The VLT/NaCo Large program to probe the occurrence of exoplanets and brown dwarfs in wide orbits: I- Sample definition and characterization
年轻的邻近恒星是使用直接成像技术搜索行星的理想目标。恒星参数的确定是至关重要的成像调查结果的解释,特别是因为星下物体的光度有很强的依赖系统的年龄。我们已经在VLT进行了一个大型的NaCo计划,以便在86颗恒星周围的宽轨道上寻找行星和褐矮星。在文献中,用NaCo观察到的大部分靶点研究得很差。我们进行了一项研究,以表征我们样本中恒星的基本属性(年龄,距离,质量)。为了提高目标年龄的确定,我们编译和分析了一套完整的年龄诊断。我们测量光谱参数和年龄诊断使用专门的观测获得的FEROS和CORALIE光谱仪在拉西拉天文台。我们还广泛使用了档案光谱数据和文献中的结果。此外,我们还利用ASAS和Super-WASP档案中的光度时间序列,推导出我们大部分计划恒星的旋转周期。我们提供了VLT NaCo大型计划中观察到的所有目标的最新特征,该计划旨在探测宽轨道上系外行星和褐矮星的发生。我们的节目明星的中位数距离和年龄分别为64 pc和1亿年。几乎所有恒星的质量都在0.70到1.50太阳之间,中值为1.01 Msun。典型的金属丰度接近太阳,分散度小于径向速度调查中通常观察到的样本。有几颗恒星被证实或被认为是附近年轻运动星系团的成员。八个光谱联星被确定。
2014-05-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Polarimetric differential imaging with VLT/NACO. A comprehensive PDI pipeline for NACO data (PIPPIN)
本文提出首个全面的VLT/NACO偏振差分成像数据处理流水线PIPPIN,用于处理57个年轻恒星目标的243个档案数据集,并在22个目标中探测到星周盘子结构,首次发表Elia 2-21和YLW 16A的偏振探测结果。
2024-04-02 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The VLT/NaCo large program to probe the occurrence of exoplanets and brown dwarfs at wide orbits. IV. Gravitational instability rarely forms wide, giant planets
了解宽轨道间隔($\ge$ 5 AU)的巨行星($\ge$ 1 $M_{Jup}$)的形成和演化是直接成像的目标之一。在过去的15年里,许多调查都对宽轨道巨星的出现率进行了严格的限制,大多基于未探测到,但很少有人试图与行星形成理论建立直接联系。在目前的工作中,我们结合我们以前公布的VLT/NaCo大型计划的结果与过去的12个成像调查的结果,构成一个统计样本的199个FGK星在100 pc,包括3颗星与亚恒星的同伴。利用蒙特卡罗模拟并假设行星的质量和半长轴呈线性平坦分布,我们估计在20-300 AU和0.5-75 $M_{Jup}$范围内,在68%的置信水平(CL)下,亚恒星伴星的频率在0.75-5.7%之间,这与以前发表的结果是一致的。我们还将我们的结果与基于Forgan & Rice(2013)的引力不稳定性(GI)形成情景的最先进的人口合成模型的预测进行了比较,有和没有散射。我们估计,在分散和非分散人群中,我们将能够检测到超过30%的同伴在1-75 $M_{Jup}$范围内(95% CL)。通过我们样本中的3个亚恒星探测,我们估计由GI形成的行星系的恒星比例在1.0-8.6%(95% CL)之间。我们还得出结论,即使GI是不常见的,它预测的质量分布的宽轨道大质量的同伴是更接近所观察到的比什么核心吸积的情况下预测。最后,我们将本论文与直接成像虚拟档案(DIVA,http://ce…
2017-03-15 astro-ph.EP
L'-band AGPM vector vortex coronagraph's first light on VLT/NACO: Discovery of a late-type companion at two beamwidths from an F0V star
上下文高对比度成像彻底梳理了第一代地面自适应光学仪器和哈勃空间望远镜可进入的有限搜索空间。只有少数物体被发现,许多未被发现的物体被报告和统计解释。该领域现在需要技术突破。瞄准我们的目标是通过在L波段提供突破性的内工作角(IWA)能力,在超大望远镜上使用第一代系统(如NACO)开辟一个新的搜索空间。L'波段是高对比度日冕照相的最佳点,因为行星与恒星的亮度比是有利的,而斯特列尔比自然更高。方法.在实验室研制了一种用于L'波段的环形槽相位掩模矢量涡旋日冕仪。AGPM能够在非常小的IWA下实现高对比度成像,这可能是未探索的发现空间的关键。结果在这里,我们介绍了安装和成功的L '波段AGPM日冕在NACO的天空测试。使用角微分成像,这是非常适合的旋转对称的AGPM,我们证明了一个ΔL' > 7.5 mag的对比度从一个IWA ~ 0.09向前,在平均视宁度条件下,和总的积分时间为几百秒。
2013-04-03 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Kernel phase imaging with VLT/NACO: high-contrast detection of new candidate low-mass stellar companions at the diffraction limit
直接成像系外行星是具有挑战性的,因为光瞳平面(散斑)中的准静态相位像差可以在小的角间距处模拟伴星的信号。作为闭合相位(从稀疏孔径掩模已知)的推广的核相位独立于光瞳平面相位噪声到二阶,并且允许全光瞳、极端自适应光学观测的鲁棒校准。我们将核相位与基于主成分的校准过程相结合应用于来自ESO存档的合适但不是最优的、高节奏的瞳孔稳定的L'波段($3.8~μ\text{m}$)数据集。我们检测到八个低质量的同伴,其中五个是以前未知的,和两个具有$\sim0.8$ - $1.2~λ/D$(即$\sim80$ - $110~\text{mas}$)的角间距,表明内核相位达到低于望远镜的经典衍射极限的分辨率。虽然我们达到了$5σ$的对比度限制的$\sim1/100$在这样的角度分离,我们证明了一个优化的观察策略与更多的多样性的PSF参考(如跳星序列)将导致更好的校准,甚至更好的性能。因此,核相位是一种很有前途的技术,可用于实现未来天基望远镜(例如JWST)的最佳分辨率,这些望远镜受反射镜尺寸而不是大气湍流的限制,并且具有专用的校准过程,也适用于地面的极端自适应光学设施。
2019-03-27 astro-ph.EP astro-ph.IM
Investigation of very low mass binaries using VLT/NaCo
背景:银河系恒星星族中的大多数恒星都是低质量恒星。甚低质量星(VLM)是低质量恒星的一个子集,通常定义为恒星质量从0.6 M太阳到氢燃烧极限0.075 M太阳。目的:对VLM双星的观测研究可以为验证VLM形成方案提供有效的诊断。VLM的小尺寸使它们成为探测其周围宜居带行星的合适候选者。研究方法:在这项工作中,使用高分辨率的近红外自适应光学成像的NaCo仪器安装在甚大望远镜,我们报告的发现一个新的双伴侣的M矮星LP 1033-31,也确认了LP 877-72的联属。我们已经描述了这两个恒星系统的特征,并估计了它们各自组成部分的性质。结果和结论:我们发现LP 1033-31 AB的光谱类型为M4.5+M4.5,投影分离度为6.7+/-1.3 AU。另一方面,根据M1+M4的光谱类型,LP 877-72 AB的投影距离估计为45.8+/-0.3 AU。我们进一步研究了检测到的成分的质量,表面重力,半径和有效温度。LP 1033-31和LP 877-72系统的轨道周期估计分别为~28年和~349年。我们的分析表明,有可能在LP 877-72 B周围发现多达“两颗”系外行星。相比之下,LP 877-72 A、LP 1033-31 A和LP 1033-31 B周围的系外行星的最大可能性估计只有~ 50%。
2023-02-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Search for cool giant exoplanets around young and nearby stars - VLT/NaCo near-infrared phase-coronagraphic and differential imaging
[摘要]背景。光谱差分成像(SDI)是当前和未来高对比度成像仪器观测策略的一部分。它的目的是减少恒星斑点,防止通过使用内/外甲烷波段图像检测到冷行星。它减弱了离轴伴星的特征,如角微分成像(ADI)。然而,这种衰减取决于我们正在寻找的低质量伴星的光谱特性。到目前为止,这种特殊性对估计检测限的影响还没有得到很好的探索。目标。我们进行了一次成像调查,以寻找冷(Teff<1000-1300 K)的巨行星,距离接近5-10 AU。我们还旨在评估SDI数据的灵敏度限制,同时考虑到光度偏差。这将导致更好地查看SDI性能。方法.我们用VLT/NaCo的相位掩模日冕、SDI和ADI模式观测了16颗恒星(年龄<2亿年,d < 25 pc)。结果我们没有发现任何同伴。至于灵敏度限制,我们认为SDI残留噪声不能转换为质量限制,因为它代表了一个微分通量,不像单波段图像的情况下。这导致质量限制的退化,这可以通过使用单带约束来消除。相反,我们采用直接确定质量极限的方法。该调查对65%的10 AU以上的冷巨行星和100%的30 AU的样本敏感。结论.对于近距离分离,SDI的最佳方案对应于SDI通量比>2。根据BT-Settl模型,这转化为Teff<800 K。本文介绍的方法可用于SPHERE的资料解释。我们期望双波段成像仪IRDIS具有更好的性能,这要归功于更合适的滤波器特性和更好的图像质量。
2014-05-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
The VLT/NaCo large program to probe the occurrence of exoplanets and brown dwarfs at wide orbits. III. The frequency of brown dwarfs and giant planets as companions to solar-type stars
近年来,有许多人试图描述太阳型恒星的恒星、BD和行星质量伴星的特征,目的是限制形成机制。从RV观测中,在近距离分离时注意到质量在10-40 MJup之间的伴星缺乏,这表明在这个范围以上和以下的物体可能有不同的形成机制。我们提出了一个模型的亚恒星伴星质量函数(CMF)。它由行星和BD伴星质量分布的叠加组成,假设我们可以将RV测量的行星伴星质量函数外推到较大的分离距离,并将所有分离距离上的恒星伴星质量比分布外推到BD质量状态。通过使用VLT/NaCo大型项目的结果和探索太阳型恒星周围宽轨道上行星和BD发生的补充存档数据集,我们对行星和BD分布进行了一些限制。我们开发了一个MC模拟工具来预测一个给定的调查的结果,这取决于轨道参数分布的形状。将预测结果与观测结果进行比较,我们计算出不同模型的可能性以及哪些模型可以被排除。目前的观测结果与提出的CMF模型是一致的,只要引入足够小的外截断半径用于行星分离分布。在类太阳恒星周围寻找亚恒星伴星的直接成像调查的结果与行星和BD的亚恒星质谱相一致。该质量分布的最小值在10至50 MJup之间,与RV测量结果一致。在这个质量范围内的物体的缺乏自然会从质量分布的形状中产生,而不需要引入任何不同的BD形成机制。
2015-10-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Precision multi-epoch astrometry with VLT cameras FORS1/2
我们研究了VLT的FORS 1和FORS 2相机在长时间尺度上的天体测量性能,重点是系统误差,这些误差通常会妨碍获得优于1 mas的精度。这项研究是基于对一个单一天空区域的多历元时间序列观测,FORS 1的时间间隔为2-6年,FORS 2的时间间隔为1-5个月。我们进行了详细的分析的随机误差的位置,被证明是占主导地位的不确定性的恒星的光心的测定。与像移相对应的随机误差分量主要是由光学像差和大气点扩散函数大小的变化引起的,而不是由大气像移的影响引起的。观测和模型的年/月历元平均位置的比较产生的系统误差的时间特性和分布在CCD平面的估计。在帧中心,系统分量约为25 μ-As。系统误差主要是由图像不对称性和看到的变化,因此应强烈限制,以避免产生随机和系统误差的组合效应。对于一系列的30幅图像,我们证明了约50 μ的precion稳定的每日,每月和每年的时间尺度。得到了试验场中心恒星的相对自行和三角视差,其精度为20 μ as/年,17-19等恒星的精度为40 μ as。
2009-08-08 astro-ph.EP
VLT/SPHERE robust astrometry of the HR8799 planets at milliarcsecond-level accuracy Orbital architecture analysis with PyAstrOFit
HR 8799被至少四颗巨行星环绕,使其成为最近委托的光谱偏振高对比度系外行星研究(VLT/SPHERE)的主要目标。因此,在2014年12月的SPHERE科学验证期间,它连续五个晚上被观察到。我们的目标是充分利用SPHERE的能力,根据由红外双波段成像和光谱(IRDIS)子系统获得的H波段图像获得精确的天体测量结果,并探索SPHERE在这种观测模式下的最终天体测量性能。我们还将对这四颗行星的轨道参数进行详细的分析。我们报告了2014.93历元的天体测量位置,精度低至2.0 mas,主要受到IRDIS天体测量校准的限制。对于每一颗行星,我们推导出后验概率密度函数的开普勒元素,并确定高概率轨道集。对于行星d,有明确的证据表明偏心率($e \simeq 0.35$)非零,但没有完全排除偏心率较小的解。其他三颗行星都符合圆形轨道,尽管它们的概率分布超出了$e = 0.2$,并且在行星e的$e \simeq 0.1$处显示出峰值。这四颗行星相对于天平面的倾角一致,约为$30°$,但对于行星b和c,升交点经度的置信区间是不相交的,我们发现行星b和c在$2 σ$水平上不共面的初步证据。
2016-10-13 astro-ph.EP
Confirmation of the planet around HD 95086 by direct imaging
VLT/NaCo在L'(3.8微米)的角微分成像显示,可能有一颗巨行星与年轻的早期型HD 95086共同运动,HD 95086也被认为拥有一个扩展的碎片盘。这一发现是基于对两个跨越15个月的数据集的自行分析。然而,第二个数据集遭受恶劣的大气条件,这限制了在3西格玛水平上重新检测的意义。在这封信中,我们报告了2013年6月26日至27日在L'获得的HD 95086的新VLT/NaCo观测结果,以恢复行星候选者。我们明确地重新检测同伴HD 95086 b与多个独立的管道在信噪比大于或等于5。结合先前报道的测量结果,我们的天体测量结果果断地表明,这颗行星与HD 95086共同运动,并且与背景物体不一致。HD 95086 b的质量修正为5 pm 2木星质量,根据其L'测光和“热启动”模型估计为17 pm 4 Myr,HD 95086 b成为进一步描述年轻巨行星物理和轨道特征的新基准。
2013-10-28 astro-ph.EP
New Spatially Resolved Observations of the T Cha Transition Disk and Constraints on the Previously Claimed Substellar Companion
