Spitzer Detection of the Transiting Jupiter-analog Exoplanet Kepler-167e
我们用斯皮策太空望远镜观测了开普勒-167e的部分凌日,开普勒-167e是一颗在1,071天轨道上运行的类似太阳系外行星,远远超出了它的水冰线。斯皮策凌日的时间与开普勒太空望远镜先前观测到的两次凌日的星历表一致。斯皮策的观测排除了其他长周期系外行星存在的几小时到几天的凌日时间变化(TTV)。由于需要大量的观测时间,而且不被发现的风险很高,因此这种过境检查使过境后续工作难以进行。然而,对于开普勒-167 e,我们现在能够通过詹姆斯韦伯太空望远镜的预期时代预测未来的过境时间,不确定性小于6分钟。我们将TTV的缺乏解释为Kepler-167 e要么没有外部大质量伴星,要么与任何伴星的引力相互作用低于我们的检测阈值。我们还测量了开普勒-167 e的3.6- $μ$ m过境深度,并使用系外行星和太阳系模型对其透射光谱进行预测。开普勒-167e的过境性质及其与木星的相似性使其成为后续大气特征的独特和特殊目标。开普勒-167 e属于凌日系外行星中真正罕见的一类,并且具有精确约束的凌日星历,它有望成为系外行星和太阳系之间比较研究的基准。
2019-03-14 astro-ph.EP
Low False-Positive Rate of Kepler Candidates Estimated From A Combination Of Spitzer And Follow-Up Observations
NASA的开普勒任务已经提供了数千颗过境行星候选者,但只有一小部分被确认为真正的行星。因此,关于这些候选者的最基本问题是真正行星的比例。估计整个开普勒样本的误报率对于推导行星出现率是必要的。我们提出的结果,从两个大的观测活动,进行了斯皮策望远镜在开普勒任务。这些观测致力于估计开普勒候选者中的假阳性率(FPR)。我们选择了一个子样本的51名候选人,跨越广泛的恒星,轨道和行星参数空间,我们观察他们的凌日与斯皮策在4.5微米。我们使用这些观测来测量候选者的过境深度和红外强度。一个依赖于带通的深度警告我们,一个可能是观测到的日食的来源的混合星的潜在存在:一个假阳性的场景。对于大多数候选者(85%),与开普勒测量的过境深度与斯皮策测量的深度一致,预期行星物体,而我们发现,最不一致的测量是由于存在未解决的恒星稀释测光。斯皮策限制自己的产量FPR在5- 40%之间,取决于KOI。通过考虑开普勒场恒星的人口,并结合后续观测(成像)时,我们发现,我们的样本的整体FPR是低的。在3 sigma的置信水平下,我们样本的FPR的测量上限为8.8%。这一观测结果使用了开普勒观测没有研究过的行星凌日信号的消色差特性,提供了一个独立的迹象,表明开普勒的假阳性率很低。
2015-03-11 astro-ph.EP
Transits and Occultations of an Earth-Sized Planet in an 8.5-Hour Orbit
我们报告发现了一颗地球大小的行星($1.16\pm 0.19 R_\oplus$),它围绕一颗G型恒星(KIC 8435766,开普勒-78)运行了8.5小时。该天体是在{ \it Kepler}数据库中搜索短周期行星时发现的,并通过没有椭球光变化或显著的径向速度变化被证实是凌日行星(而不是食星系统)。异常短的轨道周期和主星的相对亮度($m_{\rm Kep}$ = 11.5)使我们能够探测到行星可见半球的亮度变化,以及恒星对行星的掩星。我们将这些信号解释为反射光和再处理光的组合,最高的行星昼面温度在2300 K到3100 K之间。后续的光谱学结合更精细的采样光度观测将进一步确定系统参数,甚至可能产生行星的质量。
2013-07-13 astro-ph.EP
Mid-Infrared Spectroscopy of Uranus from the Spitzer Infrared Spectrometer: 1. Determination of the Mean Temperature Structure of the Upper Troposphere and Stratosphere
2007年12月16日至17日,斯皮策红外光谱仪(IRS)在天王星赤道接近地下点时获得了天王星盘的光谱。这个光谱提供了从太空获得的天王星最高分辨率的宽带光谱,允许确定盘平均温度和分子组成,比以往任何时候都更精确。从旅行者号无线电掩星实验中得出的温度分布与这些数据最匹配的是那些假设深层大气中甲烷丰度很高的温度分布,但这些模型都没有在整个光谱范围内提供令人满意的拟合。这可能是由于全球和低纬度地区之间的空间差异、时间变化、缺少连续不透明度源(如平流层霾或未知的对流层成分)或无线电掩星或斯皮策IRS数据集的未诊断系统问题。该光谱与旅行者号紫外掩星测量得到的平流层温度一致。通过对观测到的H2四极发射特征的分析确定的热层温度比Herbert等人在压力小于~1微巴时得出的温度低。外推的标称模型光谱远红外通过毫米波长表明,所产生的光谱完全从H2碰撞引起的吸收是太温暖,重现0.8和3.3毫米的波长之间的观察。添加一个额外的吸收剂,如H2S提供了一个合理的匹配的光谱,虽然一个独特的识别负责的吸收剂还没有可能与现有的数据。从这个模型产生的光谱的一个直接的实际用途是建立一个高精度的连续通量模型,用作绝对辐射标准,为未来的天文观测。
2014-07-08 astro-ph.EP
A global analysis of Spitzer and new HARPS data confirms the loneliness and metal-richness of GJ 436 b
上下文GJ 436 b是少数几个可以详细描述其大气特征的暖海王星之一,而其不可忽略的轨道偏心率需要进一步研究。对斯皮策获得的几个单独数据集的独立分析导致了相互矛盾的结果,这归因于用于治疗仪器效应的不同技术。目标。我们的目标是调查这些以前有争议的结果,并发展我们的知识的系统的基础上,充分斯皮策测光数据集结合新的多普勒测量与HARPS摄谱仪。我们还想寻找更多的行星。方法.我们优化了孔径光度技术和光度反卷积算法DECPHOT,以改善Spitzer光度法的数据处理,波长范围从3-24 μm。加入高精度的HARPS径向速度数据,我们进行贝叶斯全球分析的系统考虑仪器和恒星的影响通量变化。结果我们给出了GJ 436 b的精确半径估计:RP=4.10 +/- 0.16 R_Earth,质量MP=25.4 +/- 2.1 M_Earth,偏心率e= 0.162 +/- 0.004。我们测得的过境深度在时间和波长上保持不变,与以前的研究结果不一致。此外,我们还发现,导致掩星深度测量结果出现分歧的3.6 μm的掩星后耀斑状结构是虚假的。我们得到的掩星深度分别为3.6、5.8和8.0 μm,比以前的工作要浅,特别是在3.6 μm。然而,这些深度似乎仍然与富含金属的大气层相一致,甲烷耗尽,CO/CO2增加,尽管可能比以前认为的要少。我们没有发现潜在的行星伴星,恒星活动,也没有恒星自旋轨道错位的证据。[删节]
2014-09-14 astro-ph.EP
TRAPPIST-1: Global Results of the Spitzer Exploration Science Program {\it Red Worlds}
从2016年2月到2019年10月,斯皮策探索计划红色世界(ID:13067、13175和14223)进行了超过1000小时的观测,专门针对TRAPPIST-1,这是一颗附近的(12颗)超冷矮星,由七颗凌日地球大小的行星绕转,所有这些都非常适合即将举行的JWST进行详细的大气特征描述。在本文中,我们提出了该项目的全球结果。我们分析了88个新的凌日,并将它们与100个先前分析的凌日相结合,在3.6或4.5 $μ$ m处观察到总共188个凌日。我们还分析了在4.5 $μ$ m观测到的行星b的29次掩星(次食)和行星c的8次掩星,以限制它们的昼面亮温。我们确定了几个孤儿凌日在我们的斯皮策测光,但所有这些都是低意义的结构。我们没有确认任何新的凌日行星。我们估计TRAPPIST-1过境深度测量平均噪声本底$\sim$ 35和25 ppm的通道1和2的斯皮策/IRAC,分别。大部分噪声本底是仪器造成的,并且是由于IRAC InSb阵列的像素间不均匀性大,而JWST仪器的像素间均匀性要好得多,因此噪声本底应低至10 ppm,这低到足以通过凌日透射光谱学来实现行星的大气特性。我们构建更新的宽带传输光谱的所有七个行星,这表明一致的过境深度之间的两个斯皮策通道。我们在整个数据集中识别和建模五个不同的高能量耀斑,并讨论我们的结果在可居住性的背景下。最后,我们未能探测到行星b和c在4.5 $μ$ m处的掩…
2020-06-24 astro-ph.EP
Kepler-93b: A Terrestrial World Measured to within 120 km, and a Test Case for a New Spitzer Observing Mode
我们提出的开普勒-93系外行星系统的特征,根据三年的光度学收集的开普勒航天器。开普勒观测的持续时间和节奏,加上恒星的亮度,使得对行星及其宿主的约束异常精确。我们对开普勒测光进行了星震分析,得出的结论是该恒星的平均密度为1.652+/-0.006 g/cm^3。它的质量为0.911+/-0.033 M_Sun,是星震研究中质量最低的天体之一。开普勒-93 b的凌日周期为4.72673978+/-9.7x10 ^-7天,对它产生的凌日信号进行分析后,得到了一致但不太精确的恒星密度测量值,为1.72+0.02-0.28 g/cm ^3。这两个值的一致性为行星对凌日信号的解释提供了可信度。开普勒望远镜和斯皮策太空望远镜的消色差凌日深度的比较,也支持同样的结论。我们用斯皮策观测了开普勒-93b的七次凌日,其中三次是在新的观测模式下进行的。我们采用的指向策略收集了这部分观测数据,使我们对凌日半径比R_p/R_star的不确定性减半。将恒星半径测量值0.919+/-0.011 R_Sun与凌日深度合并后,我们发现行星半径的最佳拟合值为1.481+/-0.019 R_Earth。目前,我们对这颗行星大小的测量有120公里的不确定性,这使它成为太阳系以外测量最精确的行星半径之一。加上半径,3.8+/-1.5 M地球的行星质量对应的岩石密度为6.3+/-2.6 g/cm^3。在对1- 1.5 R_Ea…
2014-05-14 astro-ph.EP
Nereid from space: Rotation, size and shape analysis from Kepler/K2, Herschel and Spitzer observations
在本文中,我们提出了一个分析开普勒K2任务战役3观测的不规则海王星卫星,Nereid。我们确定的旋转周期P=11.594(+/-)0.017小时和dm=0.0328(+/-)00018的振幅,确认以前的短旋转周期在地面观测。2001年和2015年之间的光变曲线振幅的相似性表明,Nereid现在处于低振幅旋转状态,它可能在20世纪60年代中期处于高振幅旋转状态。另一个高振幅期预计在30年左右。根据过去15年观测到的光变曲线振幅,我们可以限制海卫二的形状,并获得最大的a:c轴比为1.3:1。这排除了先前提出的a:c=1.9:1的细长形状,并清楚地表明海卫四的自旋轴不可能由于潮汐力而被迫进动。来自斯皮策太空望远镜和赫歇尔太空天文台的热发射数据表明,Nereid的形状实际上接近我们获得的1.3:1的a:c轴比极限,它具有非常粗糙的高度陨石坑表面
2016-01-11 astro-ph.EP
Atmosphere and Spectral Models of the Kepler-Field Planets HAT-P-7b and TrES-2
我们开发的两个开普勒场行星,已知的开普勒任务开始之前(HAT-P-7 b和TrES-2)的大气模型。我们发现,公布的开普勒和斯皮策数据的HAT-P-7 b似乎需要一个非常热的高层大气的昼侧,有很强的逆温和昼夜再分配很少。TrES-2的斯皮策数据表明,温和的逆温与温和的昼夜再分配。我们研究了非平衡化学对TrES-2模型大气的影响,发现甲烷水平必须通过极端的量进行调整,以便引起大气结构和紧急光谱的轻微变化。我们对TrES-2的斯皮策数据的最佳拟合模型使我们预测了开普勒带通中的低次级食行星-恒星通量比(~2 x 10^-5),这与最近的观测结果是一致的。最后,我们考虑了来自热系外行星的开普勒带光通量如何取决于高层大气中可能存在的额外光吸收体的强度。我们发现,光通量是不单调的光学不透明度,和非单调性是更大的更亮,更热的恒星。
2010-08-24 astro-ph.EP
Kepler 18-b, c, and d: A System Of Three Planets Confirmed by Transit Timing Variations, Lightcurve Validation, Spitzer Photometry and Radial Velocity Measurements
我们报告发现了三颗围绕一颗类似太阳的恒星运行的行星,我们将其命名为Kepler-18。这些凌日信号是在开普勒卫星的光度数据中检测到的,并通过结合大的凌日时间变化、径向速度变化、Warm-Spitzer观测和假阳性概率的统计分析被证实来自行星。开普勒-18恒星的质量为0.97 M_sun,半径为1.1 R_sun,有效温度为5345 K,铁丰度[Fe/H]=+0.19。这些行星的轨道周期分别为3.5、7.6和14.9天。最内侧的行星“b”是一颗“超级地球”,质量为6.9 \pm 3.4 M_地球,半径为2.00 \pm 0.10 R_地球,平均密度为4.9 \pm 2.4 g cm^-3。两颗外行星“c”和“d”都是低密度海王星质量的行星。开普勒-18 c的质量为17.3 \pm 1.9 M_地球,半径5.49 \pm 0.26 R_地球,平均密度为0.59 \pm 0.07 g cm^-3,而Kepler-18 d的质量为16.4 \pm 1.4 M_earth,半径6.98 \pm 0.33 R_地球,平均密度为0.27 \pm 0.03 g cm^-3。开普勒-18c和开普勒-18d的轨道周期接近2:1的平均运动共振,导致很大的和容易检测到的过境时间变化。
2011-10-04 astro-ph.EP
Probing Kepler's hottest small planets via homogeneous search and analysis of optical secondary eclipses and phase variations
我们执行同质搜索和分析的光学掩星和相位变化的最有利的超短周期(USP)($P<1$ ~d)子海王星($R_{p}<4 R_{\oplus}$)观察到的$\textit{Kepler}$和K2,目的是更好地了解他们的性质。我们首先选择了16个$\textit{Kepler}$和K2 USP次海王星,基于预期的掩星信号。我们过滤掉恒星的变化在$\textit{Kepler}$光变曲线,使用滑动线性拟合,并在需要时,一个更复杂的方法基于高斯过程回归。我们同时模拟了主凌日,二次日食,和相位变化的贝叶斯框架,通过使用以前的研究和知识的盖娅星系的信息。我们确认了开普勒-10 b($13σ$)、开普勒-78 b($9.5σ$)和K2- 141 b($6.9σ$)的光学二级食,以及K2- 312 b($2.2σ$)的边缘证据。我们报告了对K2- 106 b($3.3σ$)、K2- 131 b(3.2 $σ$)、开普勒-407 b($3.0σ$)的新探测,以及对K2- 229 b(2.5 $σ$)的提示。对于除K2- 229 b和K2- 312 b外的所有靶,我们还发现相位曲线变化的置信水平高于$2σ$。两颗USP行星,即开普勒-10 b和开普勒-78 b,显示出不可忽略的夜面发射。这对岩浆海洋世界的情况提出了质疑,因为这两颗行星的热量都没有有效地重新分配到夜晚。由于开普勒-78系统的年轻和小行星轨…
2021-11-23 astro-ph.EP
Constraining Planetary Albedo of JWST Targets in the TESS bandpass, using TESS, HST and Spitzer Eclipse Depth Observations
本研究利用TESS、HST和Spitzer观测数据,约束了六颗JWST目标热木星的TESS波段掩食深度与几何反照率,同时分析了其大气金属丰度、碳氧比、热量再分布等特性,验证了相关结果与既往研究的一致性。
2024-10-07 astro-ph.EP
Eclipse, transit and occultation geometry of planetary systems at exo-syzygy
虽然在行星系中经常发生合相和冲相,但与日食相关的现象通常是从地球中心的角度来描述的。对太阳系不同部分的空间任务,以及宜居带中已知系外行星数量的不断增加,以及向它们发送轻量级机器人航天器的可能性,促使人们进行更广泛的考虑。在这里,我们从一个主要的地球外的观点得到的日食,凌日和掩星的几何形状,并适用于太阳系和三种类型的三体系外行星系的公式:与1星和2行星(情况I),与2星和1行星(情况II),与1行星,1星和1月球(情况III)。我们推导出日全食、日偏食和日环食发生在外朔望点的一般条件,并在每种情况下与稳定性准则相一致地实现它们。然后,我们应用的形式主义的TRAPPIST-1,开普勒-444和开普勒-77系统-其中第一个包含多个潜在的宜居行星-并提供参考表的太阳系和TRAPPIST-1 syzygy属性。最后,我们详细介绍了一个基本的代数算法,可用于快速描述日食属性在任何三体系统。
2017-03-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Thermal emission from WASP-24b at 3.6 and 4.5 μm
目标。我们观察掩星的WASP-24 b测量亮度温度,并确定其大气是否表现出热逆温(平流层)。方法.我们利用斯皮策太空望远镜观测了WASP-24 b在3.6和4.5 μm的掩星。有人认为恒星活动和反转的存在之间存在相关性,因此我们分析了现有的HARPS光谱,以计算WASP-24的log R 'HK,从而确定该恒星是否色球活动。我们还用CAHA 2.2-m望远镜在Strömgren u和y波段观测到WASP-24 b的凌日。结果我们在3.6 μm处测量的掩星深度为0.159 \pm 0.013%,在4.5 μm处测量的掩星深度为0.202 \pm 0.018%。对应的行星亮温分别为1974 \pm 71 K和1944 \pm 85 K。有和没有热反演的大气模型同样适合的数据,我们无法约束的存在下,没有额外的掩星测量在近红外。我们发现日志R 'HK = -4.98 \pm 0.12,表明WASP-24不是一个色球活跃的恒星。我们对新的和以前公布的数据进行了全球分析,改进了系统参数,我们没有发现WASP-24 b轨道是非圆形的证据。结论.这些结果强调了补充斯皮策测量的重要性,在较短的波长观测,以获得全面了解热木星大气。
2012-08-20 astro-ph.EP
Thermal emission of WASP-48b in the Ks-band
我们报告的热发射探测热木星WASP-48 b的$K_{\rm s}$带。我们使用3.6米加拿大-法国夏威夷望远镜上的宽视场红外照相机观测了这颗行星被其主星掩星的情况。从由此产生的掩星光变曲线,我们发现一个行星到恒星的对比度在KS波段的$0.136 \pm 0.014\,\%$,与以前确定的值$0.109 \pm 0.027\,\%$。我们同时用$H$波段和Spitzer 3.6 μm和4.5 μm波段的掩星光变曲线、径向速度数据和凌日光变曲线拟合了这两个KS波段的掩星光变曲线。在此基础上,我们修正了系统参数,构造了昼侧大气的光谱能量分布。通过与大气模式的比较,我们发现,无论有没有热反演的模式是一致的数据。我们发现这颗行星的轨道与圆形一致($e < 0.072$在3 $σ$)。
2018-04-05 astro-ph.EP
Studying the atmosphere of the exoplanet HAT-P-7b via secondary eclipse measurements with EPOXI, Spitzer and Kepler
高辐射凌日系外行星HAT-P-7 b目前为研究光学和红外波长的行星辐射提供了最佳机会之一。我们用EPOXI航天器在可见光波段观测了HAT-P-7 b的六次近连续的次日食。我们将相对日食深度的上限定为0.055%(95%置信度)。我们还分析了斯皮策对同一目标的红外观测,在3.6、4.5、5.8和8.0微米IRAC波段分别获得了0.098+/-0.017%,0.159 +/-0.022%,0.245 +/-0.031%和0.225+/-0.052%的二次日食深度。我们将这些测量结果与最近发表的开普勒二次日食测量结果相结合,并生成与光学和红外测量结果一致的行星日侧大气模型。与高入射通量所预期的一样,具有温度反演的模型对数据进行了最佳拟合。该模型预测低光学消光系数~< 0.13,太阳下Na,K,TiO和VO的丰度。我们还发现,最佳拟合模型预测,10%的吸收恒星通量被重新分配到行星的夜侧,这与开普勒相位曲线中明显的低效昼夜重新分配定性一致。没有热逆的模型只在1.25 sigma水平上拟合数据,并且还需要过量的甲烷,这在HAT-P-7 b非常热的大气中是不可能的。我们还分析了EPOXI数据集中HAT-P-7 b的八次凌日,并改进了对系统参数的约束,发现周期P = 2.2047308+/-0.0000025天,恒星半径R* = 1.824+/-0.089Rsun,行星半径Rp = 1.342+/…
2009-12-11 astro-ph.EP
Physical and dynamical properties of the main belt triple asteroid (87) Sylvia
我们对三颗8-10 m级望远镜(Keck、VLT、Gemini North)和哈勃太空望远镜收集的三重小行星(87)Sylvia的高角分辨率观测进行了分析。卫星的相互轨道是使用纯粹的开普勒模型单独推导出来的。我们计算了罗穆卢斯的位置,该系统的外卫星,在最近的恒星掩星的时代,成功地观察到在不到15公里,从我们的预测位置,在我们的模型的不确定性。掩星数据显示,月球的表面积当量直径Ds=23.1 $\pm$ 0.7公里,被强烈拉长(轴比为2.7 $\pm$ 0.32.7 $\pm$ 0.3),明显多于主带中类似大小的单个小行星。我们的结论是,它的形状可能是受潮汐从主要。一个新的形状模型的主要计算相结合的自适应光学观测与此掩星和40个存档的光变曲线记录自1978年以来。从三维形状模型得出的J2=0.024-0.009+0.016与开普勒轨道所暗示的零J2之间的差异表明,小行星内部的质量分布不均匀,三维形状模型假设体积当量直径Dv=273 $\pm$ 10公里的质量均匀分布。
2014-07-04 astro-ph.EP
55 Cancri e's occultation captured with CHEOPS
过去的掩星和相位曲线观测的超短周期的超级地球55 Cnc e在可见光和红外波长获得了具有挑战性的调和与行星的反射和发射模型。在这项研究中,我们分析了一组41掩星获得了两年的时间跨度与CHEOPS卫星。我们报道了探测到的55颗日冕的掩星,平均深度为$12\pm3$ ppm.我们推导出一个相应的2- $σ$上限上的几何膨胀的$A_g < 0.55$一旦去污从斯皮策测量的热发射在4.5 $μ$ m。CHEOPS的光度性能首次能够在可见光范围内探测到这个超级地球的个别掩星,并识别出可能由恒星颗粒化引起的短时间尺度的光度波纹。我们还发现了一个清晰的47.3天的正弦模式,在时间依赖的掩星深度,我们无法与恒星噪声,也没有仪器系统学,但其行星起源可以测试即将到来的JWST掩星观测这个标志性的超级地球。
2022-11-07 astro-ph.EP
Homogeneous search for spot transits in Kepler and TESS photometry of K $-$ M-type main-sequence stars
University of Helsinki(赫尔辛基大学)
本文通过开普勒和TESS数据,采用贝叶斯分析方法,寻找K-至M型主序星凌日期间的斑点遮蔽事件候选者,发现105个候选斑点,揭示了K矮星HD 189733和TOI-1268的新斑点。
2025-02-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Investigating the formation of small Solar System objects using stellar occultations by satellites: present, future and its use to update satellite orbits
本文回顾了TNO卫星的首次恒星掩星事件,通过该技术搜寻双星并表征卫星以约束形成场景,为Vanth和Weywot拟合了新轨道根数与系统质量,并探讨了其对太阳系历史研究的意义。
2025-03-02 astro-ph.EP
Diffuser-Assisted Infrared Transit Photometry for Four Dynamically Interacting \textit{Kepler} Systems
本文利用Palomar天文台的Hale 200”望远镜的宽视场红外相机对四颗动态相互作用的\textit{Kepler}行星进行了地基红外凌日观测,包括Kepler-29 b、Kepler-36 c、KOI-1783.01和Kepler-177 c。通过利用工程扩散器和自定义指导软件,我们减轻了这些观测中的时间相关大地和仪器噪声源。我们实现的红外测光精度与\textit{Spitzer Space Telescope}等天基天文台相当或更好,并检测所有行星的$σ$意义大于3的凌日。对于Kepler-177 c($J=13.9$),我们的测量不确定度仅为$1.2\times$的光子噪声极限,比同一目标的\textit{Spitzer} IRAC测光的预测测光精度高1.9倍。我们发现,一个单一的过境观测$4-5$年后,原来的\textit{Kepler}任务结束,可以减少动力学质量的不确定性多达三个因素,这些系统。此外,我们将我们对KOI-1783.01的新观测与文献中的信息相结合,以确认该系统的行星性质。我们讨论了我们的新的质量和半径限制的影响,在已知的低入射通量的系外行星的背景下,我们注意到,开普勒-177 c可能是一个更大的模拟目前已知的超级喷流鉴于其核心质量(3.8 $\pm0.9M_\Earth$)和大的气体-核心比(2.8 $\pm0.7$)。我们展示的红外测光性能为以前被…
2020-01-10 astro-ph.EP
Spitzer Observations of GJ3470b: a Very Low-density Neptune-size Planet Orbiting a Metal-rich M dwarf
我们目前斯皮策/IRAC的4.5微米过境测光GJ 3470 b,海王星大小的行星轨道M1.5矮星与3.3天的周期最近发现的过程中的HARPS M-矮星调查。我们采用纯粹的经验质量-光度和表面亮度的关系,我们的平均恒星密度的更新值的约束下,从新的近红外光谱观测和额外的信息,我们细化的恒星参数。我们导出了恒星质量M_star = 0.539+0.047-0.043 M_sun,半径R_star = 0.568+0.037-0.031 R_sun。我们确定GJ 3470 b的主星是富金属的,金属丰度[Fe/H] = +0.20 +/- 0.10,有效温度Teff = 3600 +/- 100 K。修正后的恒星参数得到的行星半径R_pl = 4.83+0.22-0.21 R_Earth比文献中先前报道的值大13%。我们发现一个行星质量Mpl = 13.9+1.5-1.4 MEarth,转换成一个非常低的行星密度rho_pl = 0.72+0.13-0.12 gcm-3,比原始值小33%。GJ 3470 b的平均密度只有GJ 436 b的一半,是一颗密度非常低的低质量行星,类似于开普勒-11d、开普勒-11e和开普勒-18c,但它的轨道附近有一颗更明亮的恒星,这更有利于后续的研究。
2013-03-07 astro-ph.EP
Confirmation of Hot Jupiter Kepler-41b via Phase Curve Analysis
我们提出了高精度测光开普勒-41,一个巨大的行星在1.86天的轨道周围的G6 V恒星,最近通过径向速度测量证实。我们已经开发出一种新的方法来确认巨行星完全从光度光变曲线,我们在这里应用这种方法开普勒-41建立这种技术的有效性。我们生成一个完整的相位测光模型,包括初级和次级凌日,椭球变化,多普勒波束和反射/发射光从行星。第三,通过将全范围的稀释值注入模型来模拟可以模拟行星过境信号的光污染场景,并且我们将每个稀释的光曲线模型重新拟合到光曲线。由此产生的最大掩星深度和恒星密度的限制与恒星演化模型相结合,排除了恒星混合,并提供了行星的质量,大小和温度的测量。我们预计大约有24颗开普勒巨行星可以通过这种方法得到确认。
2013-03-04 astro-ph.EP
K2 and Spitzer phase curves of the rocky ultra-short-period planet K2-141 b hint at a tenuous rock vapor atmosphere
K2-141 b是一颗凌日的小(1.5 Re)超短周期(USP)行星,由开普勒发现,每6.7小时绕一颗K矮星运行。这颗行星的高地面温度使其成为热辐射观测的绝佳目标。在这里,我们提出了65小时的连续测光观测K2-141 b收集与斯皮策的IRAC通道2在4.5微米跨越10个完整的轨道的行星。我们测量的红外日食深度为143 +/- 39 ppm,峰谷幅度变化为121 +/- 43 ppm。斯皮策数据的最佳拟合模型显示没有显著的热热点偏移,与之前观察到的经过充分研究的USP行星55 Cnc e的偏移相反。我们还共同分析了新的斯皮策观测与开普勒在两个独立的K2运动中收集的测光。我们模拟行星排放的一系列玩具模型,包括反射和热的贡献。利用双温度模型,我们测量了2049 +/- 361 K的昼侧温度和与零一致的夜侧温度(Tp,n < 1712 K,2 sigma)。具有陡峭日照侧温度梯度的模型比均匀日照侧温度(DeltaBIC = 22.2)更好地拟合数据。我们还发现了一个非零几何常数Ag = 0.28 +/- 0.07的证据。我们还比较了数据的物理动机,伪二维岩石蒸汽模型和一维湍流边界层模型。两种模型都很好地拟合了数据。值得注意的是,我们发现,光食深度可以解释从热逆温层的热发射,而不是反射光。逆温也可能是另一个USP Kepler-10 b观测到的深光食的原因。最后,我们显着改善了K2-141 …
2022-03-01 astro-ph.EP
Properties of extrasolar planets and their host stars - a case study of HAT-P-7
来自开普勒卫星(Q 0-Q11)的数据用于研究HAT-P-7。该卫星的数据对于恒星的星震研究和观测行星凌日极其宝贵;在这项工作中,我们两者都做。对主星的星震研究提高了Christensen-Dalsgaard等人(2010)得出的恒星参数的准确性,他们遵循了大致相同的程序,但仅基于开普勒一个月的数据进行分析。恒星信息与凌日观测、相位变化和掩星相结合,得出行星参数。特别是,我们确认了Welsh等人(2010)发现的椭球变化的存在,但修改了它们的大小,我们修改了掩星深度(Borucki等人,2009),这导致了不同的行星温度估计。所有其他恒星和行星的参数现在都可以更准确地确定了。
2014-05-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Re-Evaluating WASP-12b: Strong Emission at 2.315 micron, Deeper Occultations, and an Isothermal Atmosphere
我们根据几个新的发展重新审视了极热木星WASP-12 b的大气特性。一、新窄带(2.315微米)的二次食测光,其行星/恒星通量比为0.45% +/-0.06%,对应的亮温为3640 K +/- 230 K;第三,最近观察到的恒星距离WASP-12只有1”,这冲淡了以前的观察,我们在这里进一步描述。我们纠正过去的WASP-12 b日食测量这个对象的存在,我们重新审视WASP-12 b的稀释校正发射光谱的解释。由此产生的行星发射光谱很好地近似于黑体,因此我们的主要结论是,行星的红外光球是近等温的。因此,二次日食光谱是相对不适合限制WASP-12 b的大气丰度,和透射光谱可能是必要的,以实现这一目标。
2012-11-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
The high albedo of the hot Jupiter Kepler-7b
从观测(绝对上限)和理论(碱金属和/或TiO和VO吸收)来看,预计热蒸发器是暗的。然而,只有少数的热彗星在可见光波段被观测到足够高的光度精度来研究这些期望。美国宇航局的开普勒任务提供了一种扩大样本和评估热木星日冕低程度的手段。我们提出了一个全球性的分析开普勒-7b的基础上Q 0-Q4数据,公布的径向速度,和asteroseismology的约束。我们在开普勒带通中测量到44 ± 5 ppm的掩星深度。如果直接与行星的半径相关,这意味着开普勒的几何半径为0.32+-0.03,这是迄今为止对系外行星测量的最精确的值。我们还描述了振幅为42 ± 4ppm的行星轨道相位光变曲线。使用大气模型,我们发现它不太可能是由于一个占主导地位的热分量,并提出两个解决方案来解释观测到的行星通量。首先,我们解释开普勒-7 b的反射是由于过度反射而产生的,而过度反射只能用瑞利散射来解释,同时还有一个标称的热分量。这种过度的反射可能表明大气中存在云或薄雾层,从而激发了新的建模和观测工作。另外,如果大气中Na和K的含量比太阳丰度低10-100倍,则可以单独用瑞利散射来解释这种散射。
2011-05-25 astro-ph.EP
The Discovery of Ellipsoidal Variations in the Kepler Light Curve of HAT-P-7
我们分析了开普勒早期对先前发现的凌日行星HAT-P-7 b的观测。光变曲线显示了恒星的凌日,行星的掩星,以及来自行星的轨道相位相关光。此外,来自恒星的相位相关光也存在,称为“椭球变化”。非常近的行星(只有4个恒星半径)引力扭曲恒星,导致每个轨道两次的通量调制。如果模型中不包含自洽的椭球变化,可能会混淆行星相位曲线的解释。我们使用罗氏势近似拟合光变曲线,并得到改进的行星和轨道参数。
2010-02-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Search for a Sub-Earth Sized Companion to GJ 436 and a Novel Method to Calibrate Warm Spitzer IRAC Observations
在NASA EPOXI对已知M矮系外行星系统GJ 436的观测中,我们发现了可能存在额外的0.75 R_地球凌日行星的证据。根据EPOXI数据确定的星历表,我们预测了这颗恒星在现存的斯皮策太空望远镜8微米数据集中的凌日事件。我们随后对这些斯皮策数据的分析证实了预测深度和预测时间的信号,但我们发现过境深度取决于用于执行测光的光圈。基于这些暗示性的发现,我们收集了GJ 436在4.5微米处的新的温暖斯皮策观测,跨越了从EPOXI和斯皮策8微米候选事件预测的过境时间。4.5微米的数据使我们能够在高置信度下排除凌日,我们得出结论,早期的候选凌日信号来自EPOXI和斯皮策8微米观测中的相关噪声。在这项调查的过程中,我们开发了一种新的方法来校正的3.6和4.5微米通道的红外阵列相机(IRAC)仪器的像素内灵敏度的变化。我们证明了温暖的斯皮策观测M矮星的灵敏度,以确认次地球大小的行星。我们的分析将为类似的工作提供信息,这些工作将使用温暖的斯皮策观测来确认开普勒任务发现的岩石行星。
2010-09-03 astro-ph.EP
SOPHIE velocimetry of Kepler transit candidates. V. The three hot Jupiters KOI-135b, KOI-204b and KOI-203b (alias Kepler-17b)
我们报告发现了两个新的凌日热彗星KOI-135 b和KOI-204 b,它们之前被Borucki等人确定为行星候选者。2011年,独立于开普勒团队,证实了Desert等人最近宣布的开普勒-17 b的行星性质。使用OHP的SOPHIE摄谱仪进行的径向速度测量和开普勒测光(Q1和Q2数据)用于推导轨道、恒星和行星参数。KOI-135 b和KOI-204 b绕母恒星公转的周期分别为3.02天和3.25天。它们具有近似相同的半径,Rp=1.20+/-0.06 Rjup和1.24+/-0.07 Rjup,但不同的质量Mp=3.23+/-0.19 Mjup和1.02+/-0.07 Mjup。因此,它们的堆积密度相差四倍,rho_p=2.33+/-0.36 g.cm ^-3(KOI-135 b)和0.65+/-0.12 g.cm-3(KOI-204 b)。我们的开普勒-17 b的索菲光谱,既用于测量径向速度的变化,并确定主恒星的大气参数,使我们能够完善的行星系的特性。特别是,我们发现径向速度半振幅和恒星质量分别略小于和大于沙漠等人。这两个量,但是,补偿和导致行星质量完全符合沙漠等人。:我们的分析给出Mp=2.47+/-0.10 Mjup和Rp=1.33+/-0.04 Rjup。我们发现了这个行星系的年龄更小的证据,t<1.8 Gyr,这得到了进化轨迹和陀螺年代学的支持。最后,我们证实了光学二次日…
2011-10-25 astro-ph.EP
Accurate parameters of the oldest known rocky-exoplanet hosting system: Kepler-10 revisited
自从开普勒-10被发现以来,这个系统已经引起了相当大的兴趣,因为它包含了一颗小的岩石行星,它在不到一天的时间内绕着恒星运行。开普勒团队公布的系统参数随后用于进一步的研究,这些参数仅基于5个月的数据。我们使用开普勒29个月的光度数据重新分析了这个系统,并获得了有关其恒星和行星的改进信息。对扩展时间序列的详细的星震分析提供了恒星参数的显着改进:我们不仅可以说开普勒-10是已知最古老的岩石行星庇护系统,在10.41 +/- 1.36 Gyr,但这些参数与新的凌日拟合的改进行星参数相结合,使我们的开普勒-10b半径仅为125公里。对完整行星相位曲线的新分析导致了对行星温度和温度的新估计,这些温度和温度在开普勒带中保持简并。我们的模型表明,掩星期间的通量水平略低于过境翼,这意味着这颗行星的夜面具有不可忽略的温度。
2013-12-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Properties of the irregular satellite system around Uranus inferred from K2, Herschel and Spitzer observations
在本文中,我们提出的不规则天王星卫星Sycorax,Caliban,普洛斯彼罗,费迪南德和Setebos采取的开普勒空间望远镜在K2任务的过程中可见光范围的光变曲线。热发射测量获得的Herschel/PACS和斯皮策/MIPS仪器Sycorax和Caliban的也进行了分析,并用于确定这些机构的大小,体积和表面特性。我们比较这些属性与其他巨行星系统中的不规则卫星的旋转和表面特性,也与主带和特洛伊小行星和跨海王星天体。我们的研究结果表明,天王星的不规则卫星系统可能经历了比木星和土星的不规则卫星更强烈的碰撞演化。天王星不规则卫星的表面特征似乎更像半人马座和海王星外天体,而不是其他巨行星周围的不规则卫星,这表明天王星轨道内年轻的太阳系存在成分不连续性。
2020-01-06 astro-ph.EP
The Distribution of Transit Durations for Kepler Planet Candidates and Implications for their Orbital Eccentricities
多普勒行星搜索发现,巨大的行星遵循着各种轨道偏心率的轨道,彻底改变了行星形成的理论。美国宇航局开普勒任务发现了数百颗系外行星候选者,使天文学家能够描述小型系外行星的偏心率分布。测量单个行星的偏心率只有在适合于补充技术的有利情况下才是实际的(例如,径向速度,凌日时间变化,掩星测光)。然而,即使在没有单独的偏心率的情况下,也可以根据过境持续时间的分布(相对于圆形轨道的最大过境持续时间)来研究偏心率的分布。我们分析了开普勒行星候选者的过境持续时间分布。我们发现,对于T_eff > 5100 K的宿主星,由于宿主星密度的不确定性和可能的系统性,我们不能反演这一点来推断此时的偏心率分布。考虑到这一限制,我们将观测到的过境持续时间分布与模型进行比较,以排除极端分布。如果我们假设开普勒行星候选者的离心率为瑞利分布,那么对于T_eff < 5100 K的宿主星,我们发现平均离心率为0.1-0.25的最佳拟合。我们比较了开普勒行星候选者的不同子集的过境持续时间分布,并讨论了行星半径和多重性的初步趋势。将需要对大量主星进行高精度光谱跟踪观测,以确认哪些趋势是真实的,哪些是恒星半径的系统误差造成的。最后,我们确定行星候选人,必须是偏心或有一个显着低估的恒星半径。
2011-02-02 astro-ph.EP
Inference of Inhomogeneous Clouds in an Exoplanet Atmosphere
我们对热木星开普勒-7b进行了新的可见光和红外观测,以确定其大气特性。我们的分析使我们能够1)改进开普勒-7b的相对较大的几何尺寸Ag=0.35+-0.02,2)对开普勒-7b的热发射设置上限,这在斯皮策带通中仍然未被检测到,3)报告开普勒光学相位曲线的西移。我们认为,开普勒-7 b的可见光通量不能是由于热发射或瑞利散射从H2分子。因此,我们得出结论,高海拔,光学反射云位于西从亚恒星点存在于其大气中。我们发现,硅酸盐为基础的云组成是一个可能的候选人。开普勒-7b具有几种特性,可能使其特别适合在高层大气中形成云。这些包括避免云冷阱的热深层大气,非常低的表面重力以抑制云沉降,以及允许硅酸盐云在开普勒探测的可见大气中潜在形成的行星平衡温度。我们的分析不仅提供了开普勒-7b上光学厚云的证据,而且还产生了系外行星大气中的第一张云图。
2013-09-30 astro-ph.EP
Kepler KOI-13.01 - Detection of beaming and ellipsoidal modulations pointing to a massive hot Jupiter
KOI-13是开普勒团队提出的一颗可能拥有巨行星KOI-13.01的候选行星,轨道周期为1.7 d,凌日深度约为0.8%。我们分析了KOI-13的开普勒Q2数据,这是在提交本文时公开的,并得出了波束,椭球和反射调制的幅度:8.6 +/- 1.1,66.8 +/- 1.6和72.0 +/- 1.5 ppm(百万分之一),分别。论文提交后,Q3数据发布,因此我们使用新的光变曲线重复分析。两个季度的结果非常相似。根据光束调制的振幅,我们得出次级行星的质量为10 +/- 2 M_Jup,这表明KOI-13.01是一颗大质量行星,具有已知的最大半径之一。我们还发现,在数据中的一个未知来源的周期性与周期为1.0595 d和峰到峰调制~60 ppm。Q3的光变曲线显示了一些频率相似的小振幅周期。KOI-13的二次掩星似乎比反射峰-峰调制略深16.8 +/- 4.5 ppm。如果这是真的,那么这个微小的差异是KOI-13.01夜晚一侧热辐射的量度。我们估计的有效温度为2600 +/- 150 K,使用一个简单的黑体发射率近似。然后,我们推导出行星的几何和邦德的日冕作为一个函数的白天侧的温度。我们的分析表明,KOI-13.01的邦德波可能远大于几何波。
2012-03-11 astro-ph.EP
Comparing Results from Two Uniform Phase Curve Surveys
Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen(格罗宁根大学卡皮坦天文研究所);Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室);Department of Physics and Astronomy and the Waterloo Centre for Astrophysics, University of Waterloo(滑铁卢大学物理与天文学系及滑铁卢天体物理中心);NASA Exoplanet Science Institute, MS 100-22, California Institute of Technology(美国国家航空航天局系外行星科学研究所,加州理工学院)
本文比较了两项最新Spitzer相位曲线研究,分析了不同校正方法和参数选择对行星系统参数一致性的影响,发现整体结果相似但个别行星参数存在差异。
2026-05-11 astro-ph.EP
The thermal emission of the young and massive planet CoRoT-2b at 4.5 and 8 microns
我们报告测量的热辐射的年轻和大质量的行星CoRoT-2b在4.5和8微米的斯皮策红外阵列相机(IRAC)。我们测量的掩星深度分别为0.510 ± 0.042%和0.41 ± 0.11%,在4.5和8微米。除了CoRoT的光学测量,这些行星/恒星的通量比表明,一个穷人的热量分布到夜晚的一面的行星,并在更好的协议与大气层的温度逆温层。尽管如此,这种反演的存在并没有被观测明确排除,需要更大的波长覆盖范围来消除当前的模糊性。我们对CoRoT、斯皮策和地面数据的全球分析证实了这颗行星的大质量和大尺寸,并对数值进行了略微修正(Mp = 3.47 +- 0.22 Mjup,Rp = 1.466 +- 0.044 Rjup)。我们发现一个小的,但显着的偏移相比,一个纯粹的圆形轨道的解决方案时,掩星的时间,导致e cos(ω)= -0.00291 +- 0.00063其中e是轨道偏心率和ω是近星点的论点。约束系统的年龄是在最多的几百万年,并假设非零的轨道偏心率是不是由于第三个未被检测到的机构,我们模型的耦合轨道潮汐演化的系统与各种潮汐Q值,核心的大小和初始轨道参数。对于log(Q_s ')= 5 - 6,当log(Q_p')<= 5.5时,我们的模型能够通过一个瞬时的潮汐循环和相应的行星潮汐加热事件来解释CoRoT-2b的大半径。在这个模型下,地球最多将在2000万年内达到洛希极限。
2009-11-26 astro-ph.EP
A Spitzer Transmission Spectrum for the Exoplanet GJ 436b, Evidence for Stellar Variability, and Constraints on Dayside Flux Variations
在本文中,我们描述了一个统一的分析八个凌日和11个日全食的太阳系外行星GJ 436 b获得的3.6,4.5,和8.0微米波段使用IRAC仪器斯皮策太空望远镜UT 2007年6月29日和UT 2009年2月4日之间。我们发现,在同一个带通的访问的最佳拟合过境深度可以变化多达8%的总(4.7西格玛的意义),从一个时代到下一个。虽然我们不能完全排除残留的探测器效应或随时间变化的,高海拔的云层在行星的大气层作为这些变化的原因,我们认为掩星的活动区域的过境观测的一个子集是最有可能的解释。我们调和存在的磁活动区域与缺乏显着的可见光或红外线通量变化的恒星,提出恒星的自转轴是倾斜的,相对于我们的视线,因此,行星的轨道很可能是错位。这些观测结果说明了与晚型恒星轨道行星的透射光谱相关的挑战;我们预计其他系统,如GJ 1214,可能会显示出不稳定的过境深度。我们测得的8微米的二次日食深度与一个恒定值一致,我们在这个波段对行星昼侧通量的变化设定了17%的1 σ上限。对11次访问的平均值给了我们一个改进的估计,即0.0452% +/- 0.0027%的二次日食深度。我们将观测到的时间信息与先前公布的数据相结合,以产生一个精确的轨道星历,并确定最适合的过境和日食时间与恒定的轨道周期一致。[删节]
2011-04-14 astro-ph.EP
Detection Of KOI-13.01 Using The Photometric Orbit
我们使用KOI-13凌星行星系统作为最近开发的BEER算法(Faigler & Mazeh 2011)的测试案例,旨在通过检测伴星沿其轨道引起的光度变化来识别非凌星低质量伴星。这种光度变化是由三种机制产生的,包括光束效应,潮汐椭球体变形和反射/加热。我们使用开普勒四分之三的数据,从任务的第一年,而忽略了过境和掩星内的测量,并表明行星的星历表被清楚地检测到。我们拟合了这三种效应的振幅,并使用聚束效应振幅来估计行星的最小质量,其结果是M_psin i = 9.2 +/- 1.1 M_J(假设Szabo等人2011年推导出的宿主恒星参数)。我们的研究结果表明,在开普勒数据中可以检测到类似于KOI-13.01的非凌日恒星行星系统,包括轨道星历和行星最小质量的测量。此外,我们得出一个现实的估计幅度的不确定性,并用它来表明,在整个生命周期的开普勒任务,3.5年,将允许检测非过境密切的低质量的同伴明亮的恒星轨道,下降到几个木星质量水平的数据。来自开普勒扩展任务的数据,如果得到NASA的资助,将进一步提高探测能力。
2011-10-25 astro-ph.EP
A HST/WFC3 Thermal Emission Spectrum of the Hot Jupiter HAT-P-7b
对几个最热的热彗星的二次日食观测显示出无特征的黑体光谱或分子发射特征,这与这些大气中存在的热反转是一致的。理论预测了在有逆温的较暖大气和没有逆温的较冷大气之间的过渡,但确切的过渡点是未知的。为了进一步研究这个问题,我们用哈勃太空望远镜(HST)WFC 3仪器观测了热木星HAT-P-7 b的两次次日食,并将这些数据与以前的斯皮策和开普勒二次日食观测相结合。HST和Spitzer数据可以很好地用一个带有$T=2692 \pm 14$ K的黑体来拟合,Kepler数据点将几何拟合约束为$A_{g}=0.077 \pm 0.006$。我们用三维GCM和一维自洽正演模型模拟了这些数据。一维模型表明,大气有一个逆温,弱热再分配,和水的离解,限制了探测的压力范围。这一结果表明,WFC 3对HAT-P-7 b和其他一些可能的超热彗星的观测看起来像黑体,因为它们探测的是对流层顶附近的一个区域,那里的大气温度随压力缓慢变化。此外,1D模型约束大气金属丰度($[\text{M/H}]=-0.87^{+0.38}_{-0.34}$)和碳氧比(99%置信度下的C/O $<1$)。太阳成分三维GCM匹配斯皮策数据,但一般低估了WFC 3带通的通量,不能再现其无特征的形状。这种差异可以用高大气阻力或夜侧云来解释,并可能通过詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)的进一步观测得到更好的理解。
2018-05-01 astro-ph.EP
The hot-Jupiter Kepler-17b: discovery, obliquity from stroboscopic starspots, and atmospheric characterization
本文报道了凌日热巨系外行星Kepler-17 b的发现和特征。这颗行星的轨道周期为1.486天,霍比-埃伯利望远镜(HET)的径向速度测量显示多普勒信号为420+/-15 m.s-1。从基于凌日的主恒星平均密度估计,结合从高分辨率光谱估计的恒星有效温度T_eff=5630+/-100 K,我们推断主恒星质量为1.061+/-0.067 M_sun,恒星半径为1.019+/-0.033 R_jup。我们估计这颗行星的质量和半径为Mp=2.450+/-0.114 Mjup和Rp=1.312+/-0.018 Rjup,行星密度接近1.35 g.cm-3。主星是活跃的,有黑点,经常被行星掩盖。对该恒星的连续监测显示,恒星自转周期为11.89天,是行星轨道周期的8倍;这一周期比对被遮蔽的星点产生了频闪效应。这些点交叉事件的时间模式表明,该行星的轨道是倾斜的,恒星的倾斜度小于15度。我们用开普勒和斯皮策太空望远镜都探测到了开普勒-17b的行星掩星。我们用这些观测值来约束偏心率e,发现它与圆形轨道一致(e<0.0011)。红外带通的亮温分别为T3.6um =1880 ± 100 K和T4.5um=1770 ± 150 K。我们测量了开普勒带内的光学几何常数A_g,发现A_g = 0.10+/-0.02。观测结果最好用大气模型来描述,因为大部分入射能量都是从白天再辐射出去的。
2011-10-26 astro-ph.EP
Debris Disks in Kepler Exoplanet Systems
开普勒任务最近确定了997个太阳系外行星候选系统,其中许多是超级地球。意识到这些行星系是太阳系外小行星带的候选者,我们使用宽视场红外巡天探测器(WISE)的中红外数据来搜索这些系统中的尘埃发射。我们在八颗恒星周围发现了过剩,表明存在温暖到热的尘埃(~100-500 K),对应于这些太阳型恒星的轨道距离为0.1-10 AU。最强的探测,KOI 1099,需要在其系外行星候选者的轨道内部约500 K的尘埃。其中一颗恒星KOI 904可能拥有非常热的尘埃(~1200 K,相当于0.02 AU)。虽然这些具有可检测到的温暖过度(~3%)的系外行星轴承恒星的比例与斯皮策对太阳型场星的调查发现的相似,但WISE数据中可检测到的过度具有比大多数已知碎片盘高得多的分数光度(Ldust/L*),这意味着具有可比光度的碎片盘的比例实际上可能显着更高。很难解释尘埃的存在如此接近主星,通常对应于半径小于0.3天文单位的尘埃环;在这些距离上,从系统中清除尘埃的碰撞和坡印廷-罗伯逊拖曳时间尺度都是数百年或更短。假设这些系统处于稳定状态,意味着在这些短的去除时间尺度下的大质量消耗率,这意味着这些系统中的粉尘产生机制几乎肯定是偶发性的。
2012-05-02 astro-ph.EP
Starspot activity and rotation of the planet-hosting star Kepler-17
上下文开普勒17是一颗G2 V类太阳恒星,伴随着一颗质量约为2.5木星质量的凌日行星,轨道周期为1.486 d,最近由开普勒太空望远镜发现。这颗恒星作为一个年轻的太阳类似物非常有趣。目标。我们使用开普勒收集的大约500天的高精度,高占空比的光学测光来研究恒星的旋转及其光球活动区的演化。方法.我们应用最大熵光变曲线反演技术来模拟由具有固定面积比的暗斑和明亮的类太阳光斑组成的活动区域引起的通量旋转调制。在固定的时间间隔后,它们的配置会发生变化,以考虑它们的演变。活动区被用作示踪剂来研究恒星的差异旋转,行星掩星被用来限制一些点的纬度。结果我们的建模方法再现了开普勒-17的光的变化与开普勒测光的精度可比的残差的标准偏差。我们发现了几个活跃的星团,其中个别活跃区域的出现,演变和衰变与太阳中观察到的寿命相当,尽管在11年周期的最大值时,恒星的斑点面积比太阳大10-15倍。开普勒-17显示出类似太阳的纬度差异旋转,但快速的斑点演变阻止了对其振幅的精确测定。此外,这颗恒星显示了一个47.1 \pm 4.5 d的星斑面积周期变化,在最后200天的观测中特别明显,类似于太阳的Rieger周期。这颗近距离大质量行星对恒星光球活动的可能影响不能排除,但需要长期监测才能明确检测到。
2012-10-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Kepler-10c, a 2.2-Earth radius transiting planet in a multiple system
开普勒任务最近宣布发现了开普勒-10 b,这是迄今为止发现的最小的系外行星,也是该航天器发现的第一颗岩石行星。第二个45天周期的凌日信号出现在前八个月的测光数据中,无法确认是由行星引起的。在这里,我们应用光曲线建模技术称为混合器,以探索信号可能是由于天体物理假阳性(混合)的可能性。为了帮助进行这种分析,我们报告了斯皮策太空望远镜在4.5 μm处观测到的两次凌日。合并后,它们产生的凌日深度为344 \pm 85 ppm,与Kepler通带中的深度一致(376 \pm 9 ppm,忽略临边变暗),这排除了与目标颜色显着不同的食二进制的混合。使用这些观测结果以及来自高分辨率成像和光谱学的其他约束,我们能够排除绝大多数可能的假阳性。我们评估了剩余混合物的可能性,并保守地得出1.6 \times 10-5的误报率,该误报率小到足以以非常高的置信度验证候选行星(指定为开普勒-10 c)。该天体的半径为Rp = 2.227+0.052 - 0.057地球半径。开普勒-10 c代表了另一个例子(与开普勒-9 d和开普勒-11 g)的统计“验证”过境系外行星,而不是通常的“确认”,当多普勒信号被检测到或过境时间变化被测量时。预计开普勒的许多较小的候选者将获得类似的待遇,因为动力学确认可能很困难或不切实际,目前仪器的灵敏度。
2011-05-23 astro-ph.EP
Vetting Kepler Planet Candidates with Multi-Color Photometry from the GTC: Identification of an Eclipsing Binary Star Near KOI 565
我们报告了在KOI 565(KIC 7025846)附近发现一颗食双星(KIC 7025851)的发现,这是基于与GTC/OSIRIS几乎同时获得的两个窄带(790.2和794.3 \pm 2.0 nm)对KOI 565和几颗邻近恒星的测光观测结果。我们使用每个带通中的单独测光以及KOI 565和其他附近恒星的颜色来确定开普勒最初检测到的凌日信号的来源不是由于KOI 565周围的超级地球大小的行星。相反,我们发现它是一颗背景食双星,位于KOI 565以北15角秒的\sim。我们讨论了未来使用GTC的高精度多色测光来确定其他开普勒行星候选者是否具有行星性质或误报的前景(例如,前景或背景食二进制或分层三元系统)。我们的方法是对目前正在用斯皮策空间望远镜进行的开普勒行星候选者的红外线多色后续观测以及其他后续技术的补充。
2011-10-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
What asteroseismology can do for exoplanets: Kepler-410A b is a Small Neptune around a bright star, in an eccentric orbit consistent with low obliquity
我们确认开普勒行星候选者开普勒-410b(KOI-42 b)是一颗海王星大小的系外行星,在17.8天的偏心轨道上围绕明亮的恒星开普勒-410A(Kp = 9.4)运行。这是开普勒视野中第三亮的行星宿主星,也是目前已知的所有凌日系外行星中最亮的宿主星之一。开普勒-410由快速旋转的行星宿主恒星(开普勒-410A)和一颗较暗的恒星(开普勒-410B)组成,这使得行星候选者的确认变得复杂。采用星震学,使用从过境光变曲线,自适应光学和散斑图像,和斯皮策过境观测的约束,我们证明,候选人只能是一个系外行星轨道开普勒-410 A。通过星震学,我们可以高精度地确定以下恒星和行星参数:M $_\star = 1.214 \pm 0.033$ M $_\odot$,R $_\star = 1.352 \pm 0.010$ R $_\odot$,年龄= $2.76 \pm 0.54$ Gyr,行星半径($2.838 \pm 0.054$ R $_\oplus$)和轨道偏心率($0.17^{+0.07}_{-0.06}$)。此外,脉动模式的旋转分裂允许测量开普勒-410A的倾角和旋转速率。我们对$82.5^{+7.5}_{-2.5}$ [ $^\circ$ ]的倾斜度的测量表明该系统的结晶度较低。凌日时间的变化表明系统中至少有一个额外的(非凌日)行星。
2013-12-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
K2-138 g: Spitzer Spots a Sixth Planet for the Citizen Science System
$K2$极大地扩展了$Kepler$寻找新行星的能力,但它通常仅限于识别轨道周期低于40天的凌日行星。在通过系外行星探索者项目分析$K2$数据的同时,公民科学家帮助在相对明亮的K2-138系统($V=12.21$,$K=10.3$)中发现了一颗超级地球和四颗次海王星大小的行星,所有这些行星的轨道都接近3:2平均运动共振。$K2$的光变曲线显示了另外两个与第六颗行星一致的凌日事件。使用$Spitzer$测光,我们验证了第六颗行星的轨道周期$41.966\pm0.006$天,并测量了$3.44^{+0.32}_{-0.31}\,R_{\oplus}$的半径,巩固了K2-138作为目前已知行星最多的$K2$系统。由于该系统的第五颗行星K2-138 f的轨道周期为12.76天,因此外两颗行星之间存在相当大的差距。我们探讨了在f和g之间的间隙中存在额外的非凌日行星的可能性。由于K2-138恒星的相对亮度,以及内行星的近共振,K2-138可能是径向速度和凌日时间变化质量测量的关键基准系统,实际上内行星的径向速度质量已经获得。K2-138系统有五个次海王星和一个超级地球,为类似大小的暖温带行星的比较大气研究、近共振行星的动力学研究以及行星形成和迁移模型提供了一个独特的试验平台。
2021-02-17 astro-ph.EP
A Spitzer Search for Transits of Radial Velocity Detected Super-Earths
与热彗星或其他气体巨星不同,超级地球预计将有各种各样的成分,从像我们这样的陆地物体到像海王星这样的气态行星。对凌日系统的观测使我们能够直接测量行星的质量和半径,并限制大气特性,这是理解这一质量范围内行星组成多样性的关键。尽管开普勒在过去四年中发现了数百颗过境的超级地球候选者,但这些行星中的大多数都绕着太远太暗的恒星运行,无法进行详细的大气特征描述和可靠的质量估计。地面凌日观测主要集中在更明亮的恒星上,但大多数都缺乏探测这个大小范围内行星的灵敏度。要解决寻找这些较小行星的困难,一种方法是选择已经知道包含使用径向速度技术检测到的超级地球大小的天体的目标。在这里,我们提出的结果,从斯皮策计划,以观察六个最有利的RV检测超地球系统,包括HD 1461,HD 7924,HD 156668,HIP 57274和GJ 876。我们在它们的4.5微米通量光变曲线中没有发现凌日的证据,并对允许的凌日深度和相应的行星半径进行了限制,排除了这些天体即使是最密集和富含铁的成分。我们还观测到HD 97658,但观测窗口是基于一个可能的地基凌日探测(Henry et al. 2011),后来被排除;因此该窗口不包括MOST最近进行的凌日探测的预测时间(Dragomir et al. 2013)。
2014-01-05 astro-ph.EP
The Kepler-19 System: A Transiting 2.2 R_Earth Planet and a Second Planet Detected via Transit Timing Variations
我们提出了开普勒-19行星系的发现,我们首先确定了一个9.3天的周期性的过境信号在开普勒测光。从恒星的高分辨率光谱中,我们发现恒星有效温度Teff=5541 \pm 60 K,金属丰度[Fe/H]=-0.13 \pm 0.06,表面重力log(g)=4.59 \pm 0.10。我们结合Teff和[Fe/H]的估计值和由光度光变曲线得到的恒星密度的估计值,推导出恒星质量M_star = 0.936 \pm 0.040 M_Sun,恒星半径R_star = 0.850 \pm 0.018 R_Sun。我们排除了凌日的可能性,从一个天体物理的假阳性的结果,首先确定的恒星混合物的子集,再现光变曲线的精确形状。我们的结论是,行星的情况是超过三个数量级以上的可能性比混合。混合的情况是独立不利的消色差的过境:我们测量的过境深度与斯皮策在4.5 μm的547+113-110 ppm,与开普勒光学带通测量的深度567 \pm 6 ppm。我们确定行星Kepler-19 b的物理半径为R_p = 2.209 \pm 0.048 R_Earth。通过对该恒星径向速度的观测,我们发现行星质量的上限为20.3 M地球,对应的最大密度为10.4 g cm^-3。我们报告了一个显着的正弦偏差的过境时间从预测的线性星历,我们的结论是由于在系统中的一个额外的扰动体。我们不能唯一地确定扰动的轨道参数,因为各种动力学机…
2011-09-07 astro-ph.EP
WASP-80b has a dayside within the T-dwarf range
WASP-80 b是大气层外研究中缺失的一环。它位于温暖的海王星和炎热的海王星之间,由于其主星的性质,它很容易被描述。我们通过凌日和掩星期间用温暖的斯皮策观测了这颗行星。结合我们的中红外线凌日与光学时间序列,我们发现这颗行星呈现出一个与水平线难以区分的透射光谱。WASP-80 b是本质上最暗的行星,其向阳面的通量在3.6和4.5 $μ$ m斯皮策通道中都被探测到。掩星的深度显示,WASP-80 b和T4矮星一样明亮和红色,但它的温度更低。如果行星经历相当于L-T转变的过程,我们的结果将意味着这发生在比褐矮星更低的温度下。将WASP-80 b的向阳面放入颜色星等图中,它正好落在黑体模型和T矮星序列之间的交界处;我们无法辨别这两种解释中哪一种更有可能。需要对其他具有类似平衡温度的行星进行通量测量,以确定是否像棕矮星那样的辐射气体巨星在两个光谱类别之间过渡。最终检测到甲烷在传输中的吸收也将有助于提高简并性。我们获得了第二个系列的高分辨率光谱在运输过程中,使用HARPS。我们重新分析Rossiter McLaughlin效应。现在的数据有利于一个对齐的轨道解决方案和恒星旋转近三倍慢于恒星线加宽意味着。对恒星谱线加宽的贡献,可能是宏观湍流,很可能被低估了冷恒星,其旋转因此被系统地高估了。[删节]
2015-03-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Orbital obliquity sampling in the Kepler-20 system using the 3D animation software Blender
多行星系的相互轨道排列是理解其形成的一个重要参数。有许多精细的技术来使用光度或光谱数据确定对准参数。行星-行星掩星(PPO),可以发生在多个过境系统,是一个直观的例子。虽然PPO的存在限制了轨道排列,但乍一看,PPO的缺失并没有。对于行星系,用常规技术测量轨道的不对称性仍然是难以实现的,因此需要新的方法,从而至少可以获得关于排列的一些信息。在这里,我们开发了一种方法,使用光度数据来获得这种信息,从多凌日事件。在我们的方法中,我们通过构建投影轨道倾角$α$的网格,同时保持所有的过境参数不变,合成多过境光变曲线的系外行星的问题。这些模型光变曲线包含某些$α$值的PPO。为了计算模型光变曲线,我们使用3D动画软件Blender进行凌日模拟,它允许使用恒星的任意表面亮度分布,例如模型大气的临边变暗。然后将得到的模型光变曲线与实际测量值进行比较。本文对多次凌日的行星系Kepler-20进行了详细的研究,包括凌日行星的参数拟合和恒星活动分析。我们将我们的方法应用于开普勒-20 b和c,在那里我们能够排除一些轨道几何形状,并发现这些行星在不同的恒星半球前面以椭圆方向发生日食的趋势。[...]
2021-10-18 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Kepler-77b: a very low albedo, Saturn-mass transiting planet around a metal-rich solar-like star
我们报告发现开普勒-77b(别名KOI-127.01),这是一颗土星质量的凌日行星,围绕一颗富含金属的类太阳恒星运行3.6天。我们将公开可用的开普勒测光(1-13分位数)与Sandiford@McDonald和FIES@NOT光谱仪的高分辨率光谱相结合。我们推导出的系统参数,通过同时联合适合的光度和径向速度测量。我们的分析是基于贝叶斯方法,并进行抽样的参数后验分布,使用马尔可夫链蒙特卡罗模拟。开普勒77 b是一颗中等膨胀的行星,质量为Mp=0.430+/-0.032 Mjup,半径为Rp=0.960+/-0.016 Rjup,体积密度为0.603+/-0.055 g/cm^3。它围绕一颗缓慢旋转(P=36+/-6天)的G5 V恒星旋转,M*=0.95+/-0.04 Msun,R*=0.99+/-0.02 Rsun,Teff=5520+/-60 K,[M/H]=0.20+/-0.05,年龄为7.5+/-2.0 Gyr。没有可探测到的行星掩星深度超过百万分之10,意味着行星的几何和邦德轨道半径分别为Ag<0.087+/-0.008和Ab<0.058+/-0.006,这使得开普勒-77 b成为迄今已知轨道半径最小的气态巨行星之一。我们既没有发现额外的行星凌日信号,也没有发现约0.5分钟水平的凌日时间变化,这与近距离气态巨行星似乎属于单行星系统的趋势一致。开普勒在近1.2年的时间里以短节奏…
2013-09-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Large Starspot Groups on HAT-P-11 in Activity Cycle 1
HAT-P-11是开普勒视野中的一颗K4 V恒星,其活动周期与太阳相似。HAT-P-11的色球活动表明,一个新的活动周期正在开始。我们报告了用全息漫射测光法对HAT-P-11在第二个观测磁活动周期(周期1)中的恒星黑子进行的地面观测。我们发现UTC 2017-10-30的凌日弦内的星点覆盖面积为14% -这使得这次凌日成为迄今为止观测到的最具斑点的HAT-P-11凌日。我们认为,我们很可能观测到在第一周期开始时出现的大型黑子群的掩星。
2018-01-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence for the volatile-rich composition of a 1.5-$R_\oplus$ planet
小于大约$1.7~R_\oplus$的行星群被广泛解释为由岩石世界组成,通常被称为超级地球。这幅图在很大程度上得到了近距离超级地球径向速度(RV)质量测量的证实,但在较低的日照条件下缺乏约束。在这里,我们提出了一个详细的研究开普勒-138系统的结果,使用13哈勃和斯皮策过境观测的暖温带$1.51\pm0.04~R_\oplus$行星开普勒-138 d($T_{\mathrm{eq, A_B=0.3}}$ ~350 K)结合新的凯克/HIRES RV测量其宿主恒星。我们发现证据的挥发物丰富的“水世界”性质的开普勒-138 d,其质量的很大一部分包含在一个厚厚的挥发层。这一发现是独立的过境时间变化,RV观测($M_d=2.1_{-0.7}^{+0.6}~M_\oplus$),以及平坦的光学/红外透射光谱的支持。定量分析,我们推断组成的$11_{-4}^{+3}$ \%的挥发物的质量或约51%的体积,与2000公里的深水地幔和大气的核心与地球一样的硅酸盐/铁的比例。任何与观测结果($<0.003~M_\oplus$)一致的假设氢层都将在大约1000万年的时间尺度上迅速消失。因此,开普勒-138 d的整体组成类似于太阳系中的冰卫星,而不是类地行星。我们的结论是,并非所有的超级地球大小的行星是岩石世界,但挥发物丰富的水世界存在于一个重叠的大小制度,特别是在较低的日照。最后,我们的光动力学分析…
2022-12-14 astro-ph.EP