Extrasolar planets and brown dwarfs around AF-type stars. IX. The HARPS southern sample
大质量主序星AF型恒星在过去的径向速度巡天中尚未被探测到,因为它们的谱线数量很少,旋转速度高,无法使用经典的RV计算方法。我们的目标是寻找AF MS恒星周围的巨行星,获得有关其出现率的第一批统计信息,并将结果与演化恒星和低质量MS恒星进行比较。我们使用ESO La Silla天文台3.6米望远镜上的HARPS摄谱仪观测了108颗AF MS星,它们的B-V范围为-0.04到0.58,质量范围为1.1-3.6 Msun。我们使用专门开发的SAFIR软件来计算这些早期恒星的径向速度。我们报告了一个新的发现mpsini = 4.51 Mjup的同伴与~826天的周期F6 V矮HD 111998。我们提供了围绕F6 IV-V矮星HD 60532的双行星系统的新数据。我们还报告了14个二进制的长期RV趋势的检测。70%的目标在1至10^3天的范围内显示出0.1至10兆焦耳的检测限。对于质量在1.1-1.5 Msun和1.5-3 Msun范围内的恒星,我们分别推导出1 - 10^3天范围内棕矮星(13 < mpsini < 80 Mjup)的出现率$2_{-2}^{+5}$ %和$2.6_{-2.6}^{+6.7}$ %。对于质量相同的伴星(1 < mpsini < 13 Mjup),在1 ~ 10^3天范围内,我们分别得到了$4_{-0.9}^{+5.9}$ %和$6.3_{-6.3}^{+1…
2016-08-29 astro-ph.EP
Extrasolar planets and brown dwarfs around AF-type stars. X.The SOPHIE northern sample. Combining the SOPHIE and HARPS surveys to compute the close giant planet mass-period distribution around AF-type stars
恒星质量对巨行星性质的影响仍有待充分了解。质量比太阳大的主序星(MS)在径向速度(RV)测量中仍然相对未被探索,因为它们的特性阻碍了经典的RV测量。我们的目标是描述AF MS恒星周围的近距离(高达2.5 AU)巨行星(GP)和棕矮星(BD)人口,并将此人口与不同质量的恒星进行比较。我们使用位于上普罗旺斯天文台1.93米望远镜上的索菲摄谱仪观测了125颗北向MS AF矮星。我们使用专用的SAFIR软件来计算RV和其他光谱观测值。我们的特点是检测到的亚恒星的同伴和计算的GP和BD的发生率结合目前的SOPHIE调查和类似的HARPS调查。我们提供了F5-6V矮星HD 16232和HD 113337周围两个已知行星系的新数据。对于后者,我们报告了一个额外的RV变化,可能会引起第二个GP在一个更宽的轨道。我们还报告了15个双星或大规模的亚恒星同伴高振幅RV变化或长期RV趋势的检测。基于SOPHIE或HARPS观测到的225个目标,我们将AF星周围2- 3au范围内的BD频率限制在4个倍频程(1-sigma)以下。对于2- 3au(周期小于1000天)的类星体GP,我们发现在质量小于1.5太阳质量的AF星周围的发生率为3.7(+3/-1)倍,在质量大于1.5太阳质量的AF星周围的发生率为6倍。对于小于10天的周期,我们发现GP发生率分别低于3或4.5倍。我们的研究结果是兼容的GP频率报告FGK…
2018-09-26 astro-ph.EP
Limits on the Auroral Generation of H$_3^+$ in Brown Dwarf and Extrasolar Giant Planet Atmospheres with Keck/NIRSPEC
分子离子H $_3^+$是类木行星的电离层和热结构的潜在强大示踪剂,但从未在太阳系以外的行星质量物体中检测到。模型预测,由热彗星上的EUV通量和太阳风,或棕矮星上强大的极光驱动的H $_3^+$发射将介于$10^2$和$10^5\times$之间,比木星的强度更强。如果确实存在产生排放物的最佳条件,则可通过现有地面仪器或在不久的将来探测到排放物。首次利用Keck/NIRSPEC高分辨光谱仪$L^\prime$在棕矮星中寻找H-$_3^+$谱线。此外,我们调查恒星托管巨行星在半长轴附近的$0.1-0.2$ au,模型表明可能是最好的行星目标。没有发现候选的H $_3^+$发射。我们对棕矮星H $_3^+$发射的限制表明,在这些环境中H $_3^+$的极光产生可能与木星上发现的过程不成线性比例,这可能是由于沉淀的极光电子穿透大气更深。詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)或未来的30米级望远镜可能会探测到棕矮星中的H $_3^+$发射。
2022-06-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Earth as an extrasolar transiting planet - II: HARPS and UVES detection of water vapor, biogenic O$_2$, and O$_3$
凌日系外行星的大气成分可以在凌日期间通过光谱学来表征。对于地球孪生兄弟的过境,模型预测生物$O_2$和$O_3$应该是可检测的,以及水蒸气,一种与我们在地球上所知的可居住性有关的分子。其目的是以最高的光谱分辨率测量地球半径与波长$λ$(或大气厚度$h(λ)$)的关系,以充分表征地球作为凌日系外行星的特征。我们目前的观测月食的21-12-2010。从月球上看,地球遮住了太阳,打开了地球大气层透射光谱的通道。我们使用HARPS和UVES摄谱仪从3100到10400 Ang拍摄半影和本影高分辨率光谱。望远镜上方水蒸气量的变化损害了UVES数据的质量。我们在数据处理中对这种影响进行了校正。我们用三种不同的方法分析数据。第一种方法是基于对半影光谱的分析。第二种使用单个半影光谱,第三种使用所有半影和本影光谱。使用三种方法获得两种仪器的$h(λ)$曲线。第一种方法给出了最好的结果,与模型一致。第二种方法似乎对太阳光谱线相对于大地线的多普勒频移更敏感。第三种方法利用了使结果产生偏差的本影光谱,但可以从第一种方法的结果中对此进行后验校正。这3种方法清楚地显示了地球大气中瑞利散射的光谱特征以及H $_2$ O、O $_2$和O $_3$的波段。检测到钠。在没有大气扰动的情况下,我们证明了E-ELT理论上能够在8小时的积分时间内探测到10秒差距的地球孪生子的$O_2$ A波段。
2014-02-12 astro-ph.EP
Diagnosing aerosols in extrasolar giant planets with cross-correlation function of water bands
地面高分辨率仪器的透射光谱学提供了对系外行星大气组成的关键见解。像水和一氧化碳这样的分子已经通过互相关技术在热气巨星中被明确地识别出来。交叉关联函数(CCF)中的最大值被发现时,在一个二元掩模或模型模板中的分子吸收线匹配的行星中所包含的。在这里,我们演示了如何CCF方法可用于诊断宽带光谱特征,如散射气溶胶在高分辨率过境光谱。这个想法包括利用从光学到近红外的多个水带的存在。我们制作了一套典型的热木星模型,涵盖了各种温度和气溶胶覆盖条件。我们证明,比较的CCF的个别水带的模型约束的存在和气溶胶层的属性。两个波段的CCF之间的对比度差异可以达到约100 ppm,这可以很容易地用当前或即将推出的跨越宽光谱范围的高分辨率稳定光谱仪检测到,例如ESTERO,CARMENES,HARPS-N+GIANO,HARPS+NIRPS,SPIRou或CRIRES+。
2018-07-27 astro-ph.EP
Elemental Compositions of Two Extrasolar Rocky Planetesimals
利用Keck/HIRES和HST/COS对两颗氢大气白矮星G29-38和GD 133吸积的太阳系外岩石星子进行了光谱研究。在G29-38中,检测到8种元素,包括C、O、Mg、Si、Ca、Ti、Cr和Fe,而在GD 133中,观察到O、Si、Ca和少量Mg。这两个太阳系外的小行星显示出一种不应增强和挥发性耗尽的模式。对于G29-38,观测到的成分可以最好地解释为一个折射物体与一些富折射物质的混合物,这是星云后加工的结果。根据导出的氧丰度,在G29-38上增生的母体中水非常贫乏。GD 133的总质量吸积率是所有已知尘埃白矮星中最低的,可能是由于非稳态吸积。我们继续发现,各种太阳系外的小行星都类似于零阶的元素组成的大块地球。
2014-01-17 astro-ph.EP
Radial velocity follow-up of CoRoT transiting exoplanets
我们报告的结果,从径向速度的后续计划进行建立行星的性质,并描述过境的候选人发现的空间任务CoRoT。我们使用OHP的SOPHIE,ESO的HARPS和Keck摄谱仪的HIRES来收集来自CoRoT的几十个不同候选者的光谱和高精度径向速度(RV)测量。我们已经测量了几个已确认的行星的Rossiter- McLaughlin效应,特别是CoRoT- 1b,它揭示了它是另一个高度倾斜的系统。这种高精度的RV数据对于发现新的过境行星是必要的。此外,从我们的Keck和HARPS数据中已经出现了几个低质量行星候选者。
2011-01-03 astro-ph.EP
Models of radial velocities and transit light curves
太阳系外行星科学的研究是数据驱动的。随着像HARPS和HARPS-N这样的径向速度仪器的出现,以及像开普勒这样的过境太空任务,我们发现和探测太阳系外行星的能力不再受到仪器精度的限制,而是受到我们准确建模数据的能力的限制。本章介绍了描述径向速度测量和凌日光变曲线的模型。我首先推导出两体问题的解决方案,并从那里,方程描述的径向速度的行星主机恒星和恒星和行星中心之间的距离,必要的模型过境光变曲线。随机模型,然后介绍,我描绘他们是如何被用来模拟复杂的物理现象影响的系外行星数据集,如恒星活动。最后,我简要概述了贝叶斯推断的过程,重点是建设的似然函数和先验概率分布。特别是,我描述了不同的方法来指定无知先验。
2017-11-17 astro-ph.EP
Characterizing Habitable Extrasolar Planets using Spectral Fingerprints
由于径向速度测量(HARPS),凌日搜索(Corot,Kepler)和致力于其表征的空间观测站已经处于开发阶段(James Webb太空望远镜),大型地面望远镜(ELT,TNT,GMT)以及专门的太空任务,如达尔文,类地行星,新世界观察者,类地行星的检测和表征正在迅速接近。在本文中,我们将讨论如何读取行星的光谱,以评估其可居住性并寻找生物圈的特征。识别生命迹象意味着了解所观察到的大气层的物理和化学作用,从而除了观察其光谱指纹外,还可以收集有关该行星的信息。
2009-06-01 astro-ph.EP astro-ph.IM
A differential Least Squares Deconvolution method for high precision spectroscopy of stars and exoplanets I. Application to obliquity measurements of HARPS observations of HD189733b
对恒星光谱线轮廓及其随时间变化的高精度测量包含了关于恒星光球(恒星活动)物理学的非常有价值的信息,并且可以通过罗斯特-麦克劳克林效应或来自行星的反射光来表征太阳系外行星。在本文中,我们提出了一种新的方法来测量微小的变化,在平均线轮廓的光谱进行我们所谓的微分最小二乘反卷积(dLSD)。该方法包括在寻找卷积函数(或内核)需要转换成每个观察到的光谱的恒星的高信噪比模板。与类似的技术相比,这里提出的方法不需要对模板谱进行任何假设(例如,不需要行列表或互相关掩码)。我们表明,我们的实施dLSD是能够执行-至少-作为其他技术一样好,通过将其应用到恒星行星的行星的行星度测量系外行星HD 183799在其过境。除此之外,该方法应该能够独立于模型检测由系外行星反射的光。
2017-08-08 astro-ph.EP
The HARPS search for southern extra-solar planets. XXIV. Companions to HD 85390, HD 90156 and HD 103197: A Neptune analogue and two intermediate mass planets
我们报道了用安装在拉西拉天文台ESO 3.6米望远镜上的HARPS摄谱仪探测到三颗新的太阳系外行星,它们分别围绕太阳型恒星HD 85390、HD 90156和HD 103197运行。HD 85390有一颗行星伴星,其质量为中等质量(42.0地球质量),轨道周期为788天(a=1.52天文单位),离心率为0.41,在太阳系中没有类似的天体。数据的漂移表明在长周期轨道上存在另一个伴星,但我们的测量没有涵盖这一点。HD 90156的轨道是一颗温暖的海王星类似物,最小质量为17.98地球质量(1.05海王星质量),周期为49.8天(a=0.25天文单位),离心率为0.31。HD 103197有一颗中等质量的行星,其轨道为圆形(P=47.8 d,Msini=31.2地球质量)。我们讨论了中等质量(约30-100地球质量)的行星的形成,根据核心吸积形成模型,这应该是罕见的几个AU内。
2010-10-05 astro-ph.EP
The impact of red noise in radial velocity planet searches: Only three planets orbiting GJ581?
我们对最近引起广泛关注的红矮星GJ 581的最新HARPS和Keck径向速度数据进行了详细的分析。我们发现,这些数据包含重要的相关噪声分量(“红噪声”)的相关时间尺度的顺序为10天。当我们在传统的白噪声模型中工作时,这种红噪声带来了很多误导性的影响。为了消除这些误导性的影响,我们提出了一个最大似然算法配备了一个扩展模型的噪声结构。我们将红噪声视为具有指数衰减关联函数的高斯随机过程。利用这种方法,我们证明了:(i)行星b和c确实存在于这个系统中,因为它们可以在HARPS和Keck数据中被独立地检测到,而不管假设的噪声模型如何;(ii)行星e也可以被两个数据集独立地确认,尽管在Keck数据中揭示它必须考虑红噪声;(iii)最近宣布的假定行星f和g可能只是红噪音的幻觉;(iv)候选行星GJ 581 d的真实性是值得怀疑的,因为它不能从凯克数据中检测到,并且当考虑红噪声时,其在HARPS数据(以及在组合数据集)中的统计显著性下降到$\sim 2σ$的边缘水平。因此,GJ 581目前的数据确实支持不超过四颗(甚至可能只有三颗)绕轨道运行的系外行星。候选行星GJ 581 d需要认真的观测验证。
2012-11-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
KOI-200b and KOI-889b: two transiting exoplanets detected and characterized with Kepler, SOPHIE and HARPS-N
我们提出了两个新的过境,近距离,巨大的太阳系外行星KOI-200 b和KOI-889 b的检测和表征。它们首先被开普勒团队从开普勒卫星的测光中确定为有希望的候选者,然后我们通过与光谱仪SOPHIE和HARPS-N联合确保的径向速度跟踪确定了它们的行星性质。对整个数据集的综合分析使这两个行星系得以表征。行星KOI-200 b的质量和半径分别为0.68 +/- 0.09 M_Jup和1.32 +/- 0.14 R_Jup;它绕着一颗质量和半径分别为1.40(+0.14/-0.11)M_Sun和1.51 +/- 0.14 R_Sun的F8 V主星公转7.34天。KOI-889 b是一颗质量和半径分别为9.9 +/- 0.5 M_Jup和1.03 +/- 0.06 R_Jup的大质量行星;它以8.88天的周期围绕一颗活跃的G8 V恒星运行,自转周期为19.2 +/- 0.3天,质量和半径分别为0.88 +/- 0.06 M_Sun和0.88 +/- 0.04 R_Sun。这两颗行星都位于偏心轨道上,正好位于潮汐可以解释圆化的区域之间的边界,潮汐效应可以忽略不计。这两颗行星是最早发现和表征的行星之一,这要归功于最近安装在国家伽利略望远镜上的新光谱仪HARPS-N的观测。这些结果说明了使用SOPHIE和HARPS-N这两台摄谱仪进行联合研究所能获得的好处。
2013-04-22 astro-ph.EP
Treating dynamical stability as an observable: a 5:2 MMR configuration for the extrasolar system HD 181433
HD 181433的太阳系外三行星系统已经被HARPS探测到。探索团队宣布的最佳解决方案描述了一种高度不稳定、自我破坏的配置。事实上,一个狭窄的观测窗口,仅部分覆盖最长的轨道周期,可能导致代表不切实际的情景的解决方案。考虑到动态稳定性作为一个额外的观察,同时解释RV数据,我们可以分析相空间的统计最佳拟合的邻域,并得出动态稳定的配置,重现所观察到的RV信号。我们的牛顿稳定最佳拟合模型能够存活至少2.5亿年。这两个巨大的同伴被发现被锁定在5:2的MMR中,作为太阳系的木星和土星。这种机制不允许近距离相遇,即使在高度偏心的轨道上也是如此。此外,行星c和d位于许多其他强低阶MMR所覆盖的区域。我们研究了一些合理的情况下的动力学,我们说明了长期拱点共振和平均运动共振所造成的行为。此外,我们发现HD 181433的宜居带中有一颗类地行星能够保持稳定。除了填补该系统的空白之外,本机构确实可以为生命提供一个港湾。为了研究这一假设,需要进行额外的测量,并可以证实论文中概述的预测。
2011-08-01 astro-ph.EP
Exoplanets: Gaia and the importance of ground based spectroscopy follow-up
对太阳系外行星的研究发展迅速,今天已经发现了1700多颗绕恒星运行的行星。感谢盖亚,我们将收集数千个新的低质量天体的高精度天体测量轨道,如太阳系外行星和褐矮星。这些测量与光谱学以及现在和未来的太阳系外行星搜索计划(如HARPS,ESTERO)相结合,将对行星天体物理学的几个方面(形成理论,动力学演化等)做出至关重要的贡献。此外,盖亚将在恒星化学和运动学特征研究方面做出巨大贡献。在本文中,我们提出了一个简短的概述盖亚在系外行星研究的背景下的重要性。作为盖亚的准备工作,我们将提出一项研究,我们推导出恒星参数的场巨星的样本。
2015-02-03 astro-ph.EP
Long-term radial-velocity variations of the Sun as a star: The HARPS view
恒星径向速度在太阳系外行星的发现、物理参数的测量以及恒星物理性质的研究中起着基础性的作用。我们调查的影响,太阳活动的径向速度的太阳使用HARPS摄谱仪获得的测量,可以直接与太阳系外行星搜索计划中获得的。我们使用月球,伽利略卫星,和几个小行星作为反射器来测量太阳作为一个恒星的径向速度,并将其与类似于恒星活动指数的太阳活动的盘集成色球和磁指数相关联。我们详细讨论了影响我们的测量和方法来解释它们的系统效应。我们发现,太阳作为一颗恒星的径向速度与其色球活动水平在约95%的显着性水平呈正相关。2006-2014年期间测量的长期变化幅度为4.98 \pm 1.44 m/s,与模型预测一致。通过减去线性最佳拟合得到的残差的标准差为2.82米/秒,这是由于反射体的旋转和太阳在比活动周期短的时间尺度上的固有变化。径向速度与视线光球磁场通量密度的平均绝对值之间存在较低的相关性。我们的研究结果证实了在其他晚型主序星中发现的类似相关性,并为基于当前模型的恒星活动引起的径向速度变化的预测提供了支持。
2016-01-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Rocky Extrasolar Planetary Compositions Derived from Externally-Polluted White Dwarfs
我们报道了两颗氦占主导地位的白矮星PG 1225 -079和HS 2253 +8023的Keck高分辨率中阶梯光谱仪数据和模型大气分析。每个系统的最小吸积质量约为10^22 g,相当于一颗大型小行星的质量。在PG 1225 -079中,Mg、Cr、Mn、Fe和Ni的丰度比与块体地球值相似,而我们测量了四种难熔元素Ca、Sc、Ti和V,它们的丰度都比块体地球高约2-3倍。对于HS 2253 +8023来说,被吞噬的物质在成分上与大块地球相似,其主要元素种类O、Mg、Si和Fe的质量百分比超过85%,并且富含独特比例的矿物氧化物-这是岩石母体起源的有力证据。包括以前的研究,我们现在知道四个严重污染的白矮星,其中测得的氧和氢与父母的身体形成几乎没有冰的观点一致,在星云环境中的任何雪线内部。越来越多的被污染的白矮星系统与全面的丰度测量形成了一个基线,用于表征岩石系外行星的组成,可以与大块地球进行比较。
2011-08-07 astro-ph.EP
Chemical Abundances in the Externally Polluted White Dwarf GD 40: Evidence of a Rocky Extrasolar Minor Planet
我们目前的Keck/HIRES数据与模式大气分析的氦为主的污染的白矮星GD 40,在其中我们测量大气中相对于氦的9种元素的丰度:H,O,Mg,Si,Ca,Ti,Cr,Mn和Fe。除了氢与其他污染物的关系尚不确定之外,这种物质很可能是从GD 40的拱星尘埃盘吸积而来,其存在通过过量的红外辐射得到证明。这些数据最好用岩石行星物质的吸积来解释,其中重元素主要包含在氧化物中,来自一颗潮汐破裂的小行星,质量至少与朱诺号相当,可能与灶神星一样大。相对较低的氢丰度设定了推断母体中10%水质量的上限,而相对较高的难熔元素Ca和Ti丰度可能表明高温处理。虽然母体的整体组成与地球相似,但其85%以上的质量是由氧、镁、硅和铁组成的,我们发现n(Si)/n(Mg)= 0.30 +/-0.11,明显小于地球、太阳、太阳和附近恒星的比例。这一结果表明,分化发生在母体内。
2009-12-08 astro-ph.EP
Clouds and Chemistry in the Atmosphere of Extrasolar Planet HR8799b
利用凯克II望远镜上的积分场摄谱仪OSIRIS,获得了年轻系外行星HR 8799 b的宽近红外H和K波段光谱。此外,还在H和K波段进行了六次新的窄带光度测量。这些数据与先前发表的测光相结合,用于分析行星的大气特性。厚厚的光球尘埃云的不透明度被用来解释这颗行星的红色近红外颜色和相对平滑的近红外光谱。探测到强烈的水吸收,表明大气中富含氢。在K波段只检测到微弱的CH 4吸收,表明有效的垂直混合和不平衡的CO/CH 4比在光球深度。H波段光谱具有明显的三角形形状,与低表面重力一致。新的巨行星大气模型与这些数据进行了比较,最佳拟合的整体参数为Teff = 1100 K +- 100和log(g)= 3.5 +-0.5(对于太阳成分)。考虑到观测到的光度log(Lobs/Lsun)~-5.1,这些值对应于半径0.75 Rjup(+0.17,-0.12)和质量~ 0.72 Mjup(+2.6,-0.6)--与内部/演化模型明显不一致。增强的金属丰度(高达太阳的10倍)以及厚云和非平衡化学可能需要重现完整的光谱和光度数据以及演化模型所需的低有效温度(<1000 K)。
2011-03-20 astro-ph.EP
Obliquity Constraints on an Extrasolar Planetary-Mass Companion
我们把第一个约束的行星质量的同伴(PMC)外的太阳系的质量。我们的目标是直接成像的系统2 MASS J 01225093 -2439505(2 M0122),它由一颗1亿2千万年的0.4 M_太阳恒星组成,在50 AU处有一颗12-27 M_J的伴星。我们约束系统的所有三个角动量矢量:伴星自旋轴、恒星自旋轴和轨道法线相对于我们视线的倾斜程度。为了实现这一点,我们测量投影旋转速率(vsini)的恒星和同伴使用新的近红外高分辨率光谱与NIRSPEC在凯克天文台。我们结合这些与一个新的恒星光度旋转期间从TESS和公布的同伴旋转期间从HST获得两个对象的自旋轴倾角。我们还拟合了多个天体测量学时期,包括NIRC 2/Keck的新观测,以测量2 M0122 b的轨道倾角。这三个视线倾角限制了真实的反投影伴星系和恒星的质量。我们发现,虽然恒星的平行度稍微倾向于对齐,同伴平行度暂时有利于错位。我们评估可能的起源场景。虽然碰撞、长期自旋轨道共振和Kozai-Lidov振荡不太可能发生,但引力湍流盘中的引力不稳定性--这是恒星的褐矮星伴星所青睐的场景--似乎很有希望。
2020-05-27 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The GAPS Programme with HARPS-N@TNG XII: Characterization of the planetary system around HD108874
为了了解观测到的太阳系外行星系的物理和轨道多样性,有必要对这些天体及其宿主恒星进行充分调查。在这一领域内,利用HARPS-N@TNG的GAPS观测项目的主要目的之一是提供已知系统的更详细的特征。在这个框架中,我们用HARPS-N对这颗拥有两颗巨行星HD 108874的恒星进行了三年的监测,以改进轨道,改善动力学研究,并在近轨道上寻找更多的低质量行星。我们减去了已知外行星的径向速度(RV)信号,发现了40.2 d周期的明显调制。我们分析了RV残差和活动指标之间的相关性,并使用专用代码对磁活动进行了建模。我们的分析表明,40.2 d的周期是恒星自转周期的标志。一个精细的轨道解,揭示了该系统是接近约9:2的平均运动共振,在一个稳定的配置超过1 Gyr。低质量行星的稳定轨道仅限于非常接近恒星或远离恒星的区域。我们的数据排除了Msin i \gtrsim 5 M_Earth在0.4 AU以内的超级地球和Msin i \gtrsim 2 M_Earth轨道周期为几天的天体。最后,我们把限制系统的宜居带,假设存在一个系外卫星轨道的内部巨行星。
2016-11-29 astro-ph.EP
The Calan-Hertfordshire Extrasolar Planet Search
对系外行星系统HD 189733和HD 209458的详细研究已经产生了大量关于系外行星大气物理学的令人兴奋的信息。为了进一步了解这些大气层的组成和过程,我们需要更大的明亮过境行星样本。我们已经开始了一个项目,通过利用精确的径向速度测量来探测南半球更多明亮的凌日行星。我们已经使用HARPS仪器观察了明亮,不活跃和富含金属的恒星的有限样本,在这里我们介绍了这个项目的当前状态,以及我们的第一个发现,其中包括在恒星HD 191760周围的棕矮星沙漠地区发现的棕矮星/极木星系外行星,以及其他三个系外行星系统HD 48265的改进轨道。HD 143361和HD 154672。最后,我们简要地讨论了这个项目的未来和目前的前景,我们发现更多的明亮的过境行星。
2009-12-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
The HARPS search for southern extra-solar planets. XXVII. Up to seven planets orbiting HD 10180: probing the architecture of low-mass planetary systems
上下文目前,通过径向速度和凌日观测,低质量太阳系外行星的发现速度正在加快,为研究行星系打开了一扇新的窗口。目标。我们正在用HARPS摄谱仪进行高精度径向速度调查,目的是描述附近太阳型恒星周围的冰巨星和超级地球的数量。这将导致更好地了解它们的形成和演化,并产生一个全球性的行星系,从气体巨星到地球行星。方法.在这一领域取得的进展主要归功于HARPS所实现的亚m/s径向速度精度。我们在这里提出了新的高质量的测量从这个仪器。结果我们发现了一个行星系,它至少由5颗类海王星行星组成,最小质量为12 ~ 25 M_Earth,它们围绕太阳型恒星HD 10180公转,距离在0.06 ~ 1.4 AU之间。第六个径向速度信号出现的周期较长,可能是由于一个65-M地球物体。此外,另一个最小质量低至1.4 M地球的天体可能存在于距离恒星0.02 AU处。这是迄今为止已知的人口最多的系外行星系统。行星处于密集但仍然分离的配置中,具有显着的长期相互作用。一些轨道周期比相当接近整数或半整数值,但系统没有表现出任何平均运动共振。广义相对论效应和潮汐耗散对最内层行星和整个系统的稳定起着重要作用。数值积分表明,长期的动力学稳定性,提供的真实质量是在一个因素~3的最小质量。我们进一步注意到,几个低质量的行星系表现出相当“拥挤”的轨道结构,几乎没有或根本没有空间留给额外的行星。(节录)
2010-11-23 astro-ph.EP
Magnetic Fields of Extrasolar Planets: Planetary Interiors and Habitability
木星的无线电辐射与其行星尺度的磁场有关,航天器的调查显示,大多数行星和一些卫星都有或曾经有一个全球性的磁场。由内部发电机产生的磁场是限制行星内部性质的少数遥感手段之一。对于地球来说,它的磁场被推测是其可居住性的部分原因,而太阳系外行星的磁场的知识可能是评估其可居住性所必需的。木星和其他太阳系行星的无线电发射是由电子回旋脉泽产生的,探测太阳系外行星的电子回旋脉泽将能够测量太阳系外行星的磁场。这份白皮书大量借鉴了W。M.凯克空间研究所的报告《行星磁场:行星内部和可居住性》(拉齐奥、史考尼克、哈利南等人),它结合了在美国天文学会专题会议“行星可居住性的无线电探索”上讨论的主题,它补充了天体生物学科学战略白皮书“太阳系以外的生命:空间天气及其对可居住世界的影响”(Airapetian等人),它涉及到NASA天体生物学战略中讨论的行星磁场的各个方面。
2018-03-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
The LCES HIRES/Keck Precision Radial Velocity Exoplanet Survey
我们描述了一个20年的调查进行的利克-卡内基系外行星调查小组(LCES),使用精确的径向速度从HIRES上的PRAK-I望远镜,以寻找和表征太阳系外的行星系轨道附近的F,G,K和M矮星。我们在这里提供了该调查中包含的1,624颗恒星的60,949个精确径向速度。我们列出了357个重要的周期信号,这些信号具有恒定的周期和相位,并且在周期和/或相位上与恒星活动指数不一致。因此,这些信号强烈暗示了恒星的重心反射运动是由一个或多个候选系外行星围绕主星的开普勒运动引起的。在这些信号中,有225个已经被公布为行星声明,60个被归类为重要的未公布的候选行星,等待光度跟踪以排除与活动有关的原因,54个也是未公布的,但被归类为“重要”信号,需要额外的数据确认,然后才能上升到行星候选者的类别。特别令人感兴趣的是,我们探测到一颗候选行星,其最小质量为3.9个地球质量,轨道周期为9.9天,绕拉兰德21185轨道运行,拉兰德21185是距离太阳第四近的主序星。对于我们的每一个系外行星候选信号,我们提供了开普勒轨道拟合的周期和半振幅,以及其统计意义的似然比估计。我们还列出了18个开普勒信号,我们归类为可能产生的恒星活动。
2017-02-12 astro-ph.EP
New Planetary Systems from the Calan-Hertfordshire Extrasolar Planet Search
我们报告发现了八颗新的巨行星,并更新了四颗已知行星的轨道,这些行星使用CORALIE,HARPS和MIKE仪器围绕矮恒星和亚巨星运行,作为卡兰赫特福德郡太阳系外行星搜索的一部分。这些行星的质量在1.1- 5.4兆焦耳之间,轨道周期在40-2900天之间,离心率在0.0-0.6之间。它们包括一个围绕我们样本中最大质量恒星(HD 147873)运行的双行星系统,两个偏心巨行星(HD 128356 b和HD 154672 b),以及一个罕见的14 Herculis类似物(HD 224538 b)。我们强调了从径向速度检测到的围绕附近恒星运行的行星样本中的一些人口相关性,包括质量函数指数分布,越来越多的证据表明,低质量行星往往比巨行星围绕更多的贫金属恒星运行,以及质量>0.1MJ的行星可能的周期金属丰度相关性,根据轨道周期小于100天的行星和轨道周期大于100天的行星的金属量差异为0.16 dex。
2016-11-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Near-Infrared Spectroscopy of the Extrasolar Planet HR 8799 b
[摘要]介绍了太阳系外行星HR 8799 b的2.12 - 2.23 μ m高对比度积分场光谱。我们的观测是用凯克II望远镜上的OSIRIS获得的,并对2.2 μ m的CH4特征进行了采样,这对光谱分类和作为超冷物体的温度诊断是有用的。HR 8799 b的光谱相对来说没有什么特征,只有很少或没有甲烷吸收,也没有类似绝对星等的T矮星所具有的强烈甲烷吸收。总体而言,我们发现HR 8799 b具有与L5-T2一致的光谱型,尽管与大多数场对象相比,它的SED是非典型的。我们使用Hubeny & Burrows,Burrows等人,和埃姆斯-尘埃模型大气网格,其中包括非平衡化学,非太阳金属丰度,以及清晰和多云的变体。没有模型与所有数据一致,但那些具有中间云的模型产生了更好的拟合。最大的差异发生在J波段,在HR 8799 b中受到高度抑制。最佳拟合有效温度范围为1300 - 1700 K,半径范围为~0.3 - 0.5 RJup。这些数值与基于HR 8799 b光度和HR 8799年龄的演化模型得出的数值(800 - 900 K和1.1 - 1.3 RJup)不一致,这种差异可能是由于不完善的大气模型或模型所涵盖的物理参数范围有限。从演化模型推断的低温表明HR 8799 b比场L/T转变天体冷约400 K,进一步证明了L/T转变是重力依赖的。HR 8799 b的光球层异常多尘,光谱型的光度异常…
2010-08-26 astro-ph.EP
Automated Scheduling of Doppler Exoplanet Observations at Keck Observatory
本文提出一种基于分层整数线性规划的自动化调度框架,用于在凯克天文台优化约1000次系外行星多普勒观测的时间与顺序,实现实时近最优调度并最小化仪器转动和停机时间。
2024-02-27 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Kepler-10 planetary system revisited by HARPS-N: A hot rocky world and a solid Neptune-mass planet
开普勒-10b是开普勒卫星探测到的第一颗岩石行星,并得到了地球物理卫星-HIRES径向速度跟踪观测的证实。这颗行星的质量测量精度约为30%,这不足以详细限制其内部结构和组成的模型。除了开普勒-10b,第二颗行星以45天的周期经过同一颗恒星,但径向速度仅足以为开普勒-10c的质量设定20地球的上限。为了提高行星b质量的精确度,HARPS-N合作组织决定用位于拉帕尔马的国家伽利略望远镜上的HARPS-N摄谱仪对开普勒-10进行密集观测。在两个观测季节中,共获得了148个高质量的径向速度测量结果。这些新数据使我们能够将Kepler-10 b的质量测定精度提高到15%。开普勒-10 b的质量为3.33 +/- 0.49 Mearth,更新后的半径为1.47 + 0.03 - 0.02 Rearth,密度为5.8 +/- 0.8 g cm-3,非常接近与地球内部结构和组成相同的模型预测的-0.02。我们还能够确定45天周期行星开普勒-10c的质量,精度更高,为11%。质量为17.2 +/- 1.9 Mearth,半径为2.35 +0.09 -0.04 Rearth,-0.04 Kepler-10 c的密度为7.1 +/- 1.0 g cm-3。开普勒-10c似乎是第一个强有力的证据,证明存在一类质量更大、轨道周期更长的固体行星。
2014-05-30 astro-ph.EP
Evaluating the stability of atmospheric lines with HARPS
内容:在利用视向速度技术寻找太阳系外星系的过程中,为了获得高精度的测量结果,必须进行精确的波长定标。定标器的选择在红外领域是一个特别重要的问题,在红外领域的精度和利用率仍然落后于光学的成就。目的:我们调查的长期稳定性的大气线作为一个精确的波长参考,并分析其灵敏度不同的大气和观测条件。研究方法:我们使用HARPS存档数据的三个明亮的恒星,鲸鱼座τ,Mu Arae和Eppolitan Eri,跨越6年,并包含高节奏的测量超过几个晚上。我们将这些数据与O2掩模相互关联,并评估径向速度和平分线变化,直至1 m/s的光子噪声。结果:三组数据中的大地电磁线在10 m/s(r.m.s.)以下是稳定的。在过去的6年里。我们还表明,径向速度的变化可以占简单的大气模型,最终精度为1-2米/秒。结论:尽管存在大气现象,但大气线的长期稳定性被测量为六年以上的10 m/s。大气线可用作短时间尺度程序的波长参考,产生5 m/s的“开箱即用”精度。如果通过所描述的简单大气模型对大气现象进行校正,则可以达到更高的精度(低至2 m/s),即使在长时间尺度上,它也是一种非常有竞争力的方法。
2010-03-02 astro-ph.EP astro-ph.IM
Long-term magnetic activity of a sample of M-dwarf stars from the HARPS program II. Activity and radial velocity
由于它们的质量和光度都很低,如果希望通过径向速度(RV)方法找到类似地球的低质量行星,M矮星是理想的目标。然而,恒星的磁循环可能会增加噪音,甚至模仿长周期伴星的RV信号。在我们之前研究K矮星的活动周期和长期RV变化之间的相关性之后,我们现在将研究扩展到主序列的低端。我们的目标是检测任何长期活动的变化和观察到的RV的样本M矮星之间的相关性。我们使用了27颗M矮星的样本,平均观测时间为5.9年。由HARPS谱计算了交叉关联函数及其参数RV、二等分线反斜率、半高宽和对比度。使用Na I D双重峰导出了活性指数。将这些参数与恒星的活动水平进行比较,以寻找相关性。我们检测到RV的变化高达~5米/秒,我们可以归因于活动周期的影响。然而,只有36%的长期活动变化的恒星似乎有其RV受磁周期的影响,在典型的时间尺度上约6年。因此,我们建议在使用长时间跨度RV数据搜索太阳系外行星时仔细分析活动数据。
2012-02-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
The HARPS search for southern extra-solar planets XIX. Characterization and dynamics of the GJ876 planetary system
通过对HARPS摄谱仪获得的数据进行精确的径向速度测量,推断出有三颗行星围绕M4矮星GJ876运行。特别是,我们确认了行星“d”的存在,它的轨道周期为1.93785天。我们发现它的轨道可能有显著的偏心率(e=0.14),并推导出一个更准确的估计,其最小质量为6.3地球质量。HARPS测量的动力学模型与凯克天文台的文献速度相结合,强烈约束了“b”和“c”行星的轨道倾角。我们发现,i_b = 48.9度,i_c = 48.1度,由此推知行星的真实质量分别为M_b = 2.64木星质量和M_c = 0.83木星质量。因此,在这种有利的情况下,径向速度本身就可以完全确定多行星系统的轨道结构,而不需要天体测量或凌日的输入。这两颗巨行星的轨道几乎是共面的,它们2:1的平均运动共振确保了至少5 Gyr的稳定性。天平动振幅小于2度,表明在行星形成过程中,天平动受到某种耗散过程的阻尼。该系统有空间容纳第四颗稳定的行星,与行星“b”以4:1的平均运动共振,周期约为15天。径向速度测量限制了这颗可能的额外行星的质量,最多是地球的质量。
2010-01-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
The CORALIE survey for southern extrasolar planets XVII. New and updated long period and massive planets
自1998年以来,La Silla天文台的CORALIE阶梯光栅摄谱仪在南半球50 pc以内的主序星周围进行了行星搜索计划。通过超过14年的观测时间跨度,CORALIE调查现在能够揭示木星周期域上的类木行星。这种不断增长的周期间隔覆盖范围是重要的形成和迁移模型,因为观测的限制仍然很弱,超过冰线的时期。使用CORALIE阶梯光栅摄谱仪进行的长期精确多普勒测量,以及使用ESO 3.6米望远镜上的HARPS摄谱仪进行的一些额外观测,揭示了长周期轨道上大质量行星伴星的径向速度特征。在这篇论文中,我们提出了7颗新的行星,它们围绕着HD27631、HD98649、HD106515A、HD166724、HD196067、HD219077和HD220689运行,同时还提供了围绕着HD10647、HD30562和HD86226运行的三颗已知行星的CORALIE轨道参数。新的行星伴星的周期范围从2200到5500天,覆盖的质量域在1到10.5兆焦耳之间。令人惊讶的是,其中五个具有相当高的偏心率,e>0.57。对于HD106515Ab和HD196067b这两颗在多个系统中绕轨道运行的恒星,可以调用Kozai机制的抽运方案。由于无法从HD 98649 b、HD 166724 b和HD 219077 b的数据中推断出第三个大质量天体的存在,因此这些系统的偏心率的来源仍然未知。除了HD10647 b,依巴谷天…
2013-01-23 astro-ph.EP
Spectroscopic characterization of a sample of metal-poor solar-type stars from the HARPS planet search program. Precise spectroscopic parameters and mass estimation
恒星的金属丰度与行星的存在及其性质密切相关。为了检查恒星与轨道行星存在之间的新相关性,我们确定了贫金属太阳型恒星样本的精确恒星参数。这个样本是用HARPS摄谱仪观测到的,是寻找新的太阳系外行星计划的一部分。恒星参数的确定使用LTE分析的基础上的等效宽度(EW)的铁线,并通过施加激发和电离平衡。ARES代码用于自动和系统地推导恒星参数。获得了97颗低金属含量恒星的精确恒星参数和金属丰度。我们还提出了派生的质量,光度,和新的flaxes估计的基础上派生的参数,并比较我们的光谱参数与红外通量方法校准,以检查我们的方法在贫金属星的一致性。这两种方法似乎给出了相同的有效温标。最后,我们提出了一个新的校准的温度作为\textit{B-V}和[Fe/H]的函数。这是通过添加这些新的贫金属星来获得的,以增加校准的金属丰度范围。新校准的标准偏差为$\sim$ 50 K。
2011-03-25 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Evidence for enhanced chromospheric Ca II H & K emission in stars with close-in extrasolar planets
行星与恒星的相互作用表现在许多方面。人们发现,一颗靠近的系外行星会在几颗恒星的光谱中的几条线的核心中引起微小但可测量的变化,这与系外行星的轨道周期相对应。有和没有系外行星的恒星可能有不同的性质。我们研究的主要目标是寻找系外行星可能对其宿主恒星的大气层产生的影响。与以前的研究不同,我们不研究宿主恒星光谱的变化或有和没有系外行星的恒星之间的差异。我们的目标是研究大量具有系外行星的恒星,其色球活动的当前水平,并寻找与系外行星性质的可能相关性。为了分析恒星的色球活动,我们利用我们自己的(2.2米ESO/MPG望远镜)和公开可用的档案光谱(凯克天文台档案),测量Ca II H和K线核心的等效宽度,并将它们用作其活动的示踪剂。随后,我们寻找它们的轨道参数和质量的系外行星的依赖。我们发现了一个有统计意义的证据,即主恒星的Ca II K线发射的等效宽度和log R '_{HK}活动参数随系外行星的半长轴和质量而变化。具有半长轴a <= 0.15 AU(P_orb <= 20天)的系外行星的T_eff <= 5500 K的恒星具有宽范围的Ca II K发射,并且通常比具有类似温度但具有更高半长轴值的恒星具有更强的发射。对于质量更大的系外行星,具有近距离系外行星(a <= 0.15 AU)的冷恒星(T_eff <= 5500 K)的Ca II K发射也更明显。恒星色球层活动的总体水平可能会受到它们附近…
2012-02-16 astro-ph.EP
A warm super-Neptune around the G-dwarf star TOI-1710 revealed with TESS, SOPHIE and HARPS-N
我们报告了太阳系外行星TOI-1710 $\:$ b的发现和特征。它首先被凌日系外行星调查卫星(TESS)确定为有希望的候选者。它的行星性质是通过径向速度方法用SOPHIE和HARPS-N光谱观测确定的。恒星的恒星参数来自光谱和联合马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)调整的光谱能量分布和演化轨道的TOI-1710。TESS光变曲线和径向速度演化的联合MCMC分析使我们能够确定行星系统的属性。根据我们的分析,TOI-1710 $\:$ b被发现是一个巨大的温暖的超海王星($M_{\rm p}=28.3\:\pm\:4.7\:{\rm M}_{\rm Earth}$和$R_{\rm p}=5.34\:\pm\:0.11\:{\rm R}_{\rm Earth}$),围绕一颗G5 V矮星($T_{\rm eff}=5665\pm~55\mathrm{K}$)在一个近圆形的24.3天轨道($e=0.16\:\pm\:0.08$)上运行。这颗行星的轨道周期接近其主星$P_{\rm rot}=22.5\pm2.0~\mathrm{days}$的估计自转周期,并且它具有低开普勒半振幅$K=6.4\pm1.0~\mathrm{m\:s^{-1}}$ ;因此,我们进行了额外的分析,以显示检索到的行星参数的鲁棒性。由于$1.03\pm0.23~\mathrm{g\:cm^{-3}}$体积密度低,并围绕一颗明…
2022-05-10 astro-ph.EP
The HADES RV Programme with HARPS-N@TNG VIII. Gl15A: A multiple wide planetary system sculpted by binary interaction
我们提出了20年的径向速度(RV)测量的M1矮G115 A,结合5年的密集RV监测与HARPS-N摄谱仪与15年的档案HIRES/凯克RV数据。我们进行MCMC为基础的RV时间序列的分析,包括高斯过程(GP)的方法来描述恒星活动引起的RV变化。我们的分析证实了开普勒性质,并改进了11.44天周期的超级地球Gl 15 A\,b的轨道解,将其振幅减小到$1.68^{+0.17}_{-0.18}$ m s $^{-1}$($M \sin i = 3.03^{+0.46}_{-0.44}$ M $_\oplus$),并成功地模拟了组合RV数据集中的长期趋势,其依据的是具有大约7600天的周期和$2.5^{+1.3}_{-1.0}$ m s $^{-1}$的幅度的开普勒轨道,对应于超海王星质量($M \sin i = 36^{+25}_{-18}$ M $_\oplus$)行星伴星。通过详细的数值模拟,我们还讨论了G1 15 A行星系与大分离伴星G1 15 B之间Lidov-Kozai相互作用的可能结果,并讨论了G1 15 A的轨道构型.为了改善动力学分析的结果,我们推导出一个新的轨道解的双星系统,结合我们的RV测量和天体测量数据从WDS目录。Lidov-Kozai偏心率分析表明,Gl 15 B对Gl 15 A行星系有很强的影响,它可以产生与观测到的$75^\circ$和$90^\circ$…
2018-04-10 astro-ph.EP
A HARPS radial velocity search for planets in the Scorpius-Centaurus association. And its combination with the HARPS and SOPHIE young nearby stars (YNS) surveys
天蝎座-半人马座(Sco-Cen)的年轻和附近的大质量恒星形成区特别适合用直接成像和径向速度(RV)技术搜索太阳系外行星。然而,RV的搜索是具有挑战性的,因为这些恒星的旋转速度平均比光谱类型相似的老恒星更快。此外,RV时间序列显示出强烈的恒星变化(斑点和光斑)和/或恒星脉动的签名。我们的目标是在Sco-Cen协会的恒星成员周围寻找短轨道距离的巨行星(GP)和棕矮星。我们的目标也是利用这些数据与其他可用的年轻恒星,以估计GP发生率的年轻恒星长达1000天。我们使用拉西拉天文台3.6米望远镜上的HARPS摄谱仪监测了88颗A-F Sco-Cen恒星。为了改进我们的统计和分析,我们将这次调查与之前的两次调查相结合,重点关注年轻的邻近恒星(YNS),从176颗年轻A-M恒星的样本中计算伴星的出现率。我们报告在HD 145467周围发现了一颗巨大的热木星候选者,同时在HD 149790周围发现了一颗可能的短周期(P < 10天)棕矮星。此外,我们确认了八个单线双星的二进制性质:HD 108857,HD 108904,HD 111102,HD 114319,HD 121176,HD 126488,HD 126838和HD 133574。从我们的样本中,我们得到了一个GP($m_c\in[1;13] M_{Jup}$)的发生率$0.7_{-0.2}^{+1.6} \ \%$为1和1000天之间的…
2022-12-04 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The TESS-Keck Survey. XII. A Dense 1.8 R$_\oplus$ Ultra-Short-Period Planet Possibly Clinging to a High-Mean-Molecular-Weight Atmosphere After the First Gyr
本文确认并表征了超短周期行星TOI-1347 b,其质量和半径表明具有类地成分,且光蒸发已结束;TESS数据中探测到的相位曲线变化和次食暗示其可能保留着高分子量大气。
2024-02-12 astro-ph.EP
The Lick-Carnegie Exoplanet Survey: A Uranus-mass Fourth Planet for GJ 876 in an Extrasolar Laplace Configuration
利用Keck/HIRES对附近的M4 V红矮星GJ~876进行的持续径向速度监测揭示了该系统中存在一颗质量与天王星相当的第四行星伴星。这颗新行星的平均周期为$P_e=126.6$天(超过径向速度观测的12.6年基线),最小质量为$m_e\sin{i_e}=12.9\pm 1.7\,M_{\oplus}$。自洽的N体拟合径向速度数据集表明,四行星系统有一个不变的平面,相对于$i=59.5^{\circ}$的天空平面倾斜。通过引入行星"b“和" c”之间的相互倾斜度,拟合并没有得到显着改善,但新数据确实证实了最里面的行星“d”的非零偏心率$e_d=0.207\pm0.055$。在我们的最佳拟合共面模型中,新组件的质量为$m_e=14.6\pm1.7\,M_{\oplus}$。我们的最佳拟合模型将新行星与先前已知的巨行星(具有$P_c=30.4$和$P_b=61.1$天的平均周期)置于三体共振中。拉普拉斯共振的临界参数$φ_{\rm Laplace}=λ_c-3λ_b+2λ_e$以$Δφ_{\rm Laplace}=40\pm13^{\circ}$的振幅约为$φ_{\rm Laplace}=0^{\circ}$振动。数值积分表明,四行星系统至少在10亿年内是稳定的(至少在共面的情况下)。这三颗巨行星围绕一颗M矮星主星运行的共振构型与木星的三颗内伽利略卫星的拉普拉斯构型不同,后者围绕$φ_…
2010-06-22 astro-ph.EP
The HARPS search for southern extra-solar planets. XXXI. Magnetic activity cycles in solar-type stars: statistics and impact on precise radial velocities
上下文通过径向速度测量寻找太阳系外行星依赖于恒星光球的稳定性。目标。我们的目标是表征磁活动周期的统计特性,并研究它们对光谱测量的影响,如径向速度,线平分线和线形。方法.我们使用的数据从HARPS高精度行星搜索样本包括304 FGK恒星超过7年。我们获得高精度的Ca II H & K色球活动测量,并将其转换为R'HK指数使用更新的校准考虑到恒星金属丰度。我们研究R'HK变异作为时间的函数,并寻找可能的相关性与径向速度和线形参数。结果我们根据Ca II H & K变化的幅度和时间尺度对恒星进行分类,并尽可能确定活动周期。我们发现,在太阳附近,39 +/-8%的老太阳型恒星没有任何活动周期(或者只有非常弱的活动周期),而61 +/-8%的恒星有活动周期。非循环星几乎只在G矮星中发现,平均活动水平log R'HK <-4.95。磁周期振幅一般随活动水平的降低而降低。相当一部分恒星的径向速度和线形参数与活动周期相关,表现出很小的变化。径向速度对磁循环的敏感性随着温度的升高而增加,而晚K矮星几乎不敏感。结论.活动周期确实会引起长周期、低幅度的径向速度变化,其水平高达~25 m/s。因此,在寻找长周期系外行星时必须谨慎。然而,这些影响可以被校正到高精度的径向速度数据,同时测量钙II H & K通量和线形参数的去趋势。(节录)
2011-07-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Wolf 359 in sheep's clothing: Hunting for substellar companions in the fifth-closest system using combined high-contrast imaging and radial velocity analysis
本研究结合 Keck-NIRC2 高对比度成像与多源视向速度数据,排除了 Wolf 359 系统中近距离恒星及多数大型气态巨行星伴星的存在,并探讨了 JWST 对其直接成像的能力。
2023-09-06 astro-ph.EP
Theory of Dispersed Fixed-Delay Interferometry for Radial Velocity Exoplanet Searches
分散固定延迟干涉仪(DFDI)代表了太阳系外行星高精度径向速度(RV)测量的新仪器概念。它结合了迈克耳孙干涉仪和中等分辨率摄谱仪,具有进行多目标调查的潜力,而大多数以前的RV技术仅限于一次观察一个目标。由于需要大量的太阳系外行星样本来更好地了解行星的形成、演化和流行,这种新技术代表了RV太阳系外行星搜索仪器的合理下一步,并已被基特峰国家天文台的单物体系外行星跟踪器(ET)和多物体W。M. Apache Point Observatory的Keck/MARVELS系外行星跟踪器。ET仪器的开发需要对DFDI技术的物理原理有详细的了解。在这里,我们总结了理解该技术所需的基本理论材料,并概述了该仪器工作的物理基础。我们还导出了一些有用的分析公式,可用于估计该技术的各种误差源的水平,例如使用基准参考光谱时的光子散粒噪声,二次光谱的污染(例如,拥挤的光源、光谱双星或月光污染)、残余干涉仪梳和参考串扰误差。在此之后,我们表明,使用传统的气体吸收基准参考DFDI可能会产生显着的系统误差,必须考虑到在所需的精度水平,以检测太阳系外行星。
2010-07-01 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The TESS-Keck Survey XVII: Precise Mass Measurements in a Young, High Multiplicity Transiting Planet System using Radial Velocities and Transit Timing Variations
本研究结合TTV与410个RV观测及恒星活动建模,对年轻高多重度TOI-1136系统进行联合拟合,测得六颗凌星行星质量,并宽松约束第七候选体周期。
2023-12-07 astro-ph.EP
The TESS-Keck Survey. XI. Mass Measurements for Four Transiting sub-Neptunes orbiting K dwarf TOI-1246
多行星系统是研究系外行星结构和比较行星兄弟的宝贵舞台。TOI-1246就是这样的一个系统,它有一颗中等亮度的K矮星($\rm{V=11.6,~K=9.9}$)和四颗由TESS确定的凌日子海王星,轨道周期分别为$4.31~\rm{d},~5.90~\rm{d},~18.66~\rm{d}$和$~37.92~\rm{d}$。我们收集了130径向速度观测与Keck/HIRES和TNG/HARPS-N测量行星质量。我们重新调整TESS测光的14个扇区,以细化行星半径($\rm{2.97 \pm 0.06~R_\oplus},\rm{2.47 \pm 0.08~R_\oplus}, \rm{3.46 \pm 0.09~R_\oplus}$,$\rm{3.72 \pm 0.16~R_\oplus}$),并确认四颗行星。我们发现TOI-1246 e的质量比三颗内行星($\rm{8.1 \pm 1.1 M_\oplus}$、$\rm{8.8 \pm 1.2 M_\oplus}$、$\rm{5.3 \pm 1.7 M_\oplus}$、$\rm{14.8 \pm 2.3 M_\oplus}$)大得多。两颗外行星TOI-1246 d和TOI-1246 e位于2:1共振($\rm{P_{e}/P_{d}=2.03}$)附近,并显示出凌日时间变化。TOI-1246是最明亮的四颗行星系统之一,因此适合继续观…
2022-04-25 astro-ph.EP
The Pan-Pacific Planet Search: A southern hemisphere search for planets orbiting evolved massive stars
绝大多数已知的太阳系外行星都围绕着质量范围很窄的恒星(0.7 - 1.3 M太阳)运行。近年来,我们对主恒星质量比太阳大得多的行星系的性质的认识迅速增长。行星形成模型预测,巨行星在质量更大的恒星(M> 1.5 M_sun)周围更常见。然而,这些类型的恒星在主序上构成了严峻的观测挑战,导致目前行星搜索中对它们有强烈的偏见。幸运的是,当这些大质量恒星演化出主序星并冷却为亚巨星时,有可能获得它们的高精度多普勒速度。我们描述了泛太平洋行星搜索,调查170次巨星使用3.9米澳大利亚天文望远镜。在与J. Johnson的Keck北方退休A星调查的合作中,我们正在监测几乎所有比V = 8更亮的次巨星。这一调查将提供关于围绕大质量恒星形成的行星系的频率和特征的关键统计数据。
2011-01-21 astro-ph.EP
Planets Around Low-Mass Stars (PALMS). VI. Discovery of a Remarkably Red Planetary-Mass Companion to the AB Dor Moving Group Candidate 2MASS J22362452+4751425
我们报告发现了一个非常红的行星质量的同伴2 MASS J22362452+4751425,一个$\approx$ 0.6 $M_{\odot}$晚K矮星可能属于$\sim$ 1.2亿年的剑鱼座AB移动群。2 M2236 +4751 b是在凯克天文台的多历元NIRC 2自适应光学成像中被识别的,距离为3.7 $"$,或230 $\pm$ 20 AU,与其主星的运动学距离为63 $\pm$ 5 pc。根据其运动学,假设它属于AB Dor群,则推断2 M 2236 +4751 b的质量为11-14 $M_\mathrm{Jup}$。后续的Keck/OSIRIS $K$ -伴星的波段光谱显示了类似于其他微弱的红色L矮星的强烈CO吸收,尽管有效温度为$\approx$ 900-1200 K,但缺乏甲烷吸收的迹象。与($J$ - $K$)$_\mathrm{MKO}$颜色为2.69 $\pm$ 0.12等,2 M2236 +4751 b的近红外斜率比所有HR 8799行星都要红,相反,它类似于$\approx$ 2300万年前孤立的行星质量天体PSO J318.5-22,这意味着同样厚的光球云可以在超过1亿年的时间里持续存在于巨行星的大气层中。在近红外色星等图中,2 M2236 +4751 b位于红L矮星序列的顶端,似乎定义了AB Dor亚恒星等时线的“弯头”,将低重力L矮星与较冷的年轻T矮星…
2016-11-01 astro-ph.EP
The Frequency of Hot Jupiters Orbiting Nearby Solar-Type Stars
我们确定的F,G和K矮星的太阳邻居托管热木星的比例由加州行星调查从利克和凯克行星搜索。我们发现该比率为1.2 \pm 0.38%,这与Mayor等人(2011年)从HARPS和CORALIE径向速度调查中报告的比率一致。这些数字是Howard等人(2011年)报告的开普勒星比率和Gould等人(2006年)OGLE-III凌日搜索的比率的两倍多,但由于数字统计量较小,这些差异只有边缘统计意义。我们探讨了一些困难,估计这一速度从现有的径向速度数据集和比较径向速度率率从其他技术。
2012-05-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Color difference makes a difference: four planet candidates around tau Ceti
去除通常在时间和波长上相关的噪声是使用径向速度方法检测地球类似物的主要挑战之一。我们分析了鲸鱼座τ星的径向速度数据,并找到了波长相关噪声的有力证据。我们发现这种噪声可以通过移动平均模型和“差分径向速度”的组合来建模。我们将此噪声模型应用于不同的径向速度数据集的τ Ceti,并找到四个周期信号在20.0,49.3,160和642 d,我们解释为行星。我们确定了两个新的信号,轨道周期为20.0和49.3天,而其他两个以前怀疑的信号约160和600天被量化到一个更高的精度。在KECK数据中独立地检测到20.0 d候选物。在这项工作中发现的所有行星的最小质量小于4 $M_\oplus$,两个长周期的行星分别位于宜居带的内外边缘。我们发现,仪器噪声引起的HARPS约0.2米/秒的精度限制。我们还发现HARPS数据和谱线轮廓的中心矩在0.5 m/s左右的水平之间的相关性,虽然这些中心矩可能包含噪声和信号。在这项工作中检测到的信号具有低至0.3 m/s的半振幅,证明了径向速度技术检测相对较弱信号的能力。
2017-08-07 astro-ph.EP astro-ph.IM
HD 83443c: A highly eccentric giant planet on a 22-year orbit
我们发现了一颗高偏心长周期的类木行星,它围绕着热木星HD\,83443运行。通过综合AAT/UCLES、Keck/HIRES、HARPS、Minerva-Australis等四台仪器20多年的径向速度观测资料,我们发现了一颗行星的径向速度为m~sin~ $i=1.35^{+0.07}_{-0.06}$ \,\mj,其轨道为$a=8.0\pm$ 0.8\,au,偏心率为$e=0.76\pm$ 0.05的证据。我们结合我们的径向速度分析与\textit{Gaia} eDR 3/ \textit{Hipparcos}自行异常,并推导出一个动力学质量的$1.5^{+0.5}_{-0.2} M_{\rm Jup}$。我们进行了详细的动力学模拟,揭示了系统内的稳定位置,可能会有更多的行星,包括稳定的区域内的宜居带的主恒星。HD\,83443是一个罕见的例子,它拥有一个热木星和一个外部行星伴星。HD 1,83443 c的高离心率表明,一次散射事件可能将热木星送到了它的近轨道,而将外行星留在了一条宽而偏心的轨道上。
2022-04-12 astro-ph.EP
The Orbit and Mass of the Third Planet in the Kepler-56 System
虽然绝大多数多行星系统的轨道角动量轴与其主恒星的自转轴对齐,但开普勒-56是一个例外:它的两颗凌日行星共面,但相对于其主恒星偏离至少40度。对开普勒-56的后续观测表明存在一个大质量的非凌日伴星,这可能有助于解释这种错位。我们对凌日数据以及Keck/HIRES和HARPS-N径向速度数据进行建模,以更新两颗凌日行星的质量,并推断第三颗非凌日行星的物理特性。我们采用马尔可夫链蒙特卡罗采样器来计算每个行星的最佳拟合轨道参数及其不确定性。我们发现外行星的周期为1002 $\pm$ 5天,最小质量为5.61 $\pm$ 0.38木星质量。我们还将95%的上限0.80米/秒/年的长期趋势所造成的额外的,更遥远的同伴。
2016-09-22 astro-ph.EP
Detection of CO absorption in the atmosphere of the hot Jupiter HD 189733b
利用Keck II近红外光谱仪(NIRSPEC)的时间序列光谱观测,我们研究了近轨道凌日系外巨行星HD 189733b的大气。特别是,我们打算测量由一氧化碳(CO)产生的2.3微米左右的密集吸收线森林。预计CO存在于行星大气中,尽管还没有发现这种分子。为了确定最适合的数据分析方法,我们创建了行星大气的人造光谱,并通过文献中的三种方法进行分析,即去卷积方法、通过卡方最小化进行的数据建模和互相关。结果,我们发现互相关和chi^2数据建模系统地显示出比反褶积方法更高的灵敏度。我们分析了NIRSPEC数据的互相关和检测CO吸收在HD 189733b的日侧光谱在已知的行星径向速度半振幅与3.4西格玛的信心。
2013-03-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
The NASA-UC Eta-Earth Program: II. A Planet Orbiting HD 156668 with a Minimum Mass of Four Earth Masses
我们发现了一颗太阳系外行星HD 156668 b,其最小质量为M_Psin i = 4.15M_Earth。这颗行星是通过Keplerian模型从Escherk-HIRES中精确的径向速度发现的,是NASA-UC Eta-Earth Survey中出现的第二个超级地球。最佳拟合轨道与圆轨道一致,周期为P = 4.6455 d。这颗行星的多普勒半振幅K = 1.89米/秒,是有史以来探测到的最低值之一,与使用HARPS探测到的GJ 581 e相当。一个较长的周期(P ~ 2.3年),低幅度的信号来源不明,也被检测到的径向速度,并被过滤掉的数据,同时拟合短周期的行星。需要更多的数据来确定长周期信号是否是由于第二颗行星,恒星活动或其他来源。使用费尔伯恩天文台的自动测光望远镜进行的测光观测显示,HD 156668(一颗古老、安静的K3矮星)在径向速度周期内的光度常数为0.1毫等,支持这颗行星的存在。在测光极限~3 mmag下没有发现凌日现象,排除了以极度膨胀的大气为主的凌日行星,但不排除有温和大气的凌日固体/液体行星。
2010-03-17 astro-ph.EP
New analytical expressions of the Rossiter-McLaughlin effect adapted to different observation techniques
罗斯特-麦克劳克林效应(英语:Rossiter-McLaughlin)是测量恒星自转轴和凌日行星轨道之间的投影自旋轨道角的重要工具。然而,测量的径向速度(RV)异常产生的这种影响是不内在的,并依赖于仪器分辨率和数据处理程序。使用不适当的公式来模拟RM效应引入了偏差,至少在投影速度Vsin(i)与光谱值相比。目前,仅对碘电池技术进行了建模,其对应于例如,凯克望远镜的HIRES摄谱仪在本文中,我们提供了一个简单的RM效应的表达式,专门设计来模拟观测的交叉关联函数(CCF)的高斯拟合,在HARPS团队执行的例程。我们还推导出一个新的分析公式的RV异常与碘电池技术。对于这两个公式,我们精确地模拟了子行星的平均速度v_p和色散β_p,同时考虑了子行星轮廓上的旋转加宽。我们比较了我们的公式适用于CCF技术与数值软件SOAP-T生成的模拟数据,发现良好的协议,Vsin(i)< 20公里/秒。相比之下,模拟两种不同观测技术的分析模型对于大的自旋-轨道不对准在Vsin(i)上可以相差约10 sigma。因此,在拟合数据时应用适应的模型是重要的。
2012-11-14 astro-ph.EP