Transit Timing Observations from Kepler: VII. Confirmation of 27 planets in 13 multiplanet systems via Transit Timing Variations and orbital stability
我们确认了13个行星系中的27颗行星,通过显示存在统计上显著的反相关过境时间变化(TTV),这表明行星候选人在同一个系统中,以及长期的动力学稳定性,这限制了候选人的质量-表明它们是行星。%这种行星确认的总体方法首先应用于\kepler系统23到32。所有这些新确认的行星系都有接近一阶平均运动共振(MMR)的轨道周期,包括6个接近2:1 MMR的系统,5个接近3:2的系统,以及4:3,5:4和6:5的系统。此外,在一些系统中存在几颗未经证实的候选行星(目前无法用这种方法证实)。这些候选者中的一些也将与已确认的行星或其他候选者接近一阶MMR。开普勒-56(KOI-1241)是一对行星,围绕着一颗12等的巨星运行,其半径超过太阳的三倍,有效温度为4900 K-是已知拥有凌日系外行星系统的最大恒星。
2012-08-16 astro-ph.EP
A low stellar obliquity for WASP-47, a compact multiplanet system with a hot Jupiter and an ultra-short period planet
我们在WASP-47 b的过境过程中检测到了Rossiter-McLaughlin效应,WASP-47 b是唯一已知的热木星,具有密切的行星同伴。结合我们的分光观测和开普勒测光,我们证明了投影的恒星质量是$λ= 0^\circ \pm 24^\circ$。我们可以坚定地排除WASP-47 b的逆行轨道,并排除严重失调的逆行轨道。在大多数其他已被研究过的紧凑多行星系统中也发现了低轨道密度。开普勒-56系统中有两颗近距离的气体巨星,它们的次巨星恒星的质量至少为45 $^\circ$,这仍然是唯一明确的反例。
2015-09-17 astro-ph.EP
Confirmation of an exoplanet using the transit color signature: Kepler-418b, a blended giant planet in a multiplanet system
我们宣布确认开普勒-418b,这是该系统中两个被提出的行星之一。这是第一次确认系外行星主要基于过境颜色签名技术。我们使用开普勒公共数据档案,结合加那利大望远镜的射电光度测量和北欧光学望远镜的FIES径向速度跟踪进行确认。我们报告了一个自信的检测过境的颜色签名,只能解释一个紧凑的掩星机构,完全排除了污染食二进制,层次三重,或放牧食二进制。我们的径向速度测量结果证实了这些发现,它将开普勒-418 b的质量上限定为1兆焦耳。我们还报告说,主恒星是显着的混合,证实了~10%的光污染怀疑从拥挤度量在开普勒光曲线测量开普勒团队。我们报告检测到一个未解决的光源,贡献了一个额外的~40%的目标恒星,这将不会被检测到,如果没有测光分析。由此产生的行星-恒星半径比为0.110 +/- 0.0025,比开普勒测量的0.087多25%,导致半径为1.20 +/- 0.16 Rjup,而不是开普勒团队测量的0.94 Rjup。这是第一次确认系外行星候选者主要基于过境颜色签名,证明这种技术是可行的从地面的巨行星。它对于像开普勒-418b这样的长周期行星特别有用,因为它们的凌日持续时间往往很长。此外,对凌日的双光度分析可以揭示未知的恒星邻居和双星伴星,这些恒星邻居和双星伴星不影响凌日天体的分类,但可能对行星半径产生非常显著的影响。
2014-05-22 astro-ph.EP
Exciting mutual inclination in planetary systems with a distant stellar companion: the case of Kepler-108
本文研究了在双伴扰动下多行星系统中,行星轨道间的相互倾斜由一种新的长期轨道共振激发,我们称之为“诱导”。当行星的节点进动率与双星轨道频率的倍数相匹配时,发生了偏转共振,其物理性质与先前研究的偏转共振相似。捕获到一个偏转共振需要遇到的共振与缓慢增加的节点岁差率,它可以激发行星的相互倾斜,而不影响他们的偏心率。我们讨论了可能的结果ivection共振捕获,我们用模拟来说明,这是一个很有前途的机制,在系统中,行星有显着的相互倾斜,但适度的偏心率,如开普勒-108产生的相互倾斜。我们还发现了一个明显的赤字的多行星系统,将有节点岁差周期可比的双轨道周期,这表明诱导共振可能会抑制形成或不稳定的多行星系统与外部的双同伴。
2021-10-19 astro-ph.EP
Is the orbital distribution of multiplanet systems influenced by pure three-planet resonances?
我们分析了已知多行星系统($N \geq 3$)在平均运动比平面上的分布,并将其与两行星平均运动共振(2 P-MMR)和纯3行星平均运动共振(纯3 P-MMR)产生的共振网络进行了比较。我们发现有趣的证据,紧凑的低质量系统的观测分布和共振结构之间的统计显着相关性,表明可能的因果关系。虽然Kepler-60、Kepler-80和TRAPPIST-1等共振链是强有力的贡献者,但大多数相关性似乎是由未被确定为共振链的系统引起的。最后,我们讨论了它们可能的起源,通过行星迁移的最后阶段的原始盘和/或偏心阻尼过程。
2022-05-04 astro-ph.EP
Predicting missing planets in multiplanet system populations via analytical assessments of dynamical packing
我们提出了一种新的分析方法,以确定潜在的失踪行星在多行星系统中发现通过过境调查,如开普勒和TESS进行的。我们的方法依赖于量化系统的动态包装的动态间距$Δ$,相互希尔半径相邻行星(“行星对”)之间的数量。该方法确定多行星系统内的行星对是否被动态地解压缩,从而能够容纳额外的中间行星。如果发现一对行星是未包装的,我们的方法限制了潜在行星的质量和位置。我们应用我们的方法开普勒主要任务的人口691多个候选系统,首先通过直接计算,然后通过蒙特卡罗(MC)分析。对行星对轨道稳定性所需的最小$Δ$($Δ= 10$、$12.3$和$21.7$)的三个建议值进行了重复分析。直接计算表明,$691$开普勒多候选系统中的$560$行星对可能包含额外的行星($Δ= 12.3$)。MC分析表明,这些对的$164$具有解包的概率$\geq 0.90$。此外,根据开普勒系统的平均质量效率计算,这些潜在行星中的$28.2\%$可能是地球和次地球。如果这些行星存在,这里预测的质量和半长轴可以通过表征预期的探测信号来促进探测。最终,了解多行星系统的动态包装可以帮助我们了解它们的结构和形成。
2020-11-05 astro-ph.EP
The Distribution of Planet Radius in Kepler Multiplanet Systems Depends on Gap Complexity
本研究利用234个Kepler多行星系统样本,发现行星半径分布与表征轨道间距规律性的间隙复杂性(C)相关:低C系统半径谷更显著,高C系统亚地球和亚海王星频率较低而超级地球频率较高,表明不规则间距可能引发影响行星特征的动力学相互作用。
2024-08-28 astro-ph.EP
Mass Upper Bounds for Over 50 Kepler Planets Using Low-S/N Transit Timing Variations
扩大开普勒样本的可用质量测量的前景是有限的。行星的质量通常是通过主恒星的径向速度(RV)测量或多行星系统中的凌日时间变化(TTV)的时间序列建模来推断的;然而,大多数开普勒宿主太暗,无法进行RV跟踪,只有少数系统具有足够强的TTV进行时间序列建模。在这里,我们开发了一种方法,约束行星质量的多行星系统使用低信噪比(S/N)TTV。对于加州开普勒巡天的79个多行星系统中的175颗行星样本,我们使用开普勒公开的TTV时间序列推断行星质量的后验。对于53颗行星(我们样本中的$>30\%$),低S/N TTV给出了行星质量的信息上限,即,质量约束强烈地偏离了关于质量的先验,并产生物理上合理的本体组成。对于25颗小行星,低S/N TTV有利于富含挥发物的成分。在可用的情况下,基于低S/N TTV的质量约束与RV导出的质量一致。每个开普勒行星的TTV时间序列都是公开的,开普勒系统的紧凑性使得基于TTV的约束对相当一部分多行星系统提供了信息。利用低S/N TTV为增加开普勒样品的可用质量约束提供了一条有价值的途径。
2022-08-30 astro-ph.EP astro-ph.IM
Stellar Spin-Orbit Alignment for Kepler-9, a Multi-transiting Planetary system with Two Outer Planets Near 2:1 Resonance
本文介绍了开普勒9多凌日行星系统中行星b的Rossiter-McLaughlin效应的光谱测量结果。由此产生的天空投影自旋轨道角是$λ=-13^{\circ} \pm 16^{\circ}$,它有利于一个对齐的系统,强烈反对高度失调,极性和逆行轨道。包括开普勒9号在内,现在共有4个多行星系统的罗西特-麦克劳克林效应测量,所有这些都与自旋轨道对齐一致。
2017-12-18 astro-ph.EP
Multiplanet systems in inviscid discs can avoid forming resonant chains
包含多颗行星嵌入粘性原行星盘的会聚迁移预计会产生一系列平均运动共振的行星,但开普勒航天器观测到的多行星系统通常不会共振。我们证明,在等效条件下,在粘性盘收敛迁移将形成一个长期稳定的系统中的行星链的平均运动共振,在无粘性盘迁移往往会产生一个系统,这是非常动态不稳定的。特别是,如果行星的质量足以显著扰动盘表面密度并驱动涡旋的形成,行星进入平均运动共振的平稳捕获就会被破坏。当行星在靠近的轨道上堆积时,没有共振的保护,近距离接触增加了行星与行星碰撞的可能性,即使气体盘仍然存在。虽然无粘圆盘经常产生不稳定的非共振系统,但也可以形成稳定的、紧密堆积的非共振系统。因此,在研究行星迁移产生平均运动共振的行星系的预期时,原行星盘的有效湍流粘度是一个关键参数。
2019-07-22 astro-ph.EP
Radial velocity confirmation of Kepler-91 b. Additional evidence of its planetary nature using the Calar Alto/CAFE instrument
最近评估认为,经过恒星开普勒-91的物体具有行星性质。通过分析开普勒数据中观察到的光变曲线调制,证实了这一点。然而,准同步研究声称这个天体具有自发光的性质,因此拒绝将其作为行星。在这项工作中,我们采用{独立}的方法来确认开普勒-91 b的行星质量,通过使用多历元高分辨率光谱与Calar Alto光纤馈阶梯光谱仪(CAFE)获得。利用径向速度技术得到了卫星的物理参数和轨道参数。特别是,我们推导出开普勒-91 b质量的$1.09 \pm 0.20\,M_{\mathrm{Jup}}$值,与我们以前基于轨道亮度调制的估计非常一致。
2014-08-07 astro-ph.EP
Low stellar obliquities in compact multiplanet systems
利用Rossiter-McLaughlin效应测量了多次凌日行星系统KOI-94和Kepler-25的天空投影恒星质量(λ)。在这两种情况下,主星都与行星的轨道平面对齐。对于KOI-94,我们发现λ=-11+-11 deg,证实了Hirano及其同事最近的结果。开普勒-25是一个更具挑战性的案例,因为过境深度异常小(0.13%)。为了获得这种一致性,有必要使用恒星投影旋转速率的先验知识,并对光谱的独立波长区域应用两种不同的分析方法。这两种方法给出了一致的结果,λ=7 ± 8度和-0.5 ± 5.7度。现在,对于多个凌日行星系统的主恒星,总共有五个测量结果,所有这些都与自旋轨道对齐一致。这种排列不太可能是潮汐相互作用的结果,因为这些系统的轨道距离相对较大,行星质量较低。在这方面,多行星的主星与热木星的主星不同,后者通常在潮汐相互作用较弱时具有较大的自旋轨道偏差。特别是热木星宿主的弱潮汐子集具有符合各向同性分布(p=0.6)的密度,但多行星宿主与这样的分布不相容(p~10^-6)。这意味着高木星质量仅限于热木星系统,并提供了进一步的证据表明热木星的形成涉及使行星轨道倾斜的过程。
2013-05-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Nii-body: Bayesian Inference of Multiplanet Dynamics via N-body Simulations
Anhui Normal University(安徽师范大学);Sun Yat-sen University(中山大学)
本文提出Nii-body框架,结合N体积分与MCMC方法,用于多行星系统的参数推断,通过简化合成观测验证其效率和鲁棒性,适用于高精度轨道推断。
2026-04-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
Transit Timing Observations from Kepler: III. Confirmation of 4 Multiple Planet Systems by a Fourier-Domain Study of Anti-correlated Transit Timing Variations
我们提出了一种方法来确认系统中的物体与多个过境系外行星候选人的行星性质。这种方法涉及傅立叶域分析的偏差,在渡越时间从一个恒定的周期,导致系统内的动态相互作用。结合观测到的反相关性和动力学稳定性的质量限制,我们可以宣称发现了四个行星系开普勒-25、开普勒-26、开普勒-27和开普勒-28,其中包含八颗行星和一颗额外的行星候选者。
2012-01-25 astro-ph.EP
Stellar Spin-Orbit Misalignment in a Multiplanet System
拥有热彗星的恒星通常被观测到具有高的太阳能,而拥有多个共面行星的恒星则被观测到具有低的太阳能。这被解释为热木星的形成与动力学破坏有关的证据,而不是行星通过原行星盘的迁移。我们使用星震学来测量开普勒56的大曲率,开普勒56是一颗拥有两颗共面行星的红巨星。这些观测结果表明,自旋-轨道错位并不局限于热木星系统。在更广泛的一类系统中,由于来自宽轨道伴星的扭矩,已经预测到了不对准,实际上径向速度测量揭示了开普勒-56系统中宽轨道上的第三个伴星。
2013-10-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tests of In-Situ Formation Scenarios for Compact Multiplanet Systems
开普勒已经确定了600多个多行星系统,其中许多行星的轨道距离小于水星-与太阳系完全不同。由于这些系统可能很难用核心吸积和盘迁移的范式来解释,因此有人认为它们是在具有高固体表面密度的原行星盘内原位形成的。巨行星的出现和恒星金属丰度之间的紧密联系被认为与富含金属的恒星周围的圆盘中固体表面密度的增强有关,因此巨行星的存在可以是高固体表面密度圆盘中行星形成的可检测迹象。我制定的定量预测的频率长周期巨行星在这些原位模型的行星形成通过翻译提出的增加磁盘质量到一个等效的金属丰度增强。重新推导了巨行星产状与金属丰度的比例关系为P_gp = 0.05_{-0.02}^{+0.02} x 10^{(2.1 +/- 0.4)[M/H]} = 0.08_{-0.03}^{+0.02} x 10^{(2.3 +/- 0.4)[Fe/H]},并表明在最小质量太阳系外星云假设和观测上限之间存在着巨大行星的频率。这一事实表明,仅凭高质量盘无法解释近距离开普勒多行星系统的观测特性,迁移仍然是其形成的必要因素。更投机的是,我结合最近公布的小行星发生率的巨行星发生率的金属丰度标度来估计银河系中太阳系类似物的数量。我发现在银河系中可能有4 x 10^6个真正的太阳系类似物,其中一颗FGK恒星在宜居带中拥有一颗类地行星和一颗长周期巨行星伴星。
2014-03-03 astro-ph.EP astro-ph.GA
Stability Constrained Characterization of Multiplanet Systems
许多已发现的多行星系统都是紧密堆积的。这意味着质量和轨道要素的参数范围很宽,可能是动力学不稳定的,并被排除在外。我们提出了一个案例研究开普勒-23,一个紧凑的三行星系统的稳定性,过境时间变化(TTV),过境持续时间的限制可以直接比较。我们发现,在这个紧密堆积的系统中,稳定性可以对物体的质量和轨道偏心率设置上限,这些上限与当前最先进的方法相当或更严格。具体来说,稳定性将行星$b$、$c$和$d$的轨道偏心率上限分别设定为0.09、0.04和0.05。这些约束对应于径向速度信号$\lesssim 20$ cm/s,明显更严格的过境持续时间,并与TTV。稳定性也产生了68%的行星$b$,$c$和$d$的质量上限分别为2.2,16.1和5.8 $M_\oplus$,这与TTV约束的内行星和外行星竞争。执行这种稳定性约束的表征是计算昂贵的N体积分。我们表明,SPOCK,行星轨道的稳定性分类器,能够忠实地近似N体的结果超过4000倍的速度。我们认为,这种稳定性约束的表征紧凑的系统是一个具有挑战性的“大海捞针”的问题(需要删除2500个不稳定的配置,每个稳定的一个我们通过的先验),我们提供了一些实用的建议,这样的稳定性分析。
2020-12-01 astro-ph.EP
Kepler Planet Masses and Eccentricities from TTV Analysis
我们对来自55个开普勒多行星系统的145颗行星的过境时间变化(TTV)进行统一分析,以推断行星质量和偏心率。这些行星中有80颗以前没有报道过质量和偏心率测量。我们采用两种互补的方法来适应TTV:马尔可夫链蒙特卡罗模拟的基础上N体积分和解析拟合方法。对49颗行星的质量测量,包括12颗以前没有报告过质量的行星,符合我们的分类标准。使用质量和半径测量,我们推断出行星的气体信封为我们的TTV样本以及过境行星径向速度观测的质量。洞察分析TTV公式,使我们能够部分规避退化固有的推断偏心率从TTV观测。我们发现行星的偏心率通常很小,通常只有几个百分点,但在许多情况下是非零的。
2016-11-10 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
Giant Outer Transiting Exoplanet Mass (GOT 'EM) Survey. I. Confirmation of an Eccentric, Cool Jupiter With an Interior Earth-sized Planet Orbiting Kepler-1514
尽管发现系外行星的凌日方法严重偏向于短轨道周期,但已知轨道周期大于100天的凌日系外行星的样本不多。长期的径向速度(RV)调查是确认这些信号的关键,并为从其宿主恒星接受中等至低辐射的行星产生一组行星质量和密度。在这里,我们进行RV观测开普勒-1514从凯克我望远镜使用高分辨率中阶梯光谱仪。从这些数据中,我们测量了统计学验证的巨型($1.108\pm0.023$ $R_{\rm J}$)系外行星开普勒1514 b的质量,其轨道周期为218天,为$5.28\pm0.22$ $M_{\rm J}$。这颗冷($\sim$ 390 K)巨行星的体积密度为$4.82^{+0.26}_{-0.25}$ g cm $^{-3}$,与由电子简并压力支撑的核心一致。我们还从RV和凌日观测中推断出$0.401^{+0.013}_{-0.014}$的轨道偏心率,这与行星-行星散射和盘腔迁移模型是一致的。开普勒-1514系统包含一个地球大小的开普勒感兴趣的物体,轨道为10.5天,我们在统计上验证了假阳性的情况,包括那些涉及邻近恒星的情况。主恒星的亮度($V$ =11.8)和开普勒-1514 b的长周期、低辐射和高密度相结合,使该系统成为一组罕见的已知系外行星系统之一,也是一个可以继续研究的系统。
2021-01-09 astro-ph.EP
Searching the Entirety of Kepler Data. I. 17 New Planet Candidates Including 1 Habitable Zone World
我们提出了一个独立的搜索的所有~ 200,000颗恒星观测到的四年开普勒任务(Q1-Q17)的多行星系统,使用三个过境最低检测标准搜索轨道周期长达数百天的结果。我们结合了自动和手动分诊,并提供我们的审查管道的完整性和可靠性的估计。我们的搜索返回了17颗行星候选者(PC),以及数千个已知的开普勒感兴趣天体(KOI),其中98.8%的已确认行星的回收率。我们强调发现一个候选者,KIC-7340288 b,这是岩石(半径< 1.6 $R_{\bigoplus}$)和宜居带(日照0.25和2.2倍之间的地球的日照)。另一个候选者是对已知的KOI-4509系统的补充。我们还提出了自适应光学成像后续的六个我们的新的个人电脑,其中两个揭示了一个视线恒星伴侣在4“。
2020-03-09 astro-ph.EP
Revisiting the Kepler field with TESS: Improved ephemerides using TESS 2min data
随着系外行星科学从探测系外行星转向深入描述其结构和大气层,最新的行星星历变得越来越重要。在这项工作中,更新了22颗开普勒行星和4颗开普勒行星候选者的星历表,构成了TESS 2 min数据集中具有足够信噪比的所有开普勒行星和候选者。一个纯粹的测光方法是利用这里允许更新的行星星历表,即使他们不显着的径向速度数据。所获得的星历是非常高的精度和至少七年的“新鲜”比档案星历。特别是,Kepler-411 d,Kepler-538 b和候选人K00075.01/K00076.01的周期不确定性显着降低。所有对象都生成了O-C图,这里讨论了最有趣的对象。我们也尝试了对五个已知的多行星系统(开普勒-18、开普勒-25、开普勒-51、开普勒-89和开普勒-396)进行更新的TTV拟合,但这些系统在TESS中相对稀少和模糊。尽管有这些困难,TESS再次证明自己是一个令人难以置信的强大的后续仪器,以及行星发现者本身。本文所用的方法扩展到30分钟节奏TESS数据和TESS扩展任务有可能产生更新的星历数百个系统在未来。
2021-03-10 astro-ph.EP
The Confirmation of Three Faint Variable Stars and the Observation of Eleven Others in the Vicinity of Kepler-8b by the Lookout Observatory
一项对瞭望台的委托调查在系外行星开普勒-8b的区域观测到了14个微弱的(V ~ 13到17)变星。其中三颗是小行星撞击地球最后警报系统(ATLAS)发现的变星候选者,并在这里得到证实。ATLAS调查在2018年的广泛调查中确定了315,000个可能的变量。这些候选者中包含的模糊度(低至r ~ 18)和小振幅(低至0.02 mag)使得外部验证变得困难。这几颗变星的确认增加了ATLAS星表的可信度。最后,各种巡天与这一新巡天之间的一致性证实了这一仪器可用于变星和系外行星研究。
2020-12-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
The discovery and legacy of Kepler's multi-transiting planetary systems
我们重新审视发现的第一个候选系统,包含多个过境系外行星的影响。这些系统是利用开普勒太空望远镜的数据发现的。最初的论文介绍了五个系统(Steffen et al. 2010),在该项目发布第一个开普勒行星候选者目录时发布在网上。第二年发表的一篇后续论文中介绍了对观察到的多发性骨髓瘤人群的首次广泛分析(Lissauer等人,2011 a)。多重行星凌日系统使我们能够回答与行星系的形成和动力学演化有关的各种重要问题。这两篇论文讨论了一系列广泛的主题,包括:轨道周期比的分布、行星大小比、系统结构、平均运动共振、轨道偏心率、行星验证和确认以及不同行星群的识别。他们为后来其他研究小组的许多详细研究奠定了基础。对单个多行星系统的深入研究提供了开普勒一些最重要的系外行星发现。当我们研究这些系统中的第一个的科学影响时,我们也呈现了一些围绕他们发现的人和环境的历史。
2019-05-12 astro-ph.EP
Absolute masses and radii determination in multiplanetary systems without stellar models
太阳系外行星的质量和半径是了解其内部,形成和演化的关键观测指标。虽然凌日测光法和多普勒光谱法分别用来测量行星相对于其主星的半径和质量,但对这些量的真实值的估计依赖于主星的理论模型,这些模型已知与观测存在系统性差异。当一个系统由两个以上的天体组成时,凌日测光和视向速度数据中包含了额外的信息。速度信息(有限光速,多普勒)需要打破牛顿$MR^{-3}$简并。我们使用所有可用的光度和光谱数据对两行星凌日系统Kepler-117进行了光动力学建模。我们演示了如何绝对质量和半径的单星行星系可以得到不诉诸恒星模型。受现有径向速度精度(38 $ms^{-1}$)的限制,我们实现了20%的半径精度和70%的质量精度,而模拟的1 $ms^{-1}$精度径向速度将这些精度降低到1%的半径和2%的质量。由于凌日多行星系统很常见,这种技术可以用来精确测量大样本恒星和行星的质量和半径。我们预计,当TESS和PLATO任务提供大样本明亮恒星的高精度光变曲线时,这些测量将变得普遍。这些测定将提高我们对恒星和行星的认识,并为理论模型提供强有力的约束。
2015-08-26 astro-ph.EP
Transit Timing Observations from Kepler: IV. Confirmation of 4 Multiple Planet Systems by Simple Physical Models
已知有80个行星系有两个或更多的行星围绕太阳以外的恒星运行。对于大多数,数据可以充分解释为非相互作用的开普勒轨道,所以这些系统的动力学相互作用还没有被观察到。在这里,我们展示了开普勒航天器的4组光变曲线,每一组都显示了多颗行星经过同一颗恒星。这些凌日的时间偏离严格的周期性表明行星相互扰动:观测到的时间变化与另一颗行星的强迫频率相匹配。这表明这些对象在同一系统中。接下来,我们通过要求系统在天文时间尺度上保持稳定,将它们的质量限制在行星范围内。最后,我们报告动力学适合过境时间,产生行星的质量和偏心率的可能值。随着定时数据的时间跨度增加,动态拟合可以允许对系统架构的详细约束,即使在高精度多普勒跟踪不切实际的情况下。
2012-04-02 astro-ph.EP
Predicting the long-term stability of compact multiplanet systems
我们结合分析理解的共振动力学在两个行星系统与机器学习技术,训练一个模型,能够鲁棒分类稳定性在紧凑的多行星系统在长时间尺度的$10^9$轨道。我们的行星轨道稳定性分析器(SPOCK)使用第一个$10^4$轨道积分中测量的物理激励汇总统计来预测稳定性,从而在全模拟中实现高达$10^5$的加速。这在计算上打开了多行星系统的稳定性约束特征。我们的模型在离散共振采样的$\approx 100,000$三行星系统上训练,推广到跨越连续周期比范围的样本,以及与我们的训练数据集具有定性不同配置的大型五行星样本。我们的方法显着优于以前的方法的基础上系统的角动量赤字,混沌指标,参数化适合数值积分。我们使用SPOCK来约束开普勒-431系统中的三个近似地球大小的行星的内部和外部行星对之间的自由偏心率都低于0.05。我们的稳定性分析提供了显着更强的偏心率约束比目前可实现的通过径向速度或过境持续时间测量小行星,并在一个因素的几个系统表现出过境时间变化(TTV)。鉴于目前的系外行星探测策略现在很少考虑到强TTV约束(Hadden等人,2019年),SPOCK实现了一个强大的补充方法,用于精确表征紧凑的多行星系统。我们公开发布SPOCK供社区使用。
2020-07-14 astro-ph.EP
A massive exoplanet candidate around KOI-13: Independent confirmation by ellipsoidal variations
我们对2011年9月开普勒数据发布中包含的KOI-13.01候选系外行星系统进行了分析。主星是一颗已知且相对明亮的$(m_{\rm KP} = 9.95)$目视双星,其距离(0.8角秒)比开普勒像素(每像素4角秒)的大小小得多。开普勒光变曲线显示了主食和次食,以及食外光变曲线的显著变化。我们确认凌日发生在两颗星中较亮的那颗周围。我们的模型的相对贡献(一)从同伴的热辐射,(二)行星反射光,(三)多普勒波束,(四)椭球体的变化所产生的主恒星的潮汐变形的主恒星的同伴。我们的分析,仅基于光变曲线,使我们能够限制KOI-13.01伴星的质量为$M_{\rm C} = 8.3 \pm 1.25M_{\rm J}$,从而证明过境伴星是一颗行星(而不是\cite{b7}最近提出的褐矮星)。主恒星(光谱型A5- 7 V,$T_{\rm eff} = 8511-8020$ K)的高温,加上它的伴星KOI-13.01的接近,可能使它成为已知最热的系外行星之一,甚至在开普勒光学通带中也可以检测到对光变曲线的热贡献。然而,开普勒光变曲线的单一通带并不能使我们明确区分行星辐射的热成分和反射成分。红外观测可能有助于打破简并,而径向速度后续$σ\sim$ 100 m s $^{-1}$精度应确认行星的质量。
2012-02-08 astro-ph.EP
Follow-up of non-transiting planets detected by Kepler. Confirmation of three hot-Jupiters and validation of three other planets
从高精度测光数据中直接探测新的太阳系外行星通常是基于对行星在其恒星前面经过时的凌日信号的观测。然而,距离较近的行星,即使没有凌日,也会在光变曲线上留下额外的印记。这些是所谓的相位曲线变化,包括椭圆,反射和波束效应。在Millholland & Laughlin(2017)中,作者仔细检查了开普勒数据库,寻找来自非凌日行星的这些相位变化。他们发现了60个候选者,他们的信号与行星同伴兼容。在本文中,我们对这些系统的子样本进行了地面跟踪,目的是确认和表征这些行星,从而验证检测技术。我们使用CAFE和HERMES仪器监测10颗非凌日行星候选者沿其轨道的径向速度。我们还使用AstraLux来获得其中一些候选者的高分辨率图像,以丢弃通过模仿行星信号污染开普勒光变曲线的混合二进制。在这10个系统中,我们确定了3个新的热膨胀系数(KIC 8121913 b、KIC 10068024 b和KIC 5479689 b),质量范围为0.5-2 M $_{\rm Jup}$,并在行星体系内为其他三个候选者设置质量约束(KIC 8026887 b,KIC 5878307 b和KIC 11362225 b),因此强烈暗示它们的行星性质。这是第一次,我们验证了通过相位曲线变化检测非凌日行星的技术。介绍了新的行星系及其性质。我们发现,在所有情况下,除了KIC 8121913 b,这表明一个显着较低的质量来自椭球调…
2021-07-30 astro-ph.EP
SOPHIE velocimetry of Kepler transit candidates: X KOI-142c: first radial velocity confirmation of a non-transiting exoplanet discovered by transit timing
系外行星KOI-142 b(开普勒-88 b)显示出半振幅为$\sim 12\,$小时的凌日时间变化(TTV),赢得了“凌日变化之王”的绰号。在开普勒的数据中只发现了行星b的凌日,其轨道周期为$\sim 10.92\,$天,半径为$\sim 0.36$ R $_{\mathrm{Jup}}$。Nesvorny等人(2013年)分析了KOI-142 b的TTV和凌日持续时间变化(TDV),他们发现了一个独特的伴星扰动行星的解决方案。作者预测了一颗外层非凌日伴星KOI-142 c,质量为$0.626\pm 0.03$ M $_{\mathrm{Jup}}$,周期为$22.3397^{+0.0021}_{-0.0018}\,$天,因此接近于与内层凌日行星的2:1平均运动共振。我们报告独立确认KOI-142 c使用径向速度观测与SOPHIE光谱仪在上普罗旺斯天文台。我们得到了一个轨道周期$22.10 \pm 0.25\,$天和一个最小行星质量$0.76^{+0.32}_{0.16}\,$ M $_{\mathrm{Jup}}$,都与以前的过境时间分析的预测吻合得很好。因此,这是第一次确认一颗非凌日行星的径向速度,发现了凌日时间的变化,为TTV技术提供了独立的验证。
2013-11-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Photon Flux Perturbations of Kepler Light Curves
在这项研究中,我们提出了一种新的方法来探测太阳系外的卫星,利用开普勒(K2)光变曲线扩展的太阳系外行星研究的讨论。我们通过比较NASA系外行星档案馆、无线电星系动物园系外行星探索者和系外行星后续观测计划中编目的~5000颗主序星的凌日光变曲线数据来形成这项调查,该计划作为收集和分析补充K2数据的储存库。通过检查K2光变曲线,与凌日相关的各种特征被建模,然后我们将其与已确认的太阳系外行星、变星(如食双星)和数据中的噪声或空白进行比较。例如,2 MASS J 08251369 +1425306(Rs ~ 0.346)的两次独立凌日的时间扰动产生了两次特征性的光子通量减少,然后是两次增加,推断存在太阳系外行星(Rp ~ 0.0129)及其伴星,太阳系外卫星(Rm ~ 0.0048)。为了验证我们的假设,我们仔细研究了各种相互竞争的假设,以解决双光子通量的来源,即罗西特·麦克劳克林效应,临边暗化,多行星系统或行星遮蔽恒星表面上的一个或多个太阳黑子。然而,我们在K2中没有发现类似的光变曲线来适应竞争性假设,并解释了所提出的太阳系外伴星。
2023-01-04 astro-ph.EP
Re-Evaluating Small Long-Period Confirmed Planets From Kepler
我们重新审视小的长周期开普勒行星候选人的统计确认,根据最近的改进,我们的理解发生系统性假警报,在这个政权。使用最终的数据发布25(DR 25)开普勒行星候选目录统计数据,我们发现先前确认的单行星系统开普勒-452b在行星假设中不再达到99%的置信度,并且不被认为与Mullally等人的发现一致。对于多行星系统,我们发现,相对于以前的开普勒目录,属于多行星系统的行星先验增强被抑制,我们确定多行星系统成员开普勒-186f,不再达到行星假设的99%置信度。由于在导致信号检测和表征的数据分析过程中有许多混杂因素,因此很难确定是否有任何一个行星候选者达到了相对于系统性假警报的严格标准。例如,当考虑到处理变化的简化模型时,额外的单行星系统Kepler-443 b,Kepler-441 b,Kepler-1633 b,Kepler-1178 b和Kepler-1653 b在行星假设中有不可忽略的概率低于99%的置信度。在采用统计验证技术时,必须考虑到系统误报假设,以确认接近调查检测阈值的行星候选者。我们鼓励那些对K2、TESS和其他类似数据集进行过境搜索的人量化他们的系统误报率。或者,对过境信号或径向速度测量的独立光度检测可以消除假警报假设。
2019-01-02 astro-ph.EP
Tatooine's Future: The Eccentric Response of Kepler's Circumbinary Planets to Common-Envelope Evolution of their Host Stars
受最近开普勒发现的环绕九颗近距离双星的行星的启发,我们探索了前者的命运,因为后者从主序星演化出来。我们将双星演化模型与动力学模拟相结合,研究这些行星的轨道演化,因为它们的宿主经历了共同的包络阶段,在这个过程中失去了大量的动力学时间尺度上的质量。其中五个系统至少经历了一个罗氏瓣溢出和共包络阶段(开普勒1647经历了三个),双星要么收缩到非常短的轨道,要么合并;两个系统触发了双简并超新星爆炸。开普勒发现的环联星行星在共包络相的末期仍然受到引力的束缚,迁移到更大的轨道,并可能获得显著的离心率;它们的轨道膨胀可能超过一个数量级,并可能发生在单个行星轨道的过程中。这些行星可以到达的轨道在性质上与目前已知的后共包络、食时变化的环双星候选者一致。我们的研究结果还表明,环双星行星可以经历两种模式的轨道膨胀(绝热和非绝热),如果他们的主机二进制经历一个以上的共同信封阶段;多行星环双星系统,如开普勒-47可以在同一个共同信封阶段经历两种模式。此外,与水星绕太阳运行不同,一颗半长轴相同的环联星可以在总质量为1 MSun的近距离双星的共同包层演化中幸存下来。
2016-10-11 astro-ph.EP
The Gap-Giant Association: Are Planets Hiding in the Gaps?
本文研究了同时拥有内部多凌日行星和外部巨行星的系统中缝隙的成因,发现缝隙中可存在典型小行星而保持动力学稳定,但外部巨行星引力不足以使其轨道倾斜至阻止凌日,从而否定了特定理论。
2025-07-17 astro-ph.EP
Architectures of Exoplanetary Systems. I: A Clustered Forward Model for Exoplanetary Systems around Kepler's FGK Stars
对系外行星系的观测提供了关于行星系的内在分布、它们的结构以及它们是如何形成的线索。我们开发了一个前向建模框架,通过模拟开普勒探测管道(SysSim)生成人口的行星系和“观察”目录。我们将模拟目录与Kepler DR 25候选行星目录进行比较,该目录已更新,以包括盖亚DR 2的修订恒星半径。我们约束我们的模型的基础上观察到的一维边缘分布的轨道周期,周期比,过境深度,过境深度比,过境持续时间,过境持续时间比,过境多重性。假设行星具有独立周期和大小的模型并不能充分考虑多行星系统的特性。相反,一个用于系外行星周期和大小的聚集点过程模型提供了一个更好的描述开普勒人口,特别是观察到的多重性和周期比分布。我们发现FGK型恒星的$0.56^{+0.18}_{-0.15}$至少有一颗行星比$0.5 R_\oplus$大3 ~ 300 d。这些行星系($\sim 98\%$)中的大多数由一个或两个星团组成,每个星团的平均数为三颗行星。我们发现,开普勒二分法是人口的高度倾斜的行星系的证据,是不太可能仅仅是由于人口的本质上单一的行星系统。我们提供了一个大的合奏模拟物理和观测的目录的行星系从我们的模型,以及公开可用的代码生成类似的目录给定用户定义的参数。
2019-11-14 astro-ph.EP
Estimating Stellar Radial Velocity Variability from Kepler and GALEX: Implications for the Radial Velocity Confirmation of Exoplanets
我们交叉匹配GALEX和开普勒调查,以创建一个独特的数据集,同时具有紫外线(UV)测量和可见光光谱中的高精度光度变化测量。由于恒星活动是由磁场调制驱动的,因此我们使用恒星大气中磁加热气体的紫外辐射作为我们更知名的恒星活动指标R 'HK的代理。R 'HK近似反过来被用来估计径向速度(RV)测量中预期的天体物理噪声水平,然后搜索这些噪声与光度变化的相关性。我们发现显着的分散在我们试图估计RV噪声的磁活性恒星,我们归因于恒星磁周期的相位和强度的变化,驱动这些目标的活动。然而,对于我们认为是磁安静的恒星,我们确实发现光度变化和RV噪声估计水平之间存在明显的相关性(变化高达~ 10 m/s)。我们的结论是,对于这些安静的恒星,我们可以使用光度测量作为代理来估计RV噪声预期。因此,本文概述的程序可能有助于选择最适合RV后续行星确认所需的目标。
2013-11-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Emerging Trends in a Period-Radius Distribution of Close-in Planets
我们根据它们的轨道周期P和行星半径R来分析太阳系外行星(包括已确认的和开普勒候选行星)的分布。在已确认的行星中,我们发现了令人信服的证据,证明了3 < R < 10 R_ \oplus(R_ \oplus为地球半径,P < 2-3天)的天体的存在。我们把这个地区命名为“亚木星潘帕斯草原”。在多行星开普勒候选者中也发现了同样的趋势。虽然大约有16颗开普勒单行星候选者居住在这个潘帕斯草原上,但至少有7颗可能是假阳性(FP)。最近的研究表明,如果FP的比例高于10%,最后一个数字可能会显着更高。在本文的第二部分中,我们分析了行星在(P,R)平面根据恒星金属丰度的分布。我们发现了两个有趣的趋势:(i)在贫金属恒星中缺乏轨道周期P < 5天的小行星(R < 4 R_ \oplus),(ii)在贫金属恒星周围也缺乏P < 100天的亚类木行星(4 R_ \oplus < R < 8 R_ \oplus)。虽然所有这些趋势都是初步的,但它们似乎具有统计意义,值得进一步审查。如果得到证实,它们可能成为行星形成和动力演化理论的重要制约因素。
2012-11-19 astro-ph.EP
The Curious Case of KOI 4: Confirming Kepler's First Exoplanet
开普勒发现了数千个行星系,这证明行星无处不在。然而,一个主要的挑战是确认开普勒行星候选者,其中许多仍在等待确认。最神秘的例子之一是KOI 4.01,这是开普勒第一次发现行星候选探测(KOI 1.01,2.01和3.01在发射前就已经知道了)。在这里,我们提出的确认和表征KOI 4.01(现在的开普勒-1658),使用组合的星震学和径向速度。开普勒1658是一颗巨大的亚巨星(Mstar = 1.45 +/- 0.06 Msun,Rstar = 2.89 +/- 0.12 Rsun),拥有一颗大质量的热木星(Mp = 5.88 +/- 0.47 MJ,Rp = 1.07 +/- 0.05 RJ),每3.85天绕一圈。开普勒-1658加入了一小部分进化的宿主和短周期(<=100天)行星,现在是已知的轨道周期最接近进化恒星的行星。由于其独特性和短轨道周期,开普勒-1658是测试潮汐耗散和热木星形成理论的新基准系统。利用开普勒4年的数据,我们将轨道衰减率限制为Pdot <= -0.42 s/yr,对应于演化恒星潮汐品质因数的强观测极限Q星>= 4.826 x 10^3。开普勒-1658的有效温度Teff约为6200 K,接近6250 K的自旋-轨道错位边界,使其成为后续观测的主要目标,以更好地限制其双折射,并提供对热木星形成和迁移理论的深入了解。
2019-03-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transit Timing Variation of Near-Resonance Planetary Pairs: Confirmation of Twelve Multiple Planet Systems
我们提取过境时间变化(TTV)信号的12对过境行星候选人,接近一阶平均运动共振(MMR),使用公开的开普勒光变曲线(Q 0-Q14)。这些行星对显示了具有理论预测周期的显著正弦TTV,这表明这些行星候选者在同一系统中运行并相互作用。虽然由于质量和偏心率之间众所周知的简并性,无法仅根据TTV精确提取单个质量,但TTV相位和振幅仍然可以为候选者的质量设定上限,从而确认其行星性质。此外,使用这些TTV,这些行星对的质量比可以受到相对严格的约束。开普勒-82(KOI-880)中的行星对似乎具有特别高的质量比和密度比,这可能表明这两颗行星的内部组成非常不同。这些新确认的行星中的一些也与系统中的其他候选者接近MMR,形成独特的共振链,例如,开普勒-80(KOI-500)。
2013-08-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transit Duration Variations in Multi-Planet Systems
行星相对于观测者视线的轨道方位决定了凌日行星的弦长,即,一颗凌日行星在星盘上的投影距离。对于给定的圆形轨道,弦长决定了凌日持续时间。轨道倾角的变化,升交点的方向,或两者,可以改变这个弦长,从而导致过境时间变化(TDVs)。整个轨道倾角向量的变化甚至可以导致一个系统的行星脱离凌日或新凌日。我们用拉普拉斯-拉格朗日长期理论估计了100多个短周期行星系的最快节本征频率。最高本征频率是哪个系统应该显示最强TDV的指示器。我们进一步探讨了五个案例(TRAPPIST-1,开普勒-11,K2-138,开普勒-445和开普勒-334)使用直接N体模拟来表征可能的TDV,并探讨这些系统是否有可能存在行星。一系列的初始条件进行了探讨,与每个实现所观察到的过境一致。我们发现,百分之几十的多行星系统有足够快的本征频率,预计大TDVs十年的时间尺度。在直接整合的情况下,我们发现,去凌行星可能发生在十年的时间尺度和TDVs的10分钟每十年应该是常见的。
2020-03-25 astro-ph.EP
Validation of Kepler's Multiple Planet Candidates. III: Light Curve Analysis & Announcement of Hundreds of New Multi-planet Systems
开普勒任务在头两年的航天器数据中发现了超过2500颗系外行星候选者,其中约40%位于候选多行星系统中。多重性的高比率与识别出的假阳性的低比率相结合,表明多行星系统包含非常少的假阳性信号,这是由于其他系统不受目标恒星的引力约束(Lissauer,J. J.,例如,2012,ApJ 750,131)。识别并去除多行星系统中的假阳性,留下预期具有小于1%的假阳性率的候选多行星凌日系统的剩余群体。我们提供了一个包含851颗行星的340个行星系的样本,这些行星被验证为大大优于99%的置信水平;其中绝大多数以前没有被验证为行星。我们预计~2个未确认的假阳性,使我们的行星样本非常可靠。我们提出的基本行星性质的基础上,我们的样品开普勒光变曲线和地面光谱和高分辨率成像的综合分析。由于我们不需要光谱学或高分辨率成像进行验证,我们推导出的行星系的一些参数可能是系统性不正确的,这是由于测光孔径中的额外恒星造成的光线稀释。尽管如此,我们的结果几乎使已证实的系外行星数量翻了一番。
2014-02-26 astro-ph.EP
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
Transit Timing Observations from Kepler: VI. Potentially interesting candidate systems from Fourier-based statistical tests
我们分析了开普勒感兴趣的对象(KOI)通过四分之六(Q6)的科学数据的线性星历的凌日时间的偏差。我们进行两个统计检验的所有KOI和相关的统计检验的所有对KOI在多过境系统。这些测试确定了几个系统,显示潜在的有趣的过境时间变化(TTV)。强TTV系统对于确认行星及其质量测量是有价值的。在这项研究中确定的许多系统应该证明是富有成效的详细TTV研究。
2012-07-31 astro-ph.EP
A Misaligned Prograde Orbit for Kepler-13 Ab via Doppler Tomography
快速旋转恒星周围的凌日行星不适合精确的径向速度观测,例如用于行星候选验证,因为它们具有广泛的旋转加宽的恒星线。然而,这样的行星可以使用多普勒层析成像来观察,其中凌日期间的恒星吸收线轮廓扭曲可以通过光谱来解决。这允许验证过境行星候选者和测量恒星自旋行星轨道(mis)对齐,行星迁移过程的重要统计探测。我们目前的多普勒层析观测提供了一个直接确认的热木星开普勒-13抗体,也表明,该行星有一个倾斜,错位的轨道,λ = 58.6 +/- 2.0度。我们测量到的自旋-轨道错位值与Barnes等人(2011)之前从重力变暗的开普勒光变曲线中测量到的lambda = 23 +/- 4度的值有很大的不一致。我们还将开普勒-13 C的质量上限定为0.75太阳质量(95%置信度),开普勒-13 C是开普勒-13 B的光谱伴星,开普勒-13 B是行星宿主恒星开普勒-13 A的自行伴星。
2014-06-02 astro-ph.EP
Discovery of the first Earth-sized planets orbiting a star other than our Sun in the Kepler-20 system
发现与地球大小相当的其他世界一直是天文学家的梦想。凌日行星开普勒-20e和开普勒-20f属于一个多行星系统,在开普勒任务的许多开创性发现中占有非常特殊的地位,因为它们最终实现了这个梦想。开普勒-20f的半径基本上与地球相同,而开普勒-20e甚至更小(0.87 R[地球]),是第一颗获得这一殊荣的系外行星。然而,它们的质量太轻,无法用现有的仪器测量,这使得通常的多普勒技术无法确认它们,而多普勒技术已经成功地用于确认许多其他较大的行星。为了说服自己相信这些微小天体的行星性质,天文学家采用了一种统计技术来“验证”它们,表明它们是行星的可能性比假阳性大几个数量级。开普勒-20 e和开普勒-20 f分别每6.1天和19.6天绕其类太阳恒星一周,并且很可能由岩石组成。在这里,我们回顾了它们是如何被发现的历史,并概述了用于验证它们的方法。
2019-05-10 astro-ph.EP
Kepler-7b: A Transiting Planet with Unusually Low Density
我们报告开普勒-7b的发现和确认,这是一颗具有异常低密度的凌日行星。质量小于木星的一半,Mp = 0.43 Mj,但半径大50%,Rp = 1.48 Rj。由此产生的密度为0.17 g/cc,是迄今为止太阳系外行星的第二低报告。它的轨道周期相当长,P = 4.886天,主星的温度并不比太阳高多少,Teff = 6000 K。然而,它的质量比太阳大得多,Mstar = 1.35 Msun,Rstar = 1.84 Rsun,并且它在主序星上的生命一定接近尾声。
2009-12-31 astro-ph.EP
An accurate mass determination for Kepler-1655b, a moderately-irradiated world with a significant volatile envelope
我们提出了一个小的,适度辐照(F = 155 +/- 7地球)海王星与大量的气体信封在一个P=11.8728787+/-0.0000085天的轨道上的一个安静的,太阳一样的G 0 V恒星开普勒1655的确认。根据我们对开普勒光变曲线的分析,我们确定开普勒-1655 b的半径为2.213+/-0.082地球。我们用TNG/HARPS-N获得了95个高分辨率光谱,使我们能够表征宿主恒星,并通过高斯过程回归确定Kepler-1655 b的精确质量为5.0+3.1/-2.8 Mearth。我们的质量测定排除了类似地球的成分,置信度为98%。开普勒-1655b落在蒸发谷的上边缘,在岩石和富含气体的行星之间相对稀疏的过渡区域。因此,它是我们应该积极寻求进一步描述的行星种群的一部分。
2018-03-23 astro-ph.EP
Inclination Dynamics of Resonant Planets under the Influence of an Inclined External Companion
最近的观测表明,开普勒超级地球系统的很大一部分都有外部巨行星伴侣(冷彗星),它们可以塑造内行星的结构,特别是它们的相互倾向。来自冷彗星的动力学扰动可能解释了开普勒数据中未对准行星的数量。这种机制的有效性可能会受到内部系统中强大的行星-行星耦合的阻碍。在本文中,我们研究如何平均运动共振(MMR)影响这种耦合和预期的失调。对于不同的周期比和微扰性质,我们推导出了由倾斜伴星引起的内行星系统中相互倾斜激发的近似解析表达式。在大多数情况下,相互倾斜成比例的无量纲参数,表征的干扰相对于内部系统中的耦合的强度。我们表明,MMR加强了内部耦合,减少了相互倾斜引起的扰动的几个因素。我们发现,共振是弹性的扰动,并推导出一个标准的共振角的天平动。我们的研究结果有应用约束看不见的行星扰动,并了解多行星系统的架构。
2021-03-05 astro-ph.EP
A High False Positive Rate for Kepler Planetary Candidates of Giant Stars using Asterodensity Profiling
天体密度剖面(AP)是研究凌日光变曲线的一种相对较新的技术。通过比较从凌光曲线得出的平均恒星密度与通过一些独立方法得到的平均恒星密度,AP提供了关于轨道偏心率和混合光等几个有用特性的信息。我们提出了一个AP调查的41开普勒感兴趣的对象(KOIs),与一个单一的过境候选人,目标恒星的平均恒星密度已被测量使用asteroseismology。在我们的样本中的31颗矮星的AP测量的集合分布显示出与预期的传播非常一致,如果KOI是真实的,并具有现实的偏心率。相比之下,对我们样本中的10个巨人进行的相同测试在4 $σ$置信度下显示出显著的不相容性。虽然极端的偏心率可以被引用,但这个假设需要四个KOI在近星点通过时与它们的主星接触,包括最近声称的开普勒-91b的确认。在仔细检查了几种假设之后,我们得出结论,最合理的解释是,凌日物体的轨道与星震学测量的不同-我们将这种情况定义为误报。基于AP分布,我们估计了开普勒巨星的FPR $\simeq70\pm30$ %的一个过境对象的假阳性率。
2014-05-27 astro-ph.EP
Kepler-1649b: An Exo-Venus in the Solar Neighborhood
开普勒任务揭示了地球大小的行星是很常见的,已经发现了几十颗在其主恒星的宜居带内或附近运行的行星。天文学的一个主要重点是确定这些系外行星中哪些可能具有类似地球的性质,这些性质可以通过地面和未来的太空调查进行跟踪,最终目标是探测其大气层以寻找生命迹象。类金星大气层将在这些调查中特别感兴趣。虽然地球和金星进化到具有相似的大小和密度,但仍不清楚是什么因素导致了它们的大气层的巨大差异。因此,研究地球和金星的类似物可以揭示已知系外行星上可居住性的极限和生命的潜力。在这里,我们提出了开普勒-1649b的发现和确认,开普勒-1649b是一颗地球大小的行星,绕着附近的M5 V恒星运行,接收的入射通量与金星相似。我们提出了我们的方法来表征恒星,使用PSF测光,地基光谱和成像的组合,以确认开普勒-1649b的行星性质。像开普勒-1649b这样的行星将是下一代太空任务中大气和可居住性研究的主要候选者。
2017-04-11 astro-ph.EP
Confirmation of Seven Faint ATLAS Variable Star Candidates
在了望台进行的一项试点调查确认了开普勒-76 b区域内最近由小行星撞击地球最后警报系统发现的7个微弱(V ~ 13至17)变量。ATLAS调查在2018年的广泛调查中确定了315,000个可能的变量。这些候选者中包含的模糊度(低至r ~ 18)和小振幅(低至0.02 mag)使得外部验证变得困难。我们确认了七颗这样的变星,这使ATLAS的名单更加可信。此外,各种调查和LO数据之间的协议验证了我们的新的调查变星和系外行星研究的使用。
2021-07-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Decoupling Phase Variations in Multi-Planet Systems
由于精密的测光精度,开普勒任务发现的过境系外行星使几种新的确认和表征技术成为可能。这些新技术之一是分析行星绕恒星运行时的相位变化。多行星系统的预测相位变化可能会变得非常复杂,并且取决于系统中行星的周期、半径和周期分布。在这里,我们描述的混乱,可能会发生由于短周期的类地行星和/或非凌日行星在一个系统中,这可能会增加高频相关噪声或低频趋势的数据流。我们用几个例子来描述这些模糊性的来源,包括我们的太阳系。我们进一步展示了如何解耦这些信号可以实现与开普勒-20和开普勒-33多行星系统的应用。
2012-11-28 astro-ph.EP
Kepler-102: Masses and Compositions for a Super-Earth and Sub-Neptune Orbiting an Active Star
对凌日多行星系统的径向速度(RV)测量使我们能够了解不同于太阳系的行星的密度和组成。Kepler-102由5颗紧密排列的凌日行星组成,是一个特别有趣的系统,因为它包括一颗超级地球(Kepler-102 d)和一颗亚海王星大小的行星(Kepler-102 e),其质量可以使用径向速度测量。先前的研究发现开普勒-102d的密度很高,表明其组成与水星相似,而开普勒-102e的密度是典型的亚海王星大小的行星;然而,开普勒-102是一颗活跃的恒星,可能会干扰RV质量的测量。为了更好地测量这两颗行星的质量,我们使用Keck/HIRES和TNG/HARPS-N获得了111个新的RV,并使用准周期高斯过程回归对开普勒-102的活动进行了建模。对于开普勒-102 d,我们报告的质量上限为M $_{d} < $ 5.3 M $_{\oplus}$ [95\%置信度],最佳拟合质量为M $_{d}$ =2.5 $\pm$ 1.4 M $_{\oplus}$,密度为$ρ_{d}$ =5.6 $\pm$ 3.2 g/cm $^{3}$,这与密度与地球相似的岩石组成一致。对于开普勒-102 e,我们报告的质量为M $_{e}$ =4.7 $\pm$ 1.7 M $_{\oplus}$,密度为$ρ_{e}$ =1.8 $\pm$ 0.7 g/cm $^{3}$。这些测量结果表明,开普勒-102 e有一个岩石核心…
2022-11-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
BEER analysis of Kepler and CoRoT light curves. III. Spectroscopic confirmation of seventy new beaming binaries discovered in CoRoT light curves
BEER算法搜索恒星的光变曲线,寻找由短周期伴星引起的光束、椭球和反射光度调制。将搜索应用于前五个长期中心CoRoT场,我们确定了具有$0.5-87$ mmag的周期性通量振幅的$481$非食候选者。用专用软件优化英澳望远镜指向坐标和AAOmega光纤分配,我们在七个晚上的活动中获得了$231$候选者的六个光谱和另一个$50$候选者的七个光谱。对覆盖$8342-8842Å$范围的红臂AAOmega光谱进行分析,得出径向速度精度为$\sim1$ km/s。用二维相关算法TODCOR分析了包含多个恒星谱线的光谱。测量的径向速度证实了70个BEER候选者$-45$单线双星,$18$双线双星和$7$稀释双星的双星性。我们表明,红巨星引入了一个主要来源的虚假候选人,并展示了一种方法,以提高啤酒的性能,从未来的搜索CoRoT光变曲线提取更高保真的样本。确认的二进制的周期跨越$0.3-10$天的范围,并显示出在每个$Δ$日志$P$的二进制数向更长的周期上升。双线双星的质量比和单线双星的质量比的估计,假设各向同性的倾角分布,跨度范围为$0.03-1$。在低质量端,我们已经在$\sim1$日周期轨道上探测到两颗棕矮星候选者。这是第一次在CoRoT数据中检测到非食光束双星,我们估计$\sim300$这样的双星可以在CoRoT长期光变曲线中检测到。
2015-05-28 astro-ph.EP astro-ph.SR