我们提出了多历元的非冗余掩蔽观测的T车过渡盘,采取在VLT和麦哲伦在H,Ks和L'波段。T Cha是通过高分辨率成像技术发现的少数过渡盘之一,其位置角为78度,分离度为62质量,L'处的对比度为5.1质量。我们在重新还原的初始检测图像中发现了可比的二进制参数,并且在2011 L',2013 NaCo L ',和2013年NaCo Ks数据集。我们在2012年的NaCo L'数据集中发现了一个无法用轨道运动解释的近距离伴随信号,并且在2013年的MagAO/Clio 2 L'数据中没有检测到。然而,蒙特卡罗模拟表明,2012年NaCo和2013年MagAO/Clio 2随访数据的最佳拟合可能与噪声一致。在这两个数据集中也有很大的可能性是错误的未检测。我们讨论了可能导致最佳拟合的物理场景,并认为之前的伴随和分散解释与这里提供的更大数据集的结果不一致。
2015-01-08 astro-ph.EP
Constraining the properties of HD 206893 B. A combination of radial velocity, direct imaging, and astrometry data
高对比度成像能够从观测到的相对天体测量中确定亚恒星伴星(行星、褐矮星)的轨道参数,并从观测到的星等或光谱中估计模型和年龄相关的质量。结合天体测量位置与径向速度给出了对轨道和伴星动力学质量的直接约束。2017年,VLT/SPHERE仪器发现了一颗褐矮星,它的轨道在HD 206893周围的$\sim$ 11 au。它的质量估计在12和50之间$M_{Jup}$从进化模型和它的光度。然而,考虑到系统年龄的显著不确定性和伴星独特的分光光度特性,这个质量并没有得到很好的限制。我们的目标是约束HD 206893 B的轨道和动力学质量。我们结合径向速度数据获得的HARPS光谱和天体测量数据获得的高对比度成像VLT/SPHERE和VLT/NaCo仪器,时间基线不到三年。然后,我们将这些数据与依巴谷和盖亚获得的天体测量数据结合起来,时间基线为24年。我们使用MCMC方法从这些数据中估计了褐矮星的轨道参数和动力学质量。根据HD 206893 B的相对天体测量,我们推断其周期在21 °至33°之间,倾角在20 °至41°之间。RV的数据显示了显着的RV漂移超过1.6 yrs. We表明,HD 206893 B不能是这个观察到的RV漂移的来源,因为它会导致一个动态的质量不一致,其光度和光谱,依巴谷和盖亚数据。需要一个额外的内部(半长轴在1.4-2.6 au范围内)和大质量($\sim$ 15 $M_{Ju…
2019-07-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spectral and atmospheric characterization of 51 Eridani b using VLT/SPHERE
波江座51 b是一颗围绕着一颗年轻(2000万年)的F0型恒星(29.4秒差距)的系外行星,最近通过直接成像发现。它距离主星只有0.5”,非常适合使用积分场摄谱仪进行光谱分析。我们的目标是完善这一大气属性,并通过寻找更多的同伴进一步约束系统的架构。使用VLT的SPHERE仪器,我们将行星的光谱覆盖范围扩展到完整的Y到H波段范围,并提供K12波段(2.11,2.25微米)的测光。该天体被与其他冷而奇特的矮星进行比较。此外,多云和晴朗的大气模式的后验概率分布进行了探讨,使用MCMC。我们验证了我们的方法,通过确定两个基准褐矮星Gl 570 D和HD 3651 B的大气参数。为了探测最里面的区域以寻找额外的同伴,使用VLT-NACO(L ')SAM档案数据。我们提出了第一次分光光度测量的Y-和K-波段的行星,并修改其J-波段通量的值比以前的测量微弱40%。具有均匀云覆盖的多云模型提供了与数据的良好匹配。我们推导了温度、半径、表面重力、金属丰度和云沉降参数f_sed。我们发现,大气是高度超太阳(Fe/H~1.0)与扩展,厚云层覆盖的小粒子。模型的半径和表面重力表明行星质量约为9 M_jup。演化模型仅提供>2 M_jup的质量下限(对于纯热启动)。冷启动模型无法解释这颗行星的光度。SPHERE和NACO/SAM的探测限在太阳系尺度上探测了51 Eri系统,排除了质量大于20 M_jup的棕…
2017-04-10 astro-ph.EP
NaCo polarimetric observations of Sz 91 transitional disk: a remarkable case of dust filtering
本文介绍了用VLT/NaCo在$H$(1.7 $μ$ m)和$K_s$(2.2 $μ$ m)波段对Sz 91附近过渡盘的偏振光观测。我们解决了磁盘和检测偏振发射高达$\sim$ 0。“5($\sim$ 80 au)以及在两个带处的中心空腔。我们计算了一个辐射转移模型,占偏振观测的主要特点。我们发现,发射是最好的解释小,多孔颗粒分布在一个磁盘与$\sim$ 45金腔。先前的ALMA观测揭示了一个大的亚毫米腔($\sim$ 83 au)和从最里面(<16 au)区域延伸到近400 au的气体排放。多个低质量行星的动态清除是Sz 91独特结构起源的最可能机制。使用新的$L'$波段ADI观测,我们可以排除比$M_p$ $\geq$ 8 $M_\mathrm{Jup}$质量超过45 au的伴星,假设是热启动模型。圆盘在短轴方向上的偏振光明显不对称,北侧比南侧亮。在亚毫米波段用ALMA观测到的盘与我们的NaCo观测结果之间的位置角存在差异,这表明Sz 91周围的盘可能是高度结构化的。需要更高的信噪比的近红外和亚毫米观测,以确认这种结构的存在,并提高目前的理解过渡盘的起源。
2019-12-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Combined Subaru/VLT/MMT 1--5 Micron Study of Planets Orbiting HR 8799: Implications for Atmospheric Properties, Masses, and Formation
我们提供了HR 8799的新的1- 1.25微米(z和J波段)Subaru/IRCS和2微米(K波段)VLT/NaCo数据,以及Hinz等人(2010)首次提供的3- 5微米MMT/Clio数据的重新还原。我们的VLT/NaCo数据产生了第四颗行星的探测,预计距离约为15 AU -“HR 8799 e”。我们还报告了新的,虽然在1.03微米和3.3微米的HR 8799 b的微弱检测。与野外褐矮星的经验比较表明,至少HR 8799 b和HR 8799 c,可能还有HR 8799 d,具有近中红外颜色/星等,与L/T矮星序列显着不同。适用于棕矮星的标准云顶大气模型只提供(勉强)有统计意义的拟合HR 8799 b和c的非物理小半径。具有棕矮星中不存在的较厚云层的模型更准确地再现了行星的SED,并且不需要重新调整行星的半径。我们的初步模型表明HR 8799 b的log(g)= 4- 4.5,Teff = 900 K,而HR 8799 c、d和(通过推断)e的log(g)= 4- 4.5,Teff = 1000- 1200 K。结合行星演化模型和新的动力学稳定性极限的结果,HR 8799 b、c、d和e的质量分别为6- 7 Mj、7- 10 Mj、7- 10 Mj和7- 10 Mj。“补丁”云处方可以提供更好的拟合数据,并可能降低估计的表面重力和质量。最后,与最近的一些说法相反,通过核心吸积…
2011-01-18 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Constraints on the nearby exoplanet $ε$ Ind Ab from deep near/mid-infrared imaging limits
在过去的十年中,人们越来越多地努力通过近/中红外的高对比度成像来探测和表征系外行星,这是研究古老寒冷行星的最佳波长域。在这项工作中,我们在VLT上使用NaCo($L^{\prime}$)和NEAR(10-12.5微米)仪器对附近的类太阳恒星$ε$ Ind A进行了深度AO成像观测,试图直接检测其行星伴星的存在。从径向速度(RV)和天体测量趋势中表明。我们从这两种仪器的同伴的非检测得到亮度限制,并解释相应的敏感性质量的基础上多云和无云的大气和演化模型。对于一个假设的年龄为5 Gyr的系统,我们得到的可探测的质量极限低至4.4 $M_{\rm J}$在NaCo $L^{\prime}$和8.2 $M_{\rm J}$在近带在1.5 $\arcsec$从中央恒星。如果年龄假定为1 Gyr,我们甚至可以达到NaCo $L^{\prime}$中1.7 $M_{\rm J}$和NEAR带中3.5 $M_{\rm J}$的更低质量极限。然而,基于动力学质量估计(3.25 $M_{\rm J}$)和星历表从天体测量和RV,我们发现,在这些观测中的行星的非检测提出了2 Gyr的约束系统的年龄下限。在这些观测中,NaCo对行星伴星的灵敏度最高,但与NEAR波长范围相结合,增加了相当程度的鲁棒性,可以抵御大气模型中的不确定性。这强调了在直接成像研究中包括一组广泛的波长用于探测和表征系外行星的好处。
2021-05-20 astro-ph.EP
Spatially resolved spectroscopy of the exoplanet HR 8799 c
HR 8799是一个在直接成像中发现的多行星系统,目前已知有三颗伴星。在这里,我们提出了空间分辨VLT/NACO 3.88--4.10微米光谱的中间行星,HR 8799 c,它有一个估计的质量约10兆焦耳,温度约1100 K和38 AU的预计分离。光谱显示了与现有理论模型的连续性的一些差异,特别是4微米的长度,这意味着详细的云结构或非平衡条件可能在年轻的系外行星大气的物理学中发挥重要作用。
2010-01-12 astro-ph.EP
ISPY -- NaCo Imaging Survey for Planets around Young stars. CenteR: the impact of centering and frame selection
摘要:直接成像在过去十年中取得了重大进展,导致了几颗巨行星的探测。观测策略和数据速率因仪器和波长而异,可能导致成千上万的图像被组合。在这里,我们提出了一种新的方法,专为VLT/NaCo观测与环形槽相位掩模(AGPM)日冕在$L'$过滤器。我们的管道旨在从两个方面改进观测的后处理:识别AGPM后面的恒星位置,以更好地对齐科学框架和执行框架选择。我们的方法依赖于在天空框架观测中找到AGPM的位置,并将其与日冕掩模的圆形孔径相关联。这种关系使我们能够在科学框架中检索AGPM的位置,从而使我们能够估计恒星的位置。在这个过程中,我们还收集了对我们的帧选择方法有用的其他信息。我们在几个目标上测试了我们的流水线,发现与其他最先进的约简相比,我们分别通过$24\pm3$ \%和$117\pm11$ \%提高了$β$ Picture和R CrA周围同伴的S/N。点源的天体测量略有不同,但与已公布的值相比,在$3σ$中保持兼容。最后,我们发现,即使对于NaCo观测数万帧,帧选择产生的点源只是边际改善,但可能会提高最终图像的对象与扩展发射,如磁盘。我们提出了一种新的方法来识别日冕后面的恒星的位置,即使它不能很容易地通过其他方法确定,导致附近的点源更好的S/N,并导致了一个彻底的研究框架选择的重要性,得出的结论是,在大多数情况下,改进是边际的。
2021-11-29 astro-ph.EP astro-ph.IM
Performance of the VLT Planet Finder SPHERE I. Photometry and astrometry precision with IRDIS and IFS in laboratory
甚大望远镜(VLT)的新行星发现者,光谱偏振高对比度系外行星研究(SPHERE),刚刚在帕拉纳尔首次亮相。一种直接探测行星的专用仪器SPHERE由一台可见光偏振照相机、苏黎世IMAGER偏振仪(ZIMPOL)和两个近红外子系统组成:一台用于成像、偏振测定和长缝光谱学的多用途照相机-红光双光束成像仪和光谱仪,以及一台积分场光谱仪(IFS)。我们提出了从实验室集成和验证阶段的数据分析中获得的结果,合成行星注入后。由于在实验室中无法进行连续磁场旋转,因此本分析提供了使用不使用角微分成像(ADI)技术的还原技术获得的结果。为了进行模拟,我们使用的仪器点扩散函数(PSF)和模型光谱的L和T型对象的对比度相对于宿主星。我们评估了天体测量和测光的预期误差作为同伴的信噪比的函数,在光谱差分成像(SDI)减少IRDIS和光谱反卷积(SD)或主成分分析(PCA)数据减少IFS。例如,我们通过分析推断,$β$ Picb是一颗年龄为1200万年的行星,半径为$\sim$ 10~ \MJ,半长轴为9--10 AU,它将被IRDIS探测到,测光误差为0.16等,相对天体测量位置误差为1.1等。用迭代函数系统可以反演出每个通道上的误差条约为0.15等,天体测量相对位置误差为0.6等。对于较暗的天体,如距离27天文单位的13颗\MJ行星HR 8799 d,IRDIS的相对天体测量误差为3 mas。
2014-10-07 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
ISPY -- NACO Imaging Survey for Planets around Young stars: Survey description and results from the first 2.5 years of observations
年轻恒星周围长周期巨行星的出现率是高度不确定的,因为它不仅受原行星盘结构和行星形成过程的控制,而且还反映了行星形成后的动力学重组过程以及可能捕获的非原位形成的行星。直接成像是目前唯一可行的方法来检测这样的宽轨道行星,并限制其出现率。我们进行了一个大型的L '波段高对比度直接成像调查的巨行星周围的年轻恒星与原行星或碎片盘使用NACO仪器在智利的Cerro Paranal的ESO甚大望远镜。我们使用非常深的角差分成像观测,通常>60度的场旋转,并采用矢量涡旋日冕仪,在可行的情况下,以实现最佳的可能点源灵敏度下降到约100 mas的内部工作角。本文介绍了我们的NACO年轻恒星周围行星成像巡天(NACO-ISPY),它的目标和策略,目标列表,数据处理方案,并提供了第一个2.5调查年的初步结果。我们在150 mas处实现了6.4mag的平均5 sigma L'对比度,并且在>1.5”处实现了16.5mag的背景极限。我们对伴体8,M $_{\rm Jup}$在半长轴80- 200 au的探测概率> 50%。因此,它与其他最先进的高对比度成像调查的探测空间相比很好。我们为VLT/SPHERE最初发现的两颗新行星的特征做出了贡献,但我们还没有独立地发现任何目标恒星周围的新行星。我们报告了在四颗年轻恒星周围发现的近距离低质量伴星,并展示了11颗恒星周围圆盘的L '波段散射光图像,其中6颗以前从未在…
2020-02-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraints on the Orbit of the Young Substellar Companion GQ Lup B from High-Resolution Spectroscopy and VLTI/GRAVITY Astrometry
本研究结合高分辨率光谱与GRAVITY天体测量,精化宽轨道亚恒星伴体GQ Lup B的轨道,打破简并,支持云碎裂形成机制。
2025-09-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
A first look at the protoplanet WISPIT 2 b with VLTI/GRAVITY+
本研究借助VLTI/GRAVITY+观测首次探究原行星WISPIT 2 b,更新其轨道解、大气性质等,证实其为距主星约60au的自发光点状伴星,需后续观测进一步研究
2026-10-16 astro-ph.EP
ISPY - the NaCo Imaging Survey for Planets around Young stars: A young companion candidate embedded in the R CrA cloud
在NaCo-ISPY系外行星成像计划中,我们的目标是检测和表征宽距离($\gtrsim$ 10AU)的低质量同伴群体,特别关注拥有已知原行星盘或碎片盘的年轻恒星。R CrA是我们样本中最年轻(1- 300万年)和最有希望的天体之一,因为之前的两项研究表明存在一个亲密的伴星。我们的目标是第一次直接成像和描述同伴。我们在$L'$过滤器中使用NaCo仪器在VLT观察到两次R CrA,中间有一年的时间基线。对高对比度成像数据进行简化和分析,并在两个数据集中检测到伴随候选者。在第一/第二历元观测中,在$196.8\pm4.5$ / $196.6\pm5.9$ mas($18.7\pm1.3$ / $18.7\pm1.4$ AU)的间隔和$134.7\pm0.5^\circ/133.7\pm0.7^\circ$的位置角处检测到伴星。我们测量了$7.29\pm0.18$ / $6.70\pm0.15$ mag相对于原发灶的对比度。恒星自行研究拒绝了信号是背景物体的假设。伴星候选者的轨道是顺时针方向,如果是正面圆形轨道,其周期是$\sim43-47$ yr。该值与估计的轨道运动不一致,因此可以排除正面圆形轨道。根据主星的假设年龄、消光和亮度,如果不考虑环星物质的贡献,伴星的质量在$0.10\pm0.02\, M_\odot$和$1.03^{+0.20}_{-0.18}\,M_\odot$范围之间。…
2019-02-11 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Independent confirmation of β Pictoris b imaging with NICI
上下文β Picardia b是目前研究最多的天体之一,因为它被VLT/NaCo确定为真正的系外行星,质量约为木星的9倍,轨道距离为8 - 9 AU。行星和尘埃盘之间的联系是明确的证明,这个系统提供了一个机会,研究磁盘/行星的相互作用,并限制气体巨行星的形成和演化模型。尽管如此,到目前为止,β Picasso b从未被其他望远镜证实过。目标。我们的目标是使用不同的工具进行独立确认。方法.我们检索档案图像从南双子座获得的仪器NICI,这是专为高对比度成像。这些观测结合了日冕照相术和角微分成像,并在2008年11月,2009年12月和2010年12月的三个时期获得。结果我们报告了2010年12月NICI在404 \pm 10 mas和PA = 212.1 \pm 0.7 °的分离图像中发现的行星β Picasso b。这是第一次用不同于VLT的望远镜观察这颗行星。
2013-02-22 astro-ph.EP
ALMA and NACO observations towards the young exoring transit system J1407 (V1400 Cen)
我们的目标是直接探测到在年轻的天蝎座恒星1 SWASP J140747.93-394542.6(V1400 Cen,以下简称J1407)的光变曲线中观测到的复杂深凌事件的外呼系统的热辐射,确认它是2007年5月看到的掩星,并确定它相对于恒星的轨道参数。我们使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA),以观察在340 GHz(波段7)连续集中在J1407的字段,以确定相对于恒星的环系统的通量和天体测量位置。2019年3月,我们使用VLT/NACO相机观测了J1407系统,并在热红外波长下搜索了中心行星质量物体。我们在J1407的预期位置没有检测到点源,并推导出上限$3σ$水平为$57.6~μ\rm{Jy}$。在2007年5月遮蔽J1407的一个自由浮动环系统的预期位置,在角距处检测到一个点源,其通量为$89~μ\rm{Jy}$,与围绕在一个大质量亚恒星伴星周围的光学薄尘埃一致。在3.8微米的NACO相机,我们发现恒星J1407,但没有其他额外的点源在1.3角秒的恒星,与下限的灵敏度$6M_{Jup}$在ALMA源的位置,并下降到$4M_{Jup}$在天空背景限制。在J1407位置的ALMA上限意味着一个假设的束缚环系统是由尺寸小于$1\rm{~mm}$的尘埃组成的,这意味着一个年轻的环结构。探测到的ALMA源有多种解释,包括:(i)它是一个未绑定的亚恒星物体,被Sco-Cen中的温暖…
2019-12-06 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
High Precision Astrometry with Adaptive Optics aided Imaging
已知的系外行星超过450颗,而且这个数字几乎每天都在增加。由于大多数系外行星都是间接探测到的,因此只能确定其轨道参数和物理特征的一些限制。通过测量主恒星的摆动来测量行星的天体测量信号,可以得到完整的轨道参数。有了这些信息,就可以确定行星候选者的真实质量,从而有可能将候选者确定为真正的行星、棕矮星(BD)或低质量恒星。在这篇论文的背景下,一个M-矮星与BD候选同伴,发现径向速度测量,在一个监测计划,以检测天体测量信号进行了观察。地面自适应光学辅助成像与ESO/NACO被用来建立它的真实性质(BD与恒星),并探讨这种技术的前景,为系外行星探测。介绍了进行高精度天体测量所需的天体测量改正,并研究了它们对整体精度的贡献。由于探测器的像素尺度和方向存在很大的不确定性,因此无法探测到天体测量轨道信号。地面望远镜的图像质量受到地球大气层湍流的限制。利用自适应光学技术可以测量和校正光的诱导畸变。然而,校正仅在围绕引导星的小角度内有用。多共轭自适应光学是一种新的校正技术,它利用多颗导星来校正较大的视场。建立VLT/MAD仪器来演示这种技术。本文从天体测量精度的角度对MAD观测进行了分析。比较了两种不同校正模式下的资料:纯地层校正和完全多重共轭校正。
2010-05-27 astro-ph.EP astro-ph.IM
First light of the VLT planet finder SPHERE. III. New spectrophotometry and astrometry of the HR8799 exoplanetary system
在年轻的A型HR 8799周围发现的行星系提供了一个独特的实验室:a)测试行星形成理论,b)探测这些分离的系统结构的多样性,以及c)进行比较(外)行星学。我们提出并利用新的近红外图像和积分场光谱的四个气体巨星周围HR 8799获得的球,在仪器的调试和科学验证阶段(2014年7月至12月)在甚大望远镜的新行星发现仪器。有了这些新的数据,我们有助于完成这些机构的光谱能量分布在1.0-2.5 $μ$ m范围。我们还提供了新的天体测量数据,特别是行星e的数据,以进一步限制轨道。我们使用红外双波段成像仪和光谱仪(IRDIS)子系统获得了这四颗行星的光瞳稳定的双波段$H2H3$(1.593 $μ$ m,1.667 $μ$ m),$K1K2$(2.110 $μ$ m,2.251 $μ$ m)和宽带$J$(1.245 $μ$ m)图像。IRDIS与SPHERE的积分场摄谱仪(IFS)并行运行,收集了最内侧两颗行星HR 8799 d和e的低分辨率($R\sim30$)、近红外(0.94-1.64 $μ$ m)光谱。这些数据通过专门的算法进行简化,例如Karhunen-Loève图像投影(KLIP),以揭示行星。我们使用所谓的负行星注入技术来提取它们的光度,光谱,并测量它们的位置。我们通过与SPHERE和文献数据兼容的样本轨道拟合来说明SPHERE的天体测量性能。
2021-01-29 astro-ph.EP astro-ph.IM
ISPY -- NaCo Imaging Survey for Planets around Young stars. Discovery of an M dwarf in the gap between HD 193571 and its debris ring
上下文低质量伴星与它们所在的碎片盘之间的相互作用仍然没有完全了解。碎片盘可以由于自我搅动而演变,在这个过程中,微行星可以激发它们的邻居,达到破坏性碰撞的程度。此外,伴随物的存在可以进一步搅动圆盘(伴随物搅动)。要了解行星系形成和演化的这一基本步骤,还需要更多的信息,而在撰写本报告时,已知只有少数几个系统同时探测到并研究了伴星和碎片盘。目的。我们的主要目标是增加这些系统的样本,并了解自搅拌和伴搅拌之间的相对重要性。方法.在年轻恒星周围行星的VLT/NaCo成像巡天(ISPY)过程中,我们观察到了HD 193571,这是一颗A0碎片盘,距离68秒差距,年龄在60至1.7亿年之间。我们在Gemini-South用GPI仪器获得了L'波段的两组观测值和H波段的第三个历元。结果一个同伴被发现在所有三个时期在一个11 au(0.17 arcsec)的预计分离,并共同运动被确认通过自行分析。根据推测的圆盘大小为120天文单位,伴星似乎位于主星和圆盘之间的间隙内。L'和H波段的星等和演化轨迹的比较表明,它的质量为0.31 - 0.39太阳质量。结论.我们在HD 193571周围发现了一个以前未知的M矮星伴星,使其成为在碎片盘中发现的第三个低质量恒星物体。比较自我和同伴搅拌模型表明,同伴可能是负责搅拌光盘。
2019-06-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
New Orbital Constraints for YSES 1 b and HR 2562 B from High-Precision Astrometry and Planetary Radial Velocities
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
Mass ratio of the 2 pc binary brown dwarf LUH16 and limits on planetary companions from astrometry
我们分析了FORS 2/VLT $I$波段成像数据,以监测最近的已知二进制褐矮星WISE J104915.57-531906.1AB(LUH 16)的运动。天体测量主要是由视差和自行决定的,但我们以每历元$\sim$ 0.2毫角秒的精度精确地测量了由这对天体的轨道运动引起的相对位置变化。这使得我们能够直接测量该系统的$q=0.78\pm0.10$的质量比。我们还寻找一个行星质量的同伴周围的A和B组件的签名,并排除在3- $σ$的质量大于$2\,M_\mathrm{Jup}$和轨道周期为20- 300 d的行星的存在。我们将LUH 16的视差更新为$500.51\pm0.11$ mas,即仅在2 pc内。这项研究产生了对LUH 16质量比的第一个直接约束,并表明该系统没有任何近距离的巨行星。
2015-09-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Keplerian motion of a compact source orbiting the inner disc of PDS 70: a third protoplanet in resonance with b and c?
结合多波段VLT存档数据与差分成像技术,研究在PDS 70间隙内恢复了一个沿开普勒轨道运动的致密源,其特征支持存在第三颗与b和c共振的原行星假设。
2025-04-30 astro-ph.EP
Astrometric detection of exoplanets from the ground
天体测量学是研究太阳系外行星在邻近恒星周围的种群的一种强有力的技术。它提供了一个独特的参数空间,因此需要获得一个全面的图片的属性,丰度和建筑的系外行星系统。在这篇评论中,我们讨论了科学潜力,提出了可用的技术和仪器,并强调了一些天体测量行星搜索的结果,重点是从地面观测。特别是,我们讨论了天体测量观测与甚大望远镜(VLT)干涉仪和一个方案,采用光学成像与VLT相机,都旨在天体测量探测系外行星。最后,我们将这些努力置于盖亚的背景下,欧空局的天体测量任务计划于2013年发射,并提出了从地面进行天体测量系外行星探测的未来前景。
2013-09-02 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Sparse aperture masking at the VLT II. Detection limits for the eight debris disks stars $β$ Pic, AU Mic, 49 Cet, $η$ Tel, Fomalhaut, g Lup, HD181327 and HR8799
上下文行星系统的形成是一种常见而复杂的机制。许多恒星已经被确认拥有碎片盘、原行星盘或行星系统。要了解这种形成过程,就需要对碎片盘进行研究。这些目标是实质性的,特别适合于光学和红外观测。稀疏孔径掩模(SAM)是一种高角分辨率的技术,对探测恒星周围30 ~ 200质量的区域有很强的贡献。这一区域通常无法通过经典成像到达,与涡旋冠状动脉造影相比,该技术仍然具有很强的竞争力。目标。我们的目标是研究碎片盘与孔径掩蔽探测恒星的封闭环境。我们的目标是找到低质量的同伴,或者设定检测极限。方法.在VLT的NaCo仪器上用SAM技术观测了8颗具有碎片盘的恒星($β$ Pictuary,AU Microscopii,49 Ceti,$η$ Telescopii,Fomalhaut,g Lupi,HD 181327和HR 8799)。结果没有密切的同伴被发现使用关闭相位信息下0.5的分离从母星。我们获得了星等检测限,我们转换为木星质量检测限使用理论等时线从进化模型。结论.我们推导出了在每个目标恒星周围的望远镜衍射极限的几倍的区域中存在同伴的质量上限。
2016-06-27 astro-ph.EP astro-ph.IM
In-depth direct imaging and spectroscopic characterization of the young Solar System analog HD 95086
上下文HD 95086是一个年轻的邻近太阳系类似物,拥有一颗巨大的系外行星,轨道距离恒星57 AU,位于内外碎片带之间。其他行星的存在被认为是维持两个带之间的宽腔的机制。目标。我们提出了一个专门的监测HD 95086与VLT/SPHERE仪器,以完善的轨道和大气性质的HD 95086 b,并寻找其他行星在这个系统中。方法.使用了SPHERE观测数据,从2015年到2019年,包括五个新的数据集。结合VLT/NaCo(2012-2013)和Gemini/GPI(2013-2016)的档案观测,扩展的天体测量使我们能够改进HD 95086 b的轨道特性。我们还研究了光谱特性和周围的HD 95086 b的环行星盘的存在,通过使用特殊的拟合工具,探索几个大气模型的多样性。此外,我们改进了我们的探测极限,以便通过K-Stacker算法搜索假定的行星c。结果通过叠加6个最佳历元,首次提取了HD 95086 b的JH低分辨率光谱,并确定了其甚红光谱能量分布。结合GPI和NaCo的其他数据集,我们的分析表明,这种非常红色的颜色可以通过行星b周围存在的环行星盘来解释,具有一系列高温解决方案(1400-1600 K)和重大灭绝(Av > 10 mag),或由温度较低(800-1300 K)的超太阳金属量大气层和小到中等量的消光(Av < 10 mag)。我们没有找到任何强有力的行星c候选者,但给出了其…
2022-06-01 astro-ph.EP
The mass of planet GJ676A b from ground-based astrometry: A planetary system with two mature gas giants suitable for direct imaging
GJ 676 A是一颗M0矮星,拥有通过径向速度测量发现的气体巨星和超级地球类型的行星。使用FORS 2/VLT,我们获得了该恒星在天空平面上的位置测量结果,这些测量结果严格限制了超级木星行星b在1052天轨道上引起的天体测量反射运动。这使我们能够确定这颗行星的质量为$M_\mathrm{b} = 6.7^{+1.8}_{-1.5}\,M_\mathrm{J}$,比径向速度轨道推断的最小质量高出$\sim$ 40 \%。使用新的HARPS径向速度测量,我们改进后的轨道参数的内部低质量行星`d`和`e`,我们确定的轨道周期的外部巨行星`c`到$P_\mathrm{c}=7340$天的假设下,一个圆形的轨道。行星“c”的初始最小质量是$M_\mathrm{c} \sin i = 6.8\,M_\mathrm{J}$,我们使用NACO/VLT高对比度成像设置的$\sim$ $39\,M_\mathrm{J}$的上限。我们还确定了GJ 676 A和它的宽M3伴星GJ 676 B的精确轨道和相对自行。尽管该系统可能已经成熟,但行星`b`和`c`的质量和投影间距($\sim$ 0.1”- 0.4”)使它们成为未来太空仪器和超大望远镜直接成像的有希望的目标。特别是,我们估计GJ 676 A b和GJ 676 A c是有前途的目标,直接检测它们的反射光与WFIRST空间任务。我们的研究表明,径向速…
2016-08-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Near-IR observations of the young star [BHB2007]-1: A sub-stellar companion opening the gap in the disk
行星或亚恒星物体的存在仍然嵌入在它们的原生原行星盘中,这是由盘的子结构如间隙、空腔和螺旋间接提出的。然而,这些同伴很少被发现。我们呈现了年轻恒星[BHB 2007]-1的$J$、$H$、$K_S$和$L^{\prime}$波段的VLT/NACO高对比度图像,在散射光中探测倾斜盘,并揭示了伴星的可能存在。在$L^{\prime}$波段中检测到点源,其空间对应性与互补VLA观测一致。该天体的质量范围为37-47 M $_{Jup}$,位于距中心恒星50天文单位处,位于ALMA最近拍摄的70天文单位大的盘腔内,这在我们的NACO数据中没有(低至20天文单位)。该质量范围与从ALMA腔的尺寸导出的上端兼容。近红外盘的亮度在短轴周围是高度不对称的,南边比北边亮5.5倍。所有波长上的不对称性都是恒定的,这表明这是由于未对准的内部圆盘投射的阴影造成的。原则上,我们探测到的大质量伴星可以解释可能的盘错位,以及NACO和ALMA观测推断的不同空腔大小。伴星的确认和表征将留待今后的观测。
2021-03-05 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Precise dynamical masses of new directly imaged companions from combining relative astrometry, radial velocities, and Hipparcos-Gaia eDR3 accelerations
目的。CORALIE径向速度调查的观测时间跨度超过20年,能够检测与直接成像可获得的质量和分离的同伴相对应的数据的长期趋势。结合系外行星探测技术,如来自CORALIE调查的径向速度,来自依巴谷和盖亚eDR 3的天体测量加速度,以及来自直接成像的相对天体测量,消除了未知轨道参数的简并。这使得精确的模型独立的质量检测同伴被推导出来,这提供了一个强大的工具来测试模型的恒星和亚恒星的质量-光度关系。方法.用CORALIE摄谱仪进行的长期精确的多普勒测量揭示了长周期轨道上同伴的径向速度特征。径向速度数据的长基线使得可以用直接成像评估这些候选伴星的可探测性。我们结合长期的径向速度数据与来自依巴谷和盖亚eDR 3的绝对天体测量和来自VLT/SPHERE的新的直接成像探测的相对天体测量来拟合轨道参数,并推导出这些同伴的精确动力学质量。结果本文报道了HD~142234、HD~143616和HIP~22059的新伴星的发现,以及HD~92987~B的首次直接探测,并更新了先前直接成像的两个伴星HD~157338~B和HD~195010~B的动力学质量。伴星的周期为32 ~ 279年,都是质量很低的伴星,其质量范围为218 ~ 487~ $M_{\rm{Jup}}$。我们比较了极低质量恒星(<0.5~ $M_{\odot}$)的动力学质量与质光关系,并讨论了利用前兆径向速度和天体测量信息为未来系外行星和…
2022-11-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Parallax of the L4.5 dwarf 2M1821$+$14 from high-precision astrometry with OSIRIS at GTC
我们在10.4 m Gran Telescopio Canarias(GTC)上使用OSIRIS相机监测L4.5矮星2 M1821 $+$ 14在17个月内的天体测量运动。11个历元的天体测量残差具有均方根值。0.4mas的色散,其大于每历元0.23mas的平均精度,并且暗示了附加信号或过量噪声。OSIRIS和FORS 2/VLT图像中的点扩散函数的比较表明,尽管GTC的分段主镜,但对于高精度天体测量来说没有关键的差异。我们把多余的噪音归因于一种未知的效应,这种效应可能会被更多的数据所揭示。对于2 M1821 $+$ 14,我们测量了$106.15 \pm 0.18$ mas的相对视差,并确定了$0.50\pm0.05$ mas相对于绝对视差的校正,得到了$9.38 \pm0.03$ pc的距离。在3- $σ$置信度下,我们排除了2 M1821 $+$ 14的伴星的存在,伴星的质量比为0.1($\approx 5\, M_\mathrm{Jupiter}$),周期为50- 1000天,间隔为0.1- 0.7 au。精确的视差使我们能够估计2 M1821 $+$ 14的年龄和质量为120- 700 Myr和0.049 $^{+0.014}_{-0.024}$ M $_\odot$,从而证实了它的中间年龄和亚恒星质量。我们补充我们的研究与视差和自行目录的587颗恒星($i'\simeq…
2015-09-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraints on Planets in Nearby Young Moving Groups Detectable by High-Contrast Imaging and Gaia Astrometry
巨行星的形成最好通过直接成像来研究,即在形成期间和形成之后观察行星。巨行星的形成可能是核心吸积,这通常与低初始熵(冷启动模型)或引力不稳定性有关,这对应于气体的高初始熵(热启动模型)。因此,约束初始熵提供了对行星形成机制的洞察,并确定了由此产生的亮度演化。我们发现,通过直接成像和盖亚的天体测量,通过观察附近已知年龄的移动群体中的行星,将有可能限制巨行星的初始熵。我们模拟了BANYAN $Σ$发现的一组行星系,并假设了一个与径向速度探测一致的行星分布模型。我们发现,盖亚应该能够检测到大约50%的行星在附近的移动群体大于~0.3 M $_\text{J}$。使用5 $σ$对比度限制的当前和未来的仪器,我们计算的通量的不确定性,并使用模型的行星亮度的演变,我们转换为初始熵的不确定性。我们发现,对于未来的仪器,如MICADO和METIS的E-ELT和VIKING与VLTI,熵不确定性小于0.5 $k_{B}$ /重子,表明这些仪器应该能够区分热启动和冷启动模型。
2021-09-04 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
SPOTS: The Search for Planets Orbiting Two Stars. I. Survey description and first observations
对系外行星的直接成像调查通常将双星排除在目标列表之外,留下了大部分未被探索的行星人口。为了解决我们对行星形成和演化的理解中的这一差距,我们已经启动了第一个专门针对环双星行星的直接成像调查:SPOTS,即搜索围绕两颗恒星运行的行星。在本文中,我们讨论的理论背景,科学价值,和技术的可行性,这样的观测,描述的目标样本和观测策略,我们的调查,并报告的第一个结果,从我们的试点调查的26个目标与VLT NaCo设施。虽然迄今为止我们还没有发现任何确认的亚恒星伴星,但一些有希望的候选伴星仍有待在即将到来的后续观测中进行共同自行测试。我们还报告的天体测量的三个解决双星在我们的目标样本。这项试点调查构成了我们调查战略的成功概念验证,并为VLT SPHERE探索性观测的第二阶段铺平了道路。
2014-09-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Astrometric detection of a Neptune-mass candidate planet in the nearest M-dwarf binary system GJ65 with VLTI/GRAVITY
本研究利用VLTI/GRAVITY干涉仪对近邻M型矮星双星GJ65开展长期天体测量观测,探测到一颗海王星质量的候选行星,证明了地面干涉天体测量在系外行星探测中的微角秒级精度能力。
2024-04-12 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Peering into the formation history of beta Pictoris b with VLTI/GRAVITY long baseline interferometry
我们的目标是估计β Picasso b大气层中的C/O比,并估计该行星的动力学质量,以及使用高精度天体测量来改进其轨道参数。我们使用重力仪器和甚大望远镜干涉仪的四个8.2米望远镜来获得$β$ Pic b上的K波段光谱干涉数据。我们提取了一个中等分辨率(R=500)的K波段光谱的行星和高精度的天体测量位置。我们估计行星的C/O比使用两种不同的方法(前向建模和免费检索)从两个不同的代码(ExoREM和petitRADTRANS,分别)。最后,我们使用了一个简化的模型,两个形成的情况下(引力坍缩和核心吸积),以确定哪一个可以最好地解释测得的C/O比。我们的新天体测量不赞成$β$ Pic b($e=0.15^{+0.05}_{-0.04}$)的圆形轨道。结合以前的结果和依巴谷/盖亚的测量,这个天体测量指向一个行星质量为$M = 12.7\pm{}2.2\,M_\mathrm{Jup}$。该值与仅使用光谱数据的免费检索代码petitRADTRANS导出的质量兼容。正演模拟和免费检索的方法产生非常相似的结果,关于β Pic b的大气。特别是,用两个代码导出的C/O比是相同的($0.43\pm{}0.05$与$0.43^{+0.04}_{-0.03}$)。我们认为,如果恒星的C/O在$β$ Pic是太阳,那么这种组合的一个非常高的质量和低的C/O比的行星表明通过核心吸积形成,与强大的星子富集。
2019-12-10 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Exomoon search with VLTI/GRAVITY around the substellar companion HD 206893 B
Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité, CY Cergy Paris Université, CNRS(巴黎天文台,PSL大学,索邦大学,巴黎西岱大学,塞吉-蓬图瓦兹大学,法国国家科学研究中心);Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA) and Department of Physics and Astronomy, Northwestern University(西北大学天体物理学跨学科探索与研究中心及物理与天文学系);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Department of Physics & Astronomy, Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学物理与天文学系);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所)
利用VLTI/GRAVITY在HD 206893 B周围搜寻系外卫星,发现疑似残差信号,可能对应质量0.4木星的候选卫星。
2025-11-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
MIRACLES: atmospheric characterization of directly imaged planets and substellar companions at 4-5 $μ$m. I. Photometric analysis of $β$ Pic b, HIP 65426 b, PZ Tel B and HD 206893 B
直接成像的行星和亚恒星伴星是描述自发光大气的关键目标。它们在4-5 $μ$ m的光度外观对大气的化学成分和云含量很敏感。我们的目标是系统地表征直接成像的低质量同伴在4-5 $μ$ m的大气。我们希望均匀地处理这些数据,并在这些大多年轻的低重力物体的热波长下编译一个光度库。通过这种方式,我们希望通过与孤立的棕矮星和大气模型的预测进行比较,找到与它们的光谱类型和表面重力相关的趋势。我们在VLT上使用NACO的高分辨率、高对比度功能,在NB 4.05和/或$M'$滤波器中直接对HIP 65426、PZ Tel和HD 206893的同伴进行成像。对于相同的靶标以及$β$ Pic,我们还分析了使用NB 3.74、$L'$、NB 4.05和$M'$过滤器采集的6个存档VLT/NACO数据集。研究样品的$L'$ -NB 4.05和$L'$ - $M'$颜色均为红色,而$β$ Pic b的NB 4.05- $M'$颜色为蓝色,PZ Tel B为灰色,HIP 65426 b和HD 206893 B为红色(尽管通常显著性较低)。我们的样品的绝对NB 4.05和$M'$通量都大于具有相似光谱类型的场矮星。最后,根据$β$ Pic b的光度学和动力学质量,将其表面引力约束为$\log{g} = 4.17_{-0.13}^{+0.10}$ dex。3-4 $μ$ m处的红色和4-5 $μ$ m处的蓝色可能分…
2020-02-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Combined VLT and Gemini Study of the Atmosphere of the Directly-Imaged Planet, beta Pictoris b
我们分析了新的/档案VLT/NaCo和双子座/NICI高对比度成像的年轻,自发光行星$β$ Picardia b在七个近中红外光度过滤器,使用先进的图像处理方法,以实现高信噪比,高精度测量。虽然$β$ Pic b的近红外颜色模仿了标准的多云早中期L型矮星,但与L/T型矮星序列相比,它在中红外区域过于明亮。很少有亚恒星/行星质量的天体--如$κ$ And b和1 RXJ 1609 B--能与$β$ Pic b的$JHK_{s}L^\prime$测光相匹配,而且它的3.1 $μm$和5 $μm$测光特别难以重现。采用云处方和大($\sim$ 60 $μm$)尘埃颗粒的大气模型未能再现$β$ Pic b光谱。然而,包含与HR 8799 bcde相似的厚云但具有小(几微米)模态颗粒尺寸的模型在不确定性范围内与数据一致。假设太阳丰度模型、厚云和小尘埃粒子($<a>$ = 4 $μm$),我们推导出大气参数log(g)= 3.8 $\pm$ 0.2和$T_{eff}$ = 1575- 1650 $K$,推断质量为7 $^{+4}_{-3}$ $M_{J}$,光度log(L/L $_{\odot}$)$\sim$ -3.80 $\pm$ 0.02。最佳估计的行星半径,$\approx$ 1.65 $\pm$ 0.06 $R_{J}$,接近热启动模型允许的行星半径上限,考虑到主星的年龄,可能反映了…
2013-08-13 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR