The Transit Ingress and the Tilted Orbit of the Extraordinarily Eccentric Exoplanet HD 80606b
我们提出了一个横贯大陆的运动,观察2009年6月5日过境的系外行星HD 80606 b的结果。我们报告了第一次检测到的过境入境,揭示了过境持续时间为11.64 +/- 0.25小时,并允许更强大的系统参数的测定。在中星时获得的凯克光谱表现出异常的蓝移,给出了恒星自旋轴和行星轨道轴未对准的明确证据。Keck数据显示,预计自旋轨道角在32-87度之间,置信度为68.3%,在14-142度之间,置信度为99.73%。因此,这颗行星的轨道不仅是高度偏心的(e=0.93),而且也是偏离母恒星赤道平面的。根据行星的偏心轨道是由Kozai机制引起的想法,预测了一个大的倾斜。独立于该理论,值得注意的是,所有3个已知自旋轨道不对准的系外行星系统都有偏心轨道上的大质量行星,这表明这些系统的迁移方式与圆形轨道上的低质量行星不同。
2009-09-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Possible Dynamical Pathways to the Misalignment of the VHS 1256-1257 System
University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);California Institute of Technology(加州理工学院)
研究VHS 1256-1257系统偏移的可能动力学路径,发现三体动力学可解释高偏心率和近极倾角,但需考虑未探测到的第四伴星或系统当前状态形成。
2026-01-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Measurement of Spin-Orbit Misalignment and Nodal Precession for the Planet around Pre-Main-Sequence Star PTFO 8-8695 From Gravity Darkening
PTFO 8- 8695 b是第一颗围绕前主序星运行的系外行星候选者。我们发现,PTFO 8-8695不寻常的光变曲线形状可以解释为一颗行星穿过一个扁圆的,重力变暗的恒星盘。我们同时自洽地拟合了2009年12月和2010年12月观测到的两个独立的光变曲线。我们的两个自洽拟合分别得到了M_p = 3.0 M_Jup和M_p = 3.6 M_Jup(假设恒星质量为M_* = 0.34 M_Sun和M_* = 0.44 M_Sun)。这两次拟合的岁差周期分别为293天和581天。这些质量测定(与之前的上限一致)以及引力变暗进动模型的强度共同验证了PTFO 8- 8695 b是第二颗已知绕M矮星运行的热木星。我们的拟合显示PTFO 8-8695系统中的自旋轨道高度不对准:在两种情况下为69 +/- 2或73.1 +/- 0.5度。大的偏差与行星在系统生命早期随机轨道平面排列成为热彗星的假设一致。我们预测,由于高度失调,岁差系统,凌日应该消失了几个月的时间在系统的岁差期间。岁差的引力暗化模型还预测了其他可观测到的效应:可以通过径向速度观测检测到的轨道倾角的变化,可以表现为v sin i变化的恒星倾角的变化,可以通过罗西特-麦克劳克林效应观察到的自旋轨道对齐的变化,在岁差过程中改变凌日形状,以及作为波长函数的不同光变曲线。我们测量的行星半径为1.64 R_Jup和1.68 R_Jup,在每种情…
2013-08-02 astro-ph.EP
Stellar pulsations interfering with the transit light curve: configurations with false positive misalignment
模拟研究非径向脉动对凌星光变曲线不对称性的影响,发现接近轨道频率倍数的脉动可导致误报自旋轨道错位,建议分析前清理此类频率。
2023-04-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
The spin-orbit angle of the transiting hot jupiter CoRoT-1b
利用新的HIRES/Keck和FORS/VLT高精度测光系统测量了凌日行星系CoRoT-1的行星轨道与恒星自转轴的夹角。这些数据表明,这是一个高度倾斜的系统,预计自旋轨道角λ = 77 ± 11度。径向速度数据中的系统不确定性可能导致实际误差更大,未知量,这一结果需要进一步高精度光谱凌日测量来证实。现在已经在十几个太阳系外的行星系中测量到了自旋-轨道对准,其中几个显示出强烈的不对准。前三颗偏离轨道的行星都比木星大得多,而且轨道偏心。然而,CoRoT-1是一颗在圆形轨道上的木星质量的近距离行星。如果它的强烈错位得到证实,它将打破这种模式。几种类型的行星和轨道的失调系统的高发生率有利于行星-行星散射作为一种机制,使气体巨星在非常接近的轨道上。
2009-11-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Spin-Orbit Misalignment of TOI-1842b: The First Measurement of the Rossiter-McLaughlin Effect for a Warm Sub-Saturn around a Massive Star
本研究首次测量了围绕大质量恒星的暖亚土星行星TOI-1842b的Rossiter-McLaughlin效应,得到其三维自旋-轨道角,为大质量恒星周围行星系统倾角偏差源于行星间动力学相互作用的假说提供了新证据。
2023-05-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spin-spin coupling in stellar binaries
Universidade de Coimbra(科英布拉大学);Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS(巴黎天文台,巴黎文理研究大学,索邦大学,法国国家科学研究中心)
研究双星中自旋-轨道不对准起源,通过研究恒星双星长期自旋动力学推导卡西尼状态,分离自旋-自旋共振,发现其能激发次级天体倾角,磁制动和潮汐耗散有不同作用,该耦合或可解释年轻恒星双星倾角多样性。
2026-07-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Determination of Three-dimensional Spin-orbit Angle with Joint Analysis of Asteroseismology, Transit Lightcurve, and the Rossiter-McLaughlin Effect: Cases of HAT-P-7 and Kepler-25
我们开发了一个详细的方法来确定三维的恒星自旋和行星轨道轴矢量,$ψ$,过境行星系统之间的角度。$ψ$的确定需要独立估计恒星自转轴和行星轨道轴相对于视线的倾角$i_\star$和$i_{\rm orb}$,以及自转-轨道角在天空平面上的投影$λ$。这些主要来自于星震学、凌日光变曲线和Rossiter-McLaughlin效应。对这三个数据集进行详细的联合分析,除了$ψ$之外,还可以准确和精确地确定行星系统的许多参数。我们展示了两个特定系统,HAT-P-7和开普勒-25的联合分析的力量。HAT-P-7 b是第一颗被怀疑是逆行(或极地)行星的系外行星,因为$λ\approx 180^\circ$有明显的错位。我们的联合分析表明,$i_\star \approx {30D}$和$ψ\approx 120^\circ$,这表明行星轨道更接近极地,而不是逆行。开普勒-25是为数不多的多凌日行星系统之一,拥有两颗短周期凌日行星和一颗非凌日行星。较大的凌日行星开普勒-25 c的自旋-轨道投影角被测量为$λ\approx 0^\circ$,这意味着该系统排列良好。然而,借助于星震学的严格约束,我们得到了$i_\star={65.4}^{+{10.6}}_{-{6.4}}$和$ψ={26.9}^{+{7.0}}_{-{9.2}}$,从而发现该系统实际上是轻度失调的。
2014-07-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Orbital alignment of circumbinary planets that form in misaligned circumbinary discs: the case of Kepler-413b
虽然开普勒探测器发现的大多数环联星行星的轨道都与联星轨道平面紧密对齐,但开普勒-413和开普勒-453系统表现出$\sim 2.5^\circ$的小偏差。一种可能性是这些行星形成于一个环双星盘,其中间平面相对于双星轨道平面倾斜。这样的配置预计将导致一个扭曲和扭曲的磁盘,我们的目标是检查嵌入这些磁盘的行星的倾角演变。我们采用了三维流体动力学模拟,研究光盘的存在下,一个适度倾斜的二进制参数相匹配的开普勒-413系统,作为光盘参数和二进制倾角的函数的响应。圆盘都发展缓慢变化的翘曲,通常显示非常少量的扭曲。由于采用了大的外圆盘半径,所以会发生非常慢的固体进动。对嵌入这些圆盘中的行星的模拟导致行星与双星轨道平面对齐,圆盘质量接近最小质量的太阳星云,这样行星的节点岁差就被双星控制。对于更高的光盘质量,行星保持与当地光盘中面近共面。我们的研究结果表明,在倾斜的环双星盘出生的环双星行星应该与双星轨道平面对齐的光盘年龄和失去质量,即使环双星盘仍然偏离双星轨道。这一结果对于理解已知的环双星行星的起源具有重要意义。
2018-03-27 astro-ph.EP
A deeper view of the CoRoT-9 planetary system. A small non-zero eccentricity for CoRoT-9b likely generated by planet-planet scattering
CoRoT-9 b是迄今为止已知质量的罕见长周期(P=95.3天)凌日巨行星之一。我们提出了一个新的分析的CoRoT-9系统的基础上五年的径向速度(RV)监测与HARPS和三个新的空间为基础的过境观察与CoRoT和斯皮策。结合我们的新数据与已经发表的测量结果,我们重新确定了CoRoT-9系统参数,并与发表的值吻合良好。我们发现了一个更高的意义小,但非零偏心率的CoRoT-9 b($e=0.133^{+0.042}_{-0.037}$),并没有发现其他行星在系统中的证据。我们使用模拟的行星-行星散射表明,偏心率的CoRoT-9 b可能已经产生的不稳定性,其中一个$\sim 50~M_\oplus$行星被逐出系统。这种散射不会产生自旋-轨道错位,因此我们预测CoRoT-9 b的轨道应该位于原行星盘初始平面的几度范围内。因此,任何显著的恒星倾斜度都表明该盘最初是倾斜的。
2017-04-07 astro-ph.EP
Using Star Spots to Measure the Spin-orbit Alignment of Transiting Planets
对数十颗凌日行星的光谱跟踪揭示了恒星赤道与其所在行星轨道之间的对齐程度。在这里,我们确定了一种方法,适用于斑点星,可以揭示相同的信息,从光度发现数据,而不需要后续行动。一个适合于全球光变曲线的斑点模型,由恒星的自旋方向参数化,预测行星何时会经过这些斑点。在不同的凌日过程中观察几个点交叉,然后导致对自旋轨道对准的约束。在恒星斑点很小的情况下,可以获得恒星的倾角,从而获得真正的对准,而不仅仅是天空投影。随着CoRoT和开普勒等太空望远镜的出现,这种方法已经成为可能,它们在几乎连续的长时间基线上通过光度测量来监测凌日行星。我们将我们的方法应用于CoRoT-2,并发现投影的自旋-轨道对准角,λ = 4.7度+/- 12.3度,与先前采用Rossiter-McLaughlin效应的确定非常一致。母星CoRoT-2的大斑点限制了我们对恒星倾角的精确度:i_s = 84 deg +/- 36 deg,其中i_s < 90 deg(> 90 deg)表示旋转轴朝向(远离)视线倾斜。
2011-07-11 astro-ph.EP
DREAM II. The spin-orbit angle distribution of close-in exoplanets under the lens of tides
本研究检验了近距系外行星自转-轨道角分布与潮汐相互作用的统计关系,构建稳健框架重建三维分布,并开发公式估计系统错位概率,发现破坏性动力学过程优先塑造极轨道错位,而星-行星相互作用则重排或抑制其他倾斜构型。
2023-05-01 astro-ph.EP
The changing transit shape of TOI-3884 b
University of Geneva(日内瓦大学);Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国国家科学研究中心,天体物理学与行星学研究所);Nicolaus Copernicus Astronomical Centre, Polish Academy of Sciences(波兰科学院尼古拉·哥白尼天文学中心)
该研究通过三年凌星观测,发现TOI-3884 b的凌星形状变化源于黑子与恒星极的微小错位,并精确测量了自转-轨道角,为理解全对流恒星周围大质量行星的演化提供关键数据。
2025-09-04 astro-ph.EP
A potential exomoon from the predicted planet obliquity of $β$ Pictoris b
本研究预测系外行星β Pictoris b可能存在大倾角,提出其成因是系外卫星修正的长期自旋-轨道共振,指出非零倾角或暗示存在海王星级大型系外卫星,该机制可推广至其他系外行星系统。
2024-12-08 astro-ph.EP
The chaotic history of the retrograde multi-planet system in K2-290A driven by distant stars
本研究证明K2-290A多行星系统的逆行状态并非源于原始不共面性,而是由约2000天文单位处的伴星C驱动的恒星自转轴倾角混沌演化所致,该机制在约40-70%的系统中稳健存在,揭示了遥远伴星对行星系统演化的关键作用。
2025-04-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
The GAPS Programme with HARPS-N at TNG. III: The retrograde orbit of HAT-P-18b
对凌日系外行星的罗西特-麦克劳克林效应的测量限制了轨道轴相对于恒星自转轴的方向,这可以揭示形成行星系轨道结构的机制。在这里,我们提出了土星质量行星HAT-P-18 b的有趣案例,它围绕着迄今为止测量到罗斯特-麦克劳克林效应的最冷的恒星之一运行。我们获得了光谱时间序列,跨越整个过境,与HARPS-N光谱仪安装在TNG望远镜。HARPS-N管道提供的非常精确的径向速度测量用于测量Rossiter McLaughlin效应。还分析了另一次完整凌日的补充新光度观测,以独立确定恒星和行星参数。我们发现HAT-P-18 b位于一个反向旋转的轨道上,恒星自转轴和行星轨道轴之间的天空投影角为lambda=132 +/- 15度。通过对径向速度和光度数据的联合建模,我们获得了该恒星的新测定结果(M_star = 0.770 +/- 0.027 M_Sun; R_star= 0.717 +/- 0.026 R_Sun; Vsin(I_star)= 1.58 +/- 0.18 km/s)和行星(M_pl = 0.196 +/- 0.008 M_J; R_pl = 0.947 +/- 0.044 R_J)参数。我们的光谱为主星提供了有效温度T_eff = 4870 +/- 50 K,表面重力log(g_star)= 4.57 +/- 0.07 cm/s,铁丰度[Fe/H] = 0.10 +/- 0.06。…
2014-03-26 astro-ph.EP
Can we detect the stellar differential rotation of WASP-7 through theRossiter-McLaughlin observations?
罗斯特-麦克劳克林效应(Rossiter-McLaughlin,RM)是当一个物体经过一颗旋转的恒星时产生的径向速度信号。恒星的旋转有差异,这会影响信号的形状和振幅,精确的光谱仪再也不能忽略这一点。高度错位的行星提供了一个独特的机会,通过RM效应探测恒星的差异旋转,因为它们跨越几个恒星纬度。从这个意义上说,WASP-7和它的热木星(预计偏差为\sim 90°)是最有希望的目标之一。这项工作的目的是了解恒星的差异旋转是可测量的,通过RM信号的系统具有类似的WASP-7的几何形状。在这个意义上说,我们使用SOAP3.0的修改版本来探索阻止WASP-7的差分旋转的精确测定的主要障碍。我们还调查了采用下一代光谱仪,如ESTERO,是否会解决这些问题。此外,我们评估仪器和恒星噪声如何影响这种效果和系统的几何结构。我们发现,对于WASP-7,白噪声是检测恒星差异旋转的重要障碍,并且至少2 m/s或更好的精度是必不可少的。
2020-02-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
TOI-880 is an Aligned, Coplanar, Multi-planet System
本文利用 KPF 测量了 TOI-880 系统中行星 c 的天空投影自转-轨道角,发现其轨道顺行且良好对齐,并结合慢自转与低节点进动表明该系统为共面多行星系统,同时指出 TOI-880 c 是 JWST 后续观测的有前景目标。
2025-07-22 astro-ph.EP
Refining the Stellar Parameters of $τ$ Ceti: a Pole-on Solar Analog
本研究结合多台望远镜的新型观测与存档数据,精化了邻近太阳相似体$\tau$ Ceti的恒星参数,测得其近乎极向朝向的低倾角,并发现该位形下既往行星架构或不稳定、恒星与碎片盘自转轴倾角存在错位。
2023-07-19 astro-ph.EP astro-ph.SR