导地位的大气大于3西格玛。
2018-11-12 astro-ph.EP
Simulations of starspot anomalies within TESS exoplanetary transit light curves -- I. The detection limits of starspot anomalies in TESS light curves
利用凌日-黑子模型\texttt{PRISM}对20573颗行星凌日进行了模拟。总共有3888种不同的情况被认为是使用三种不同的主星光谱型,M4 V,M1 V和K5 V。测量星点异常的平均振幅,并与光变曲线的光度精度进行比较,以确定星点异常的特征“光点”在光变曲线中是否明显。模拟结果表明,在TESS 2,min的频差数据中,可以观测到星点异常.在TESS凌日光变曲线中可探测到的最小星点的半径为$\approx1900$ \,km。三颗主星的星斑探测极限分别为:$4900\pm1700$ \,km(M4 V)、$13800\pm6000$ \,km(M1 V)和$15900\pm6800$ \,km(K5 V)。当行星半径与恒星半径之比$k = 0.082\pm0.004$为0时,可以检测到星斑流量的最小变化($ΔF_\mathrm{spot} = 0.00015\pm0.00001$)。结果证实了已知的星点异常的幅度和光度参数的光变曲线之间的依赖关系。结果允许的恒星黑子异常的流量变化和TESS过境光变曲线的行星过境的流量变化之间的关系的特性。
2019-08-15 astro-ph.EP
Atmospheric Waves Driving Variability and Cloud Modulation on a Planetary-Mass Object
本研究针对L/T过渡阶段的行星质量天体SIMP0136的多波段近红外观测,通过波模型与斑点模型拟合,证实行星尺度大气波是其光度变异的主要来源,并发现波诱发云调制及复杂垂直云结构的证据。
2024-05-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Multiwavelength flux variations induced by stellar magnetic activity: effects on planetary transits
恒星的磁场活动是研究太阳系外行星凌日的一个噪音来源。它引起的流量变化,显着影响凌日深度的确定和行星和恒星参数的推导。此外,恒星活动的颜色依赖性可能会显著影响行星大气的特征。在这里,我们提出了一个系统的方法来量化相应的恒星通量变化的波长波段的函数。我们认为一个明星的斑点覆盖一个给定的分数,其光盘和模型的变化,在UBVRIJHK测光系统和斯皮策/IRAC波段的矮星从G到M光谱型。我们比较了不同通带中活动引起的通量变化与行星凌日,并量化它们如何影响行星半径的确定和行星大气研究中的透射光谱分析。我们建议通过使用从可见光到红外的宽波段光度学来监测系统,有助于抑制活性效应。恒星通量在短波长光学波段(例如,U或B)到近红外的(例如,J或K)可以用来区分恒星光变曲线中的恒星黑子亮度下降和行星凌日。除了在行星半径的测量扰动,我们发现,恒星黑子可以影响的相对半长轴和行星轨道的倾角有显着的影响,从过境光变曲线的恒星密度的推导的确定。
2012-01-17 astro-ph.EP
The $n$-body problem -- an alternative scheme for determining solutions for planetary systems
本文提出一种$n$体问题的替代求解方案,将两两相互作用的动量贡献作为独立变量以再现初始速度,并在日地月、八大行星系统及毕达哥拉斯系统中验证其稳定性。
2025-07-23 astro-ph.EP physics.comp-ph
As the Worlds Turn: Constraining Spin Evolution in the Planetary-Mass Regime
为了了解行星自转如何演变和追踪行星形成过程,我们使用NIRSPEC/Keck的近红外高分辨率光谱测量了8个不同年龄(1- 8亿年)的行星质量天体(PMO)的旋转谱线展宽。结合这些与公布的旋转速率,我们编译27 PMO自旋速度,其中16个来自我们的NIRSPEC/凯克程序。我们的数据与自旋速度$v$与行星半径$R$的比例为$v \propto 1/R$是一致的。我们的结论是,自旋角动量守恒的对象冷却和合同在采样的年龄范围。在我们的样品中,PMO的自旋速率大约比它们的分裂值低一个数量级,这与它们是在形成时代$\lesssim$几百万年前被磁化的PMO圆盘(CPD)自旋下来的假设一致。自旋速度的变化系数为4- 5,这在理论上还有待理解。对于PMO来说,自旋是否会像恒星和高质量棕矮星那样以$\gtrsim$ 1 Gyr的时间尺度演化,还有待观察。
2020-10-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
An Empirically Derived Three-Dimensional Laplace Resonance in the Gliese 876 Planetary System
我们报告的三维轨道结构的所有四个行星已知的轨道附近的M矮星格利泽876仅基于多普勒测量和要求长期的轨道稳定性的限制。我们的数据集结合了公开可用的径向速度,采用了ESTDIE和CORALIE光谱仪,HARPS和Keck HIRES以及以前未发表的HIRES速度。我们首先定量评估的有效性的行星认为轨道GJ 876通过计算贝叶斯因子的各种不同的共面模型使用的重要性抽样算法。我们发现四行星模型比三行星模型更可取。接下来,我们应用牛顿MCMC算法在三维空间中使用n体模型对行星质量和轨道进行贝叶斯分析。仅基于径向速度,我们发现99%的可信区间提供了三个共振行星(“c”和“b”对的$Φ_{cb}<6.20^\circ$和“b”和“e”对的$Φ_{be}<28.5^\circ$)相互倾斜的上限。随后的动力学积分我们的后样本发现,GJ 876行星必须大致共面($Φ_{cb}<2.60^\circ$和$Φ_{be}<7.87^\circ$),这表明在系统中的行星-行星散射量很低。我们调查的每个行星对各自的共振参数的分布,并发现至少有一个参数,每个行星对和拉普拉斯参数自振。我们的三维轨道模型中的天平动振幅支持了外三行星在过去经历了重大的盘迁移的想法。
2015-10-12 astro-ph.EP
New Orbital Constraints for YSES 1 b and HR 2562 B from High-Precision Astrometry and Planetary Radial Velocities
Northwestern University(西北大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics(马克斯·普朗克地外物理研究所);University of California, Santa Barbara(加州大学圣巴巴拉分校);Laboratoire Lagrange, UniversiteĆote d'Azur, CNRS, Observatoire de la Cote d'Azur(拉格朗日实验室,尼斯蔚蓝海岸大学,法国国家科学研究中心,尼斯蔚蓝海岸天文台);Leiden Observatory, Leiden University(莱顿天文台,莱顿大学);Sorbonne Université, Université Paris Cité(索邦大学,巴黎西岱大学);French-Chilean Laboratory for Astronomy, IRL 3386, CNRS and U. de Chile(法智天文学联合实验室,IRL 3386,法国国家科学研究中心和智利大学);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,IPAG);New Mexico State University(新墨西哥州立大学);European Space Agency (ESA)(欧洲航天局)
本文利用 VLTI/GRAVITY 高精度天体测量和径向速度数据,对伴星 YSES 1 b 和 HR 2562 B 进行了首次完整轨道拟合,发现其低偏心率更支持原位形成情景。
2025-09-17 astro-ph.EP
Star-spot activity, orbital obliquity, transmission spectrum, physical properties, and TTVs of the HATS-2 planetary system
本研究利用十余年多仪器凌星观测数据,结合TESS与地面望远镜资料,通过恒星黑子模型分析细化HATS-2行星系统参数,测得系统轨道高度对准,发现可能由潮汐轨道衰减导致的凌星时间变化,并获取低分辨率透射光谱。
2024-03-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Closeby Habitable Exoplanet Survey (CHES). I. Astrometric Noise and Planetary Detection Efficiency due to Stellar Spots and Faculae
CHES巡天致力于高精度天体测量探测近邻类太阳恒星的宜居带类地行星。本研究模拟恒星活动引起的光心抖动并评估其对行星探测效率的影响,发现超90%恒星噪声低于1微角秒,约95%目标探测效率超80%,仅少数冷恒星效率下降。
2024-04-17 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Simultaneous detection of the size and velocity of the largest ejecta particles with velocities exceeding 1 km s$^{-1}$
Kobe University(神户大学);Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency(日本宇宙航空研究开发机构宇宙科学研究所)
该研究提出了一种方法,用于同时测量超过1 km/s速度的喷射颗粒的大小和速度,揭示了高速撞击下喷射颗粒的大小-速度关系及行星逃逸速度的影响。
2025-12-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
Starspot-induced optical and infrared radial velocity variability in T Tauri star Hubble 4
我们报告光学(6150安)和K波段(2.3微米)径向速度超过两年的前主序弱线金牛座T星哈勃I 4。我们检测周期性和近正弦径向速度变化在两个波长,与1395 \pm 94米/秒的光学和365 \pm 80米/秒的红外半振幅。在较长波长处的较低速度振幅,结合平分线分析和斑点建模,表明恒星表面上有大的冷斑点,导致径向速度调制。径向速度在数百天内保持相位相干性,这表明星点是长寿的。这是第一个在红外线中解决斑点诱导速度调制的活跃恒星之一。
2011-05-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
The effects of dynamical interactions on planets in young substructured star clusters
我们提出了N体模拟年轻的子结构星团经历各种动力学演化的情况下,并检查集群上的行星系的相互作用的直接影响。我们最初在冷塌缩模型集群,维里平衡和扩大,并放置一个1千万亿质量的行星在5AU或30 AU从他们的主恒星,零离心率。我们发现,在1000万年后,10%的行星最初在30天文单位的轨道上运行,已经从它们的母恒星中解放出来,形成了一个自由漂浮的行星群。这些行星中有一小部分被其他恒星捕获。另有10%的行星轨道偏心率发生了显著变化。偏心率的变化往往伴随着轨道倾角的变化,这可能导致行星系中的额外动力学扰动。释放和分裂的行星系的比例是最高的亚维里集群,但维里和监督集群也动态过程行星系,由于相互作用的子结构。在自由漂浮的行星中,那些在观测上仍然与星团相关的行星(在星团中心两个半质量半径内),无论它们是在5au还是30 au的轨道上,其速度分布都与整个星团相似,平均速度通常为1 km/s。相反,那些不再与星团有联系的行星,如果它们原本在5天文单位(9公里/秒),那么它们的速度与没有联系的恒星相似,而原本在30天文单位的行星的速度(3.8公里/秒)比恒星(10.8公里/秒)低得多。这些发现突出了以下结论的潜在陷阱:(a)与星团恒星速度相似的行星代表IMF的质量非常低的一端,以及(b)在星团外围的行星具有非常不同的观测速度,通过不同的机制形成。
2011-09-27 astro-ph.EP astro-ph.GA
Impact of stellar spots on the high-resolution transmission spectra of a giant planet around a Sun-like star
Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto(葡萄牙波尔图大学太空科学与天体物理研究所);Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto(葡萄牙波尔图大学理学院物理与天文系)
研究恒星斑点如何影响巨行星传输光谱中的吸收线轮廓,通过模拟不同斑点配置下的传输光谱,发现斑点大小、位置和恒星自转影响光谱畸变,Na I和Ca II K线受扰动最大,H-alpha线影响较小。
2026-03-13 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR