The Occurrence Rate of Small Planets around Small Stars
我们使用开普勒输入目录中的光学和近红外测光来提供开普勒目标列表中最小恒星的恒星特征的改进估计。我们发现了3897颗温度低于4000 K的矮星，其中包括64颗行星候选宿主星，它们被95颗过境行星候选者环绕。我们重新调整这些行星候选者的开普勒光变曲线中的凌日事件，并将修改后的行星/恒星半径比与我们改进的恒星半径相结合，以修改绕冷目标恒星运行的行星候选者的半径。然后，我们将观测到的行星候选者的数量与可能探测到此类行星的恒星数量进行比较，以估计冷恒星周围的行星发生率。我们发现，0.5-4个地球半径的行星，轨道周期小于50天的出现率是0.90（+0.04/-0.03）行星每星。在我们样本的温度范围内，地球大小（0.5-1.4地球半径）行星的出现率是恒定的，每颗恒星有0.51（+0.06/-0.05）颗地球大小的行星，但在较冷的温度下，1.4-4地球半径行星的出现率显着降低。我们的样本包括2个地球大小的行星候选者在宜居带，使我们能够估计，地球大小的行星在宜居带的平均数量是0.15（+0.13/-0.06）行星每冷恒星。我们对在冷恒星的宜居带中出现地球大小的行星的概率的95%置信下限是每颗恒星0.04颗行星。在95%的置信度下，在一颗冷恒星的宜居带中，最近的凌日地球大小的行星在21 pc之内。此外，在宜居带中，最近的非凌日行星在95%的置信度下在5%以内。
2013-02-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Nature of Small Planets around the Coolest Kepler Stars
我们约束非常冷（Te =3660- 4660 K）开普勒恒星周围的地球到海王星大小的行星的密度比较1202凯克/HIRES径向速度测量150附近的恒星开普勒候选行星半径和幂律质量半径关系的基础上的模型。我们的分析是基于这样的假设，即这两组恒星周围的行星数量是相同的。该模型可以重现观测到的径向速度变化的分布范围内的参数值，但是，对于预期水平的多普勒系统误差，最高的柯尔莫哥洛夫-斯米尔诺夫概率发生的幂律指数α ~ 4，表明岩石金属行星占主导地位的行星人口在这个大小范围内。除非我们的多普勒误差>= 5 m/s，否则排除了α = 2的富含气体的低密度行星的单一种群，即，远大于基于观测和恒星色球层发射的预期。如果小行星是伽马岩石行星（α = 3.85）和1-伽马富含气体行星（α = 2）的混合，那么伽马> 0.5，除非多普勒误差>=4 m/s。我们的比较还表明，开普勒的检测效率相对于理想的计算是小于1。不完整性的一个可能来源是被错误分类为亚巨星或巨星的目标恒星，对于这些恒星来说，小行星的凌日是不可能探测到的。我们的结果是强大的系统的影响，和合理的误差估计的开普勒恒星半径只有适度的影响。
2011-11-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Measuring Be depletion in cool stars with exoplanets
我们提出了新的UVES光谱的样本14个主要是冷未进化的恒星与行星的同伴，目的是研究可能存在的差异，丰富的恒星没有检测到行星。我们确定这些恒星的丰度，显示出增加的被耗尽，因为我们移动到较低的温度。我们进行了差分分析的光谱模拟恒星和没有行星，以建立一个可能的差异，在内容。虽然热的恒星没有可测量的差异被发现在Be，为唯一的冷（Teff ~ 5000 K）的行星宿主恒星与几个类似物的样品中，我们发现增强的Be耗尽0.25 dex。这是第一个迹象表明，在太阳型恒星与行星的额外耗尽的锂也可能发生的Be，但转向较低的温度（Teff < 5500 K），由于对流信封的深度。行星系统形成的过程可能会影响其宿主恒星内部物质的混合，从而影响轻元素的丰度。
2010-12-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Prospects for detecting decreasing exoplanet frequency with main sequence age using PLATO
PLATO太空任务将通过扩大我们目前的凌日系统清单和限制目前高度不确定的宿主恒星年龄，开创一个系外行星科学的新时代。这种能力可能使PLATO能够探测到行星系结构随时间的变化，特别是因为拉格朗日不稳定性导致的行星散射可能在系统形成很久之后才被触发。在这里，我们利用以前发表的不稳定性的时间尺度处方，以确定PLATO的能力，以检测行星频率随着年龄的增长，系统与等质量的行星的趋势。对于双行星系统，我们的研究结果表明，PLATO可能会检测到行星质量的趋势，至少与超级地球一样大。对于有三个或更多行星的系统，我们将它们的初始紧凑性与潜在的可检测频率趋势联系起来，以帮助未来的调查，当这些人口将得到更好的表征时。
2015-07-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
White dwarf pollution by planets in stellar binaries
大约有$0.2 \pm 0.2$的白矮星（WD）显示出金属污染的迹象，这可能是由于潮汐扰动行星物质的吸积。在WD形成后调用行星-行星相互作用的模型通常不能解释几个Gyr冷却时间的污染。我们考虑的情况下，一颗行星是扰动Lidov-Kozai振荡引起的一个二进制的同伴和加剧恒星质量损失，解释污染在长时间冷却。我们计算的吸积率与假设行星质量在$\sim 0.01$和$1\,M_\mathrm{Mars}$之间的观测结果是一致的，尽管非引力效应对质量$\lesssim 0.3 \, M_\mathrm{Mars}$可能已经很重要了。在我们的模拟，$\sim 0.05$，污染的WD的分数是一致的WD与中间冷却时间之间的观测$\sim 0.1$和1 Gyr。对于冷却时间$\lesssim 0.1$ Gyr和$\gtrsim 1$ Gyr，我们的方案无法解释高达0.7的高观测污染分数。尽管如此，我们的研究结果激励搜索周围的污染WD的同伴。
2016-07-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Star-planet interactions. IV. Possibility of detecting the orbit-shrinking of a planet around a red giant
一些红巨星的表面自转速度如此之快，以至于它们一定是通过与一个亲密的伴星（另一颗恒星、褐矮星或行星）的潮汐相互作用而旋转起来的。我们在这里集中在红巨星的情况下，旋转的潮汐相互作用与行星。当行星和恒星之间的距离减小时，恒星的自转周期减小，行星的轨道周期减小，恒星的反射运动增加。我们研究这三个量的变化率时，15 M $_{J}$的行星，最初轨道2 M $_\odot$星在1天文单位的作用下的潮汐力在红巨星阶段收缩的圆形轨道。我们使用恒星演化模型，结合行星轨道演化的计算，这使我们能够以一致的方式跟踪恒星和轨道之间的角动量交换。我们得到在行星被吞没前的最后$\sim$ 40年中，红巨星的反射运动每年增加超过1 m s $^{-1}$.在这个阶段，恒星的反射运动在660和710 m s $^{-1}$之间。恒星的自转周期在被吞没前的最后3000年里每年增加超过10分钟。在此期间，恒星的自转周期小于0.7年。在同一时期，轨道周期的变化，这是短于0.18年，是在同一数量级。反射运动和自旋速度的变化非常小，因此很可能无法观察到。检测这种效应最有希望的方法是通过观测凌日行星，也就是通过凌日开始或结束时的{ \it }变化。像柏拉图这样的太空任务可能会对探测即将被红巨星吞没的行星产生巨大的兴趣。
2017-06-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Young Planet-mass Object 2M1207b: a cool, cloudy, and methane-poor atmosphere
2 M1207 b是一颗年轻的行星质量伴星（约800万年），其性质在一段时间内缺乏令人满意的解释。低光度、红色近红外颜色和L型近红外光谱（之前与Teff ~ 1600 K一致）的组合意味着异常小的半径。早期对2 M1207 b的暗光度的解释是，它是一个边缘朝上的圆盘，或是最近一次原行星碰撞的遗迹。第二颗行星质量的天体（HR 8799 b）的发现与2 M1207 b的光度和颜色相似，这表明第三种解释，一种纯粹的大气性质，更有可能。通过包括云，非平衡化学，和低重力，一个有效温度与演化冷却轨道预测一致的大气被揭示出来。因此，2 M1207 b和其他类似的天体不需要新的物理学来解释，也不属于新的天体类别。相反，它们最有可能代表多云的亚恒星大气的自然延伸到低Teff和log（g）。如果2 M1207 b的大气层解释是正确的，那么非常年轻的行星质量的天体，其近红外光谱类似于场T矮星，可能是罕见的。
2011-06-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Cool Side: Modeling the Atmospheres of Brown Dwarfs and Giant Planets
褐矮星或太阳系外巨行星的大气层控制着物体发出的辐射光谱，并调节其随时间的冷却。虽然对这些大气层的研究是根据几十年来模拟恒星和行星大气的经验进行的，但这些物体的独特特征对正演模拟提出了独特的挑战。特别是，由富含分子的大气、分子不透明度谱线列表（有时达到100亿吸收谱线或更多）、多个云形成冷凝物和不平衡化学过程产生的复杂化学过程，所有这些结合在一起，为任何建模工作创造了一个具有挑战性的任务。本文介绍了将这些复杂性纳入一维辐射对流平衡模型的亚恒星物体的过程。我们讨论了基本的数学以及用于模拟物理，化学，辐射转移，和其他相关的理解这些大气过程的技术。审查的重点是大气模式的创建过程，并简要介绍了一些模式预测数据的比较。审查的最后是该领域目前的挑战和对未来的一些评论。
2014-10-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Characterizing K2 Candidate Planetary Systems Orbiting Low-Mass Stars IV: Updated Properties for 86 Cool Dwarfs Observed During Campaigns 1-17
我们提出了172 K2目标恒星，被确定为可能的主机过境行星在运动1-17修订的恒星属性。使用NASA红外望远镜设施/SpeX和Palomar/TripleSpec获得的中等分辨率近红外光谱，我们发现我们的目标中有86个是真正的冷矮星，74个是热矮星，12个是巨星。结合我们的光谱金属丰度与盖亚的光和档案测光，我们推导出光度恒星参数，并将它们与我们的光谱估计进行比较。虽然我们的光谱和光度半径和温度的估计是一致的，我们的光度质量估计系统地比我们对最小质量恒星的光谱质量估计高出0.11太阳质量（34%）（光度质量估计< 0.4太阳质量）。采用测光参数和比较我们的结果中的参数报告的南极平面输入目录，我们修订的恒星半径是0.15太阳半径（40%）更大，我们修订的恒星有效温度约65 K冷却。正确确定K2目标星的性质对于描述任何相关的行星候选者，估计行星搜索灵敏度和计算行星出现率至关重要。尽管盖亚视差增强了光度测量的能力，但光谱表征对于确定恒星金属丰度和研究恒星金属丰度与行星性质之间的相关性仍然至关重要。
2019-05-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detecting Transits of Planetary Companions to Giant Stars
在目前已知的大约350颗太阳系外行星中，大约有10%的行星的轨道半径R >~ 2.5 R_sun。这些行星特别令人感兴趣，因为它们倾向于围绕更大质量的宿主运行，并且在其最近的历史中，由于它们的主星从主序星演化出来，它们受到了可变的恒星日照。不幸的是，我们对这些行星的物理性质的信息有限，因为它们都是通过径向速度方法检测到的，没有观测到过境。在这里，我们评估的前景检测过境的行星伴侣巨星。我们发现，几个已知系统的先验凌日概率>~ 10%，对于R >= 2.5 R_sun的宿主星样本，预计约有一个凌日系统。尽管凌日的振幅很小（约为10^-4 × 10^-4），持续时间很长（> 50小时），但我们认为，即使是对于孔径约为1 m的普通望远镜，在宽带光中探测这些信号的困难也在于系统误差和实用性，而不是光子噪声。我们提出了一种新的方法，可以克服这些困难，它使用窄带测量隔离色球发射薄环预计在巨星的肢体。在这些窄带中的过境信号预计将是更大的幅度和更短的持续时间比在宽带发射，从而减轻了许多困难的过境检测在宽带发射。最后，我们指出，它可能会发现行星伴星巨星使用开普勒，提供了足够数量的这样的目标进行监测。
2009-06-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Be abundances in cool main-sequence stars with exoplanets
我们提出了新的UVES光谱的样本15冷未进化的恒星和没有检测到行星的同伴。再加上以前的测定，我们研究的是耗尽和可能的差异，这两组恒星之间的丰度。我们获得了最终的样本89和40颗恒星，有和没有行星，分别涵盖了广泛的有效温度范围，从4700 K到6400 K，并首次包括几个冷矮星。我们确定这些恒星的丰度，并发现其中大多数（最酷的）的BeII共振线往往是不可检测的，这意味着显着的被耗尽。而对于热星，Be丰度是近似恒定的，随着Teff的减小和Li-Be间隙在6300 K附近略有下降，我们发现当Teff < 5500 K时，Be含量随着Teff的减小而急剧下降，证实了以前论文的结果。因此，对于这些恒星来说，有一种未知的机制在摧毁Be，而这种机制在当前的Be耗尽模型中没有反映出来。此外，无论是否存在行星，所有的恒星都会发生这种强烈的Be耗尽，因此，与没有探测到行星的恒星相比，具有行星的太阳型恒星中额外Li耗尽的影响似乎并不存在于Be中，尽管在这些温度下的恒星数量仍然很少，无法得出最终结论。
2011-11-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spectral analysis of ultra-cool white dwarfs polluted by planetary debris
我们确定了两个超冷（$T_\mathrm{eff} < 4000$ K）金属污染（DZ）白矮星WDJ 2147 $-$ 4035和WDJ 1922 $+$ 0233，它们分别是迄今为止已知的最冷和第二冷的DZ星，分别是$T_\mathrm{eff} \approx 3050$ K和$T_\mathrm{eff} \approx 3340$ K。强烈的大气碰撞诱导吸收（CIA）导致WDJ 1922 $+$ 0233的红光和红外通量受到抑制，导致其在低温下呈现出异常的蓝色。WDJ 2147 $-$ 4035具有中等的红外CIA，但具有DZ白矮星已知的最红的光学颜色。微物理改进的非理想效应和CIA不透明度在我们的模型大气代码产生合理的解决方案，这些超冷恒星的观测。WDJ 2147 $-$ 4035的冷却年龄超过10 Gyr，这是已知的最大的DZ白矮星，而WDJ 1922 $+$ 0233稍微年轻，冷却年龄为9 Gyr。精确的盖亚EDR3天体测量的银河系运动学计算显示，这些超冷的DZ恒星可能是银河系圆盘的成员，因此它们可能是未来研究的关键对象，限制银河系圆盘的年龄上限。我们提出了两个对象的中分辨率光谱，这提供了第一次光谱观测的WDJ 2147 $-$ 4035。除了WDJ 1922 $+$ 0233中的钙和WDJ 2147 $-$ 4035中的锂之外，在两颗白矮星中都检测到了钠和钾。我们从…
2022-10-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
High-resolution Spectra and Biosignatures of Earth-like Planets Transiting White Dwarfs
随着对白矮星周围的碎片盘以及拟议中的行星的首次观测，如何描述这些恒星残骸周围的岩石行星并探测生命迹象的问题变得切实可行。白矮星的大小与地球相似，在初始冷却后的数十亿年内具有相对稳定的环境，使它们成为系外行星搜索和类地行星大气特征描述的有趣目标。它们的小尺寸和由此产生的大行星凌日信号允许下一代望远镜观测这些岩石行星的大气层，如果它们存在的话。我们对绕白矮星运行的行星在6，000 - 4，000 K冷却时的高分辨率透射光谱进行了建模，因为i）行星接受与现代地球相当的辐射，以及ii）行星在冷却的白矮星周围的距离上绕轨道运行，这允许在宜居带中持续时间最长。所有高分辨率透射光谱将在本研究发表后在线公开，并可用作准备和解释JWST，超大望远镜以及Origins，HabEx和LUVOIR等任务概念即将进行的观测的工具。
2020-01-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the possibility of detecting extrasolar planets' atmospheres with the Rossiter-McLaughlin-effect
探测太阳系外行星的大气层需要非常苛刻的观测。对于那些不能在空间上与其宿主恒星分离的行星，即绝大多数行星，凌日行星是唯一允许探测其大气层的行星。这可能来自于透射光谱学或二次日食期间的测量。另一种方法是测量罗西特-麦克劳克林效应，它对行星半径的大小很敏感。由于强行星吸收线的贡献，半径是波长依赖的，这开辟了一条道路，探测行星大气也与地面高分辨率光谱。我们的数值模拟的主要目标是提供一个可靠的估计的幅度的波长相关的RM效应。我们的数值模拟提供了相位分辨合成光谱模拟部分日食恒星表面在过境的细节。使用这些光谱，我们可以得到RM曲线的不同波长区域和波长依赖的行星半径。可以比较行星大气内吸收线贡献高和低的区域的曲线。从这些差异的影响，可观察到的数量。我们将我们的模拟应用于HD209458。我们的数值模拟表明，详细处理的合成光谱的临边暗化是重要的精确分析。与参数化的临边暗化规律相比，出现6米/秒的系统误差。行星大气对NaD偶线的波长依赖性在RM曲线中产生了一个微分效应，对于自转速度为4.5 km/sec的恒星，该微分效应为1.5 m/sec，当自转速度为2倍时，该微分效应增加到4 m/sec。
2009-03-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
A New Generation of Cool White Dwarf Atmosphere Models. III. WD J2356$-$209: Accretion of a Planetesimal with an Unusual Composition
WD J2356 $-$ 209是一颗冷金属污染的白矮星，其可见光谱主要是由强而宽的钠元素组成。虽然在近二十年前就被发现了，但还没有对这颗恒星进行详细和现实的分析。由于没有考虑到WD J2356 $-$ 209光球层产生的非理想高密度效应的大气模型，其独特光谱的起源仍然模糊不清。我们使用本系列第一篇论文中提出的冷白矮星大气代码，最终揭示了这个奇特物体的秘密，以及污染其大气的微行星的细节。由于改进了模型的输入物理，我们找到了一个与光度观测和可见光谱非常一致的解决方案。我们的解揭示了WD J2356 $-$ 209的光球具有$\log\,{\rm Na/Ca}= 1.0 \pm 0.2$的数密度比，这是在白矮星中发现的最高的。由于我们不知道吸积事件在多久之前停止（如果它已经停止），我们不能精确地确定吸积的微行星的组成和质量。尽管如此，所有考虑的情况都表明，其成分与类方解石物质不相容，其质量至少为$10^{21}\,{\rm g}$。
2019-02-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
I Can Do It With A Broken Planetesimal: Characterising the planetary debris in heavily polluted cool white dwarfs
University of Warwick（华威大学）；University of Kiel（基尔大学）；Universita degli studi di Trieste（的里雅斯特大学）
研究四颗冷且金属污染严重的H大气白矮星，通过多种方法分析其大气参数，测量金属丰度，识别出多种独特金属，发现不同白矮星吸积的星子成分各异，增加了严重污染冷白矮星样本。
2026-07-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detecting Planetary Oblateness in the Era of JWST: A Case Study of Kepler-167e
Tsinghua University（清华大学）；Nankai University（南开大学）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）；Institute for Astronomy, University of Hawaii（夏威夷大学天文研究所）；Osaka University（大阪大学）
开发高效计算扁率行星凌星光变曲线的算法，以JWST观测Kepler-167e为例，证明单次凌星可高置信度探测土星级扁率或设定严格上限，并讨论探测冷巨行星环、卫星和大气成分的潜力。
2025-01-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spectral analysis of cool white dwarfs accreting from planetary systems: from the UV to the optical
行星碎片吸积到白矮星的大气层中导致了它们光谱中金属线的存在。富含金属的冷态白矮星在许多年前就离开了主序星，这使得研究最古老的行星系统的遗迹成为可能。尽管它们的有效温度（$T_\mathrm{eff}$）低，但它们的通量的不可忽略的量在近紫外（NUV）中发射，其中可以潜在地检测到许多重叠的金属线。利用哈勃空间望远镜（HST）上的空间望远镜成像光谱仪（STIS）对三颗富金属冷白矮星进行了观测，并将NUV数据与以前的光谱分析结果进行了比较。对于其中两颗白矮星，SDSSJ 1038 -0036和SDSSJ 1535 +1247，我们发现与我们以前的分析以及光学和NUV数据的新组合拟合有合理的一致性。对于第三个对象，SDSSJ 0956 +5912，包括STIS数据导致$T_\mathrm{eff}$降低了10%，尽管我们没有找到令人信服的解释这种差异。在SDSSJ 0956 +5912中发现的异常丰度表明，增生的母体主要由水冰和镁硅酸盐组成，质量高达$\simeq 2\times 10^{25}$ g。此外，SDSSJ 0956 +5912显示NUV中可能存在痕量的原子碳。虽然在光学上没有观察到分子碳，但我们证明了SDSSJ 0956 +5912吸积的大量金属可以抑制C $_2$分子带，表明行星吸积可以将DQ星转化为DZ（而不是DQZ/DZQ）。
2021-12-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary candidates transiting cool dwarf stars from Campaigns 12 to 15 of K2
我们分析了20038冷星的测光活动12，13，14和15的K2任务，以检测，表征和验证新的行星候选人过境低质量恒星。我们提出了22颗恒星的25个新的周期性凌日信号的目录，其中我们计算了19颗恒星的恒星宿主参数和21个信号的行星参数。我们获得了散斑和AO图像，并检查了Pan-STARRS 1和Gaia DR 2的档案图像，以排除近距离恒星同伴的存在，并检查附近恒星可能造成的过境稀释。计算22个信号的假阳性概率（FPP），获得17个信号的FPP < $1\%$。我们认为其中12个是经过统计验证的行星。一个信号是假阳性，其余12个信号被认为是行星候选者。20个信号具有轨道周期P $_{\rm orb} < 10$ $d$，2个具有$10$ $d < $ P $_{\rm orb} < 20$ $d$，3个具有P $_{\rm orb} > 20$ $d$。关于半径，11颗候选行星和验证行星的计算半径为R $<2 R_{\oplus}$，9颗为$2 R_{\oplus} <$ R $< 4 R_{\oplus}$，1颗为R $>4 R_{\oplus}$。根据乐观模型，2颗经验证的行星和2颗候选行星位于中等亮度的恒星（$m_{kep}<13$）中，2颗经验证的行星和3颗候选行星的轨道半径在可居住区内。特别令人感兴趣的是已验证的温暖超地球EPIC 248616368 b（T $\rm_{eq…
2020-07-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spectro-Thermometry of M dwarfs and their candidate planets: too hot, too cool, or just right?
我们使用中等分辨率的光谱附近的晚K和M矮星的半径和干涉测定，以改善其有效温度，光度和金属丰度。我们使用这些修订后的值来校准光谱技术来推断更遥远的晚型矮星的基本参数。我们证明，掩盖了建模不佳的地区后，最新版本的PHOENIX大气模型准确地再现了测辐射热导出的温度。我们将方法应用于开普勒场中的过境行星候选者的晚型主机，并计算有效温度，半径，质量和光度，典型误差分别为57 K，7%，11%和13%。我们发现我们的价值观和以前的分析相同的恒星，我们归因于用于每项研究的大气模型的差异之间的系统偏移。我们调查这个样本中哪些行星可能在星周宜居带中运行。我们确定了四颗候选行星（KOI 854.01、1298.02、1686.01和2992.01）在宜居带的保守定义之内或1-sigma范围内，但之前分析确定的几颗行星不是（例如KOI 1422.02和KOI 2626.01）。四颗可居住带行星中只有一颗是地球大小，这意味着在M矮星周围存在这样的行星的可能性有所下降。这些发现强调了在推导绕轨道运行的行星的参数时测量准确的恒星参数的重要性。
2014-02-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Characterizing planetary material accreted by cool helium atmosphere white dwarfs using an exponentially decaying disc model
本文通过凯克高分辨率光谱观测和指数衰减盘模型，分析了两颗低温氦大气白矮星吸积的行星物质成分，发现其与地球和球粒陨石相似，并推断污染母体为小卫星或矮行星级天体。
2025-04-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Impacts of Water Latent Heat on the Thermal Structure of Ultra-Cool Objects: Brown Dwarfs and Free-Floating Planets
棕矮星是了解行星和亚恒星大气在广泛的热和化学条件下的基本目标。随着调查继续深入，随着观测能力的不断提高，已知Y矮星的数量-最冷的亚恒星物体，有效温度低于约600 K -正在迅速增长。至关重要的是，这类超冷物体的大气条件与太阳系世界重叠，因此，从研究地球，木星，土星和其他附近世界中开发的工具和想法非常适合应用于亚恒星大气。为此，我们开发了一个一维（垂直）大气结构模型的超冷物体，包括潮湿的绝热对流，因为这是一个重要的过程，许多太阳系行星。该模型在有效温度（350，300，250，200 K），金属丰度（[M/H]为0.0，0.5，0.7，1.5）和重力（log $g$为4.0，4.5，4.7，5.0）的范围内的应用证明了水潜热释放对模拟温度-压力剖面的强烈影响。在最高的金属丰度，水蒸气的混合比例达到地球一样的3%，与相关的重大改变，在大气中的热结构，水冷凝。在近红外和中红外波段，特别是在詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测下，金属丰度和潮湿对流的光谱和光度特征应该很容易被探测到，并且可以帮助指示物体的形成历史。
2021-08-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Global Analysis of the TRAPPIST Ultra-Cool Dwarf Transit Survey
我们对TRAPPIST超冷矮星过境调查进行了全球分析-这是2011年至2017年在智利使用TRAPPIST-South机器人望远镜进行的SPECULOOS过境搜索的原型-以估计近距离行星的发生率，如TRAPPIST-1b轨道超冷矮星。为此，从原始图像开始，以自洽和全自动的方式重新分析了附近40个超冷矮星的光度数据。专门为此任务开发的管道生成差分光变曲线，消除非行星光度特征和恒星变化，并搜索凌日。它识别TRAPPIST-1b和TRAPPIST-1c的过境，而无需任何人为干预。为了测试管道和类似调查的潜在输出，我们在逐星的基础上将行星凌日注入光变曲线，并测试管道是否能够检测到它们。所达到的光度精度使我们能够识别出地球大小的行星，这些行星绕着超冷矮星运行，并通过注入测试进行了验证。我们的行星注入模拟进一步表明，半径在1至1.3 $R_\oplus$之间、轨道周期在1.4至1.8天之间的类似TRAPPIST-1b的行星出现率的下限为10%。
2020-07-14 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
A Short History of (Orbital) Decay: Roman's Prospects for Detecting Dying Planets
罗马望远镜将通过探测轨道衰减的行星，研究银河系中行星吞噬的速率及恒星潮汐耗散的物理机制。
2025-12-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Detecting Volcanism on Extrasolar Planets
对太阳系外岩石行星的研究已经发现了第一个凌日岩石超级地球，Corot 7b，其地面温度允许岩浆海洋。在这里，我们问，我们是否可以区分岩石行星与最近的主要火山活动的远程观测。我们建立了一个基于现今地球的类地系外行星上火山爆发的模型，导出了多种气体分布和云量情景下的出射光谱和透射光谱的可观测特征。我们计算所需的观测时间，以检测爆炸性火山活动的系外行星在初级和次级日食，并讨论观测火山活动的过境地球的超地球大小的系外行星的可能性。我们发现，二氧化硫从大型爆炸性喷发的光谱信号，是远程检测，特别是在最近的恒星使用地面望远镜的二次日食测量，并报告的频率和幅度的预期签名。行星在宜居带中的过境概率随着与主星的距离而减小，使得靠近主星的小行星成为最佳目标
2010-09-07 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Feasibility of detecting and characterizing embedded low-mass giant planets in gaps in the VIS/NIR wavelength range
可见光和近红外（VIS/NIR）的高对比度成像揭示了星周盘（CSD）中存在大量的子结构。最常观察到的子结构之一是同心间隙，可能暗示嵌入形成行星的存在。然而，它们的直接检测是罕见的，因此关于大多数间隙特征的起源的模糊性仍然存在。本研究的目的是研究高对比度VIS/NIR成像直接探测和表征间隙中低质量巨行星的能力。为此，制作了一个原行星盘模型网格。这些模型包括一颗中央金牛座T星，周围环绕着一颗表面为CSD的吸积行星，行星本身被一个环行星盘（CPD）包围，并留下一个缺口。我们使用Monte Carlo辐射转移代码Mol 3D生成温度分布和合成观测。基于这些模拟，我们测量了行星及其CPD对对比度曲线的影响，并量化了观测波长和五个关键参数对确定的信号强度的影响。然后，我们应用我们的结果的检测标准，并评估的SPHERE/VLT的嵌入式行星的检测能力。我们发现，一部分的调查参数空间包括可检测的行星，我们阐述了非检测的影响。此外，我们分析了潜在的损失的有价值的信息，通过使用一个太小的冠状面具。然而，我们认为这一结果不太可能。最后，在VIS/NIR中，我们确定了行星和盘的每个研究的基本属性，最有希望的观测波长，使我们能够区分不同的基本参数值。我们发现，探测能力和表征往往受益于不同的观察波长。
2022-03-07 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Characterizing the Cool Kepler Objects of Interest. New Effective Temperatures, Metallicities, Masses and Radii of Low-Mass Kepler Planet-Candidate Host Stars
我们报告恒星参数晚K和M型行星候选人的主恒星开普勒任务宣布。我们获得了84个冷的中分辨率K波段光谱，（Teff < 4400 K）来自Borucki等人的开普勒感兴趣天体（KOI）。我们确定了一个天体为巨星（KOI 977）;对于剩下的小矮人来说我们使用Rojas的K波段光谱指数测量了有效温度（Teff）和金属丰度（[M/H]），Ayala等人，我们通过达特茅斯演化等时线的插值来确定冷KOI的质量和半径。由此产生的恒星半径明显小于开普勒输入目录中报告的值，并且通过构建，与Teff更好地相关。将已公布的KOI过境参数应用于我们的恒星半径测量，我们报告了行星候选者的新物理半径。重新计算行星候选者的平衡温度，假设地球的辐射和再辐射分数，我们发现，行星候选者中有3个是地球大小的轨道半长轴位于其宿主恒星的宜居带内（KOI 463.01，KOI 812.03和KOI 854.01）。这封信中提出的恒星参数可作为未来后续工作的优先级资源，以验证和表征酷KOI行星候选者。
2012-04-24 astro-ph.SR
Direct Imaging for the Debris Disk around $ε$ Eridani with the Cool-Planet Imaging Coronagraph
CAS Key Laboratory of Planetary Sciences, Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院行星科学重点实验室，紫金山天文台）；School of Astronomy and Space Science, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学天文与空间科学学院）；CAS Center for Excellence in Comparative Planetology（中国科学院比较行星学卓越创新中心）
利用CPI-C模拟观测分析ε Eridani内侧尘埃盘，通过MCFOST生成合成散射光图像和光谱能量分布，比较三种不同倾角和径向范围的盘模型，展示CPI-C对尘埃盘结构的高分辨率成像能力，约束盘几何结构并揭示潜在行星-盘相互作用。
2025-09-20 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Detecting Exoplanets Using Eclipsing Binaries as Natural Starshades
我们调查直接成像日食双星周围的系外行星，使用日食作为一个自然的工具，调暗的二进制，从而增加行星恒星亮度对比度。在日食时，双星变成点状，使日冕照相成为可能。我们选择的双星的行星恒星对比度将提高$>10\times$在日食期间，使其有可能检测到一颗行星，是$\gtrsim10\times$暗淡或在恒星系统，是$\sim2$ - $3\times$更大的质量比其他。我们的方法将深入了解双星与单个恒星周围的行星发生率。我们考虑自发光（SL）和反射光（RL）行星。在SL的情况下，我们选择的二进制的年龄是足够年轻的，使轨道SL行星将保持发光;在U Cep和AC Sct，分别，我们的方法是敏感的SL行星$\sim$ 4.5 $M_J$和$\sim$ 9 $M_J$与当前的地面或不久的将来的空间为基础的仪器，和$\sim$ 1.5 $M_J$和$\sim$ 6 $M_J$与未来的地面观测站。在RL的情况下，有三个附近的（$\lesssim50$ pc）系统- V1412 Aql，RR Cae，RT Pic -周围的行星与恒星之间的距离为$\gtrsim20$ mas的类似彗星的行星可能会被未来的地面和空间日冕仪成像。在RR Cae和RT Pic周围可能可以检测到相同距离的金星状行星。一颗可居住的类地行星代表着一个挑战;虽然行星-恒星在日食和行星通量时的对比度可以用6- 8米的太空望远镜获得，但行星…
2020-07-21 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Closeby Habitable Exoplanet Survey (CHES). IV. Synergy between astrometry and direct imaging missions of the Habitable World Observatory for detecting Earth-like planets
本文研究CHES天体测量与HWO直接成像的协同作用，发现先验CHES轨道约束可将类地行星探测完备性提高约10%，探测效率提升2至30倍。
2025-05-05 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Convection in Cool Stars, as Seen Through Kepler's Eyes
恒星表面过程是目前使用最多的技术探测太阳系外行星的基本限制。因此，人们已经做出了相当大的努力，试图减轻这些过程对行星探测的影响，大多数研究都集中在磁点上。与此同时，像CoRoT和开普勒这样的高精度测光行星调查已经揭示了以前无法达到的各种恒星变化。我们证明，这些新发现的变化不仅是磁驱动的，但也跟踪表面对流通过光变曲线“闪烁。“我们表明，“闪烁”不仅产生了一个简单的测量表面重力的精度约为0.1德克斯，但它也可能提高我们的知识的行星属性，提高径向速度行星的探测和发现，并提供新的见解恒星演化。
2014-08-05 astro-ph.SR
Machine Learning for Radial Velocity Analysis I: Vision Transformers as a Robust Alternative for Detecting Planetary Candidates
本研究提出基于视觉Transformer的机器学习框架，用于从EPRV时间序列光谱中检测低振幅行星信号，相比传统周期图，识别能力提升两倍，可检测低至35 cm/s的信号。
2025-10-08 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Detecting Transits in Sparsely Sampled Surveys
低质量恒星的小尺寸原则上提供了一个机会，通过凌日在宜居带发现类地行星和“超级地球”。像Pan-STARRS和LSST这样的大面积天气调查将观测到大量的低质量恒星，尽管相对于行星的周期和凌日持续时间，采样间隔很大（稀疏）。我们提出了简单的分析方程，可用于估计调查的可行性，通过设置上限的数量过境行星，将被检测到。我们使用蒙特卡罗模拟，以找到上限的数量过境行星，可能会发现在泛星中深和3 π调查。我们在SDSS-II超新星数据中寻找凌日行星和M-矮星食双星是用来说明使用稀疏抽样调查的问题（和成功）。
2009-03-06 astro-ph.SR
Characterizing the Cool KOIs. VI. H- and K-band Spectra of Kepler M Dwarf Planet-Candidate Hosts
我们提出的H-和K-波段光谱的晚期类型开普勒感兴趣的对象（“酷KOI”）：低质量的恒星与过境行星候选人发现的美国宇航局的开普勒任务，列出了美国宇航局系外行星档案。我们获得了103个Cool KOIs的光谱，并使用Rojas-Ayala等人的指数和校准来确定它们的光谱类型，恒星有效温度和金属丰度，显着增加了以前发表的值。我们插值我们测量的有效温度和金属丰度到演化等时线，以确定恒星的质量，半径，光度和距离，假设恒星已经解决了主序星。作为等时线的选择，我们使用了一套新的达特茅斯预测，可靠地包括中期至后期M矮星。我们确定了五颗M4 V恒星：KOI-961（确认为开普勒42），KOI-2704，KOI-2842，KOI-4290，以及视觉双星KOI-1725的次要组成部分，我们称之为KOI-1725 B。我们还确定了一个特殊的恒星，KOI-3497，它有一个Na和Ca线一致的矮星，但CO线一致的巨星。可见光波长自适应光学成像显示出直径为1弧秒的两个物体，然而，物体的颜色是特殊的。本文中提出的光谱和属性可作为Cool KOI后续观测和行星验证工作的优先级资源，并且所有这些都可使用“图背后的数据”功能在线下载。
2014-06-10 astro-ph.SR
