DUET: Design of a simultaneous InGaAs--CCD split-beam imager for ultra-cool dwarf exoplanet transit survey
ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);Cavendish Laboratory, University of Cambridge(剑桥大学卡文迪许实验室);Astrobiology Research Unit, Université de Liège(列日大学天体生物学研究单元);School of Physics and Astronomy, University of Birmingham(伯明翰大学物理与天文学院)
为探测超冷矮星系外行星,设计DUET双通道成像仪,用955纳米二向色分束器将光分至不同探测器实现同时测光,选近红外滤光片抑制PWV影响,还介绍了光学、机械、探测器及控制系统等设计。
2026-07-17 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
An Examination of Possible Gravitational Perturbations in the Transit Timing Variations of Exoplanet WASP-3b
Maciebranski等人(2010年)声称已经探测到系外行星WASP-3b的凌日时间变化可能存在正弦变化,这是目前唯一已知的围绕恒星WASP-3运行的行星。根据Macieboski的分析,这个信号可能是WASP-3系统中假设的第二颗系外行星引起的引力扰动的结果。我报告五个过境时间测量从2010年夏天提供适度的支持Maciebenski的正弦信号。
2011-06-21 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
Asteroseismology of Cool Stars
测量表面对流激发的振荡是研究冷星结构和演化的有力手段。CoRoT和开普勒探测了从主序星到红巨星分支的数千颗恒星的振荡,包括大量的系外行星宿主恒星,从而引发了一场星震学的革命。在这篇文章中,我将回顾最近的asteroseismic的结果,特别侧重于红巨星的内部旋转和asteroseismology对系外行星的特性的影响。
2014-11-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Cool Stars and Space Weather
恒星耀斑、风和日冕物质抛射形成了空间天气。它们是冷恒星磁场活动的标志,由于活动随年龄、质量和旋转而变化,太阳系外行星所经历的空间天气可能与太阳系行星所经历的非常不同。恒星活动和磁性如何影响围绕主序星运行的系外行星的空间天气?系外行星周围的环境与我们太阳系中的行星周围的环境有何不同?如何将太阳系社区获得的详细知识应用于系外行星系统?空间天气如何影响可居住性?这些问题是在2014年6月9日举行的“冷星和空间天气“分裂会议上讨论的。在本文件中,我们提出了一个总结的贡献,这届会议。
2014-08-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
The TIME Table: Rotation and Ages of Cool Exoplanet Host Stars
年龄是一个恒星参数,既基本又难以确定。在中年M矮星中,最多产的近距离和可探测的系外行星,陀螺年代学是最有前途的年龄分配方法,但需要在已知年龄的星团中通过旋转温度序列(陀螺年代)进行校准。我们整理了249颗晚期K型和M型(($T_{eff}$ =3200- 4200 K)系外行星宿主恒星的目录,并建立了旋转周期,并应用了基于相关出版的陀螺时的经验,温度依赖的旋转年龄关系,包括来自4 Gr年龄的疏散星团M67的观测。我们估计了其中227颗恒星的年龄,以及8颗其他恒星的年龄上限,不包括14颗旋转过快或超出我们陀螺年代学有效参数范围的恒星。我们估计的不确定性的基础上观察到的分散在旋转周期的年轻的集群,错误的gyrochrones,温度和非太阳金属丰度的不确定性。对于那些恒星测量金属丰度,我们提供,但不包括从太阳金属丰度偏差的影响进行校正。我们样本的年龄分布在10 Gyr(银河系圆盘的年龄)处下降到接近零,少数异常值可以用很大的不确定性来解释。继续增加或扩展星团旋转序列,以更彻底地校准时间和温度空间中的陀螺年代学,更精确和可靠的旋转周期测量,以及更准确的恒星参数测量,将使这些重要的系外行星宿主恒星的年龄估计不断改进。
2023-01-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
The effects of stellar winds and magnetic fields on exoplanets
迄今为止发现的绝大多数系外行星都围绕着冷的低质量恒星运行,其性质与太阳相对相似。然而,这些恒星的恒星磁性在拓扑结构和强度上都可能与太阳系恒星磁性显著不同。此外,由于目前用于系外行星搜索的技术,大多数目前已知的系外行星都被发现在离它们的主恒星($< 0.1$ au)非常近的距离运行。恒星磁性和轨道半径的巨大差异可以使系外行星系统的行星际介质与太阳系显着不同。为了限制系外行星和它们的主星的磁化风之间的相互作用,并考虑系外行星周围的行星际介质,必须采用更现实的恒星风模型,该模型考虑了恒星旋转和冷恒星复杂的恒星磁场配置等因素。在这里,我简要回顾了数据驱动的磁化恒星风建模的最新进展。我还表明,恒星风与系外行星的相互作用可以导致几个可观察到的签名,其中一些是在我们自己的太阳系中不存在的。
2013-10-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Retrieval study of cool, directly imaged exoplanet 51 Eri b
本研究改造TauREx3以反演直接成像亚恒星大气,经GJ 570D验证后首次对51 Eri b进行自由化学反演,发现2.7σ氨信号并揭示模型与数据选择会影响结论。
2023-02-15 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Carbon and Oxygen Abundances in Cool Metal-rich Exoplanet Hosts: A Case Study of the C/O Ratio of 55 Cancri
超级地球系外行星55 Cnc e是五行星系统中最小的成员,最近被观察到正在穿越其宿主恒星。从过境观测的半径估计,再加上光谱测定的质量,提供其内部组成的限制。系外行星内部和大气的组成对元素C/O比特别敏感,这可以从宿主恒星估计到一阶。最近的光谱研究分析了6300 A [O I]线和两条C I线,结果表明55 Cnc具有富碳组成(C/O=1.12+/-0.09)。然而,使用6300 A [O I]线得到的氧丰度对Ni I混合物非常敏感,特别是在富含金属的恒星中,如55 Cnc([Fe/H]=0.34+/-0.18)。在这里,我们进一步研究55 Cnc的组成,从这些和额外的C和O吸收功能推导出碳和氧的丰度。我们发现,测得的C/O比取决于所使用的氧气线。我们仅基于6300 A [O I]线得出的C/O比与先前的值一致。然而,我们对其他丰度指标的调查结果表明,平均C/O比为0.78+/-0.08。这里确定的较低的C/O比55 Cnc可能将该系统置于原行星盘组成之间的敏感边界,从而产生高(>0.8)与低(<0.8)C/O比的行星。这项研究说明了在确定行星宿主恒星的C/O比时必须谨慎,特别是在寒冷、富含金属的恒星中。
2013-09-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
A new set of atmosphere and evolution models for cool T-Y brown dwarfs and giant exoplanets
我们提出了一套新的太阳金属丰度大气和非常冷的棕矮星和自发光巨型系外行星的演化模型,我们称之为ATMO 2020。大气模型是用我们最先进的一维辐射对流平衡程序ATMO生成的,并用作表面边界条件来计算$0.001-0.075\,\mathrm{M_{\odot}}$对象的内部结构和演变。我们的模型包括几个关键的改进,在以前的模型中使用的输入物理在文献中。最值得注意的是,使用一个新的氢-氦状态方程,包括从头计算量子分子动力学计算,提高了质量的$\sim1-2\%$在恒星亚恒星边界,并改变了冷却轨道周围的氢和氘燃烧的最小质量。第二个关键的改进涉及我们的大气模型ATMO中更新的分子不透明度,它现在包含了更多的线过渡,需要准确地捕捉这些热大气中的不透明度。这导致大气温度结构变暖,进一步改变了冷却曲线和亚恒星物体的预测发射光谱。我们提出了显着的改进碰撞增宽钾共振双峰的治疗,并强调这些线在塑造红光学和近红外光谱的棕矮星的重要性。我们生成三个不同的网格模型模拟,一个使用平衡化学和两个使用非平衡化学由于垂直混合,所有三个计算自洽与大气的压力-温度结构。我们展示了垂直混合对发射光谱和颜色星等图的影响,突出了$3.5-5.5\,\mathrm{μm}$通量窗口如何可用于校准冷T-Y光谱类型对象中的垂直混合。
2020-03-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Prominence formation and ejection in cool stars
多年来,在G型和K型的单星和双星中已经发现了双折射的观测特征,但最近这已经扩展到M矮星区。日珥在喷射时会带走质量和角动量,这种质量对任何轨道行星的影响可能对系外行星大气的演变很重要。通过大质量恒星群体中使用的分类方法,包括两个参数(共旋和阿尔文半径,$r_K$和$r_A$)的知识,我们已经确定了哪些冷恒星可以支持双折射。从一个机械支撑模型出发,我们确定日珥质量为$m_p/M_\star=(E_M/E_G)(r_\star/r_K)^2 F$,其中$E_MB_\star^2r_\star^3$和$E_G = GM_\star^2/r_\star$为磁能和引力能,$F$为几何因子。我们计算的质量和喷射频率(通常分别为$10^{16}-10^{17}$ g和0.4 d)与观测结果一致,足以确保在M矮星的宜居带轨道上运行的系外行星可能会遭受频繁的撞击。
2018-02-06 astro-ph.SR
White paper for Chandra cool attitude targets (CAT): Stellar activity with TESS and Chandra
所有的冷恒星都表现出磁场活动,而X射线辐射是这种活动的标志。获得对活动的理解有助于我们回答有关恒星天体物理学的基本问题,并确定活动对围绕这些恒星运行的系外行星的影响。恒星的活动是由磁场驱动的,而磁场最终又是由对流和恒星旋转驱动的。然而,由此产生的发电机性质在很大程度上取决于恒星的内部结构,并且还远未被理解。X射线辐射可以蒸发系外行星的大气层,破坏行星表面的有机物质,降低生命形成或维持的可能性,但也为生命前的化学反应提供了重要的能量来源。在接下来的两年里,TESS任务将提供最近系外行星的目录,以及数百万颗恒星的旋转周期和活动诊断,无论它们是否有行星。我们建议包括所有的冷恒星,TESS目标和足够明亮的钱德拉观测,确定其检测和流量在ROSAT全天巡天(RASS),钱德拉冷姿态目标(CAT)的列表。对于每个目标,信号将足以使日冕等离子体与至少两个温度分量拟合,并比较具有低、中或高第一电离电位的元素组的丰度。类似于已知的X射线光度$L_X$和自转周期之间的关系,我们可以将恒星性质与日冕温度和丰度相关联,以约束恒星活动、日冕加热和恒星发电机的模型。即使是对行星宿主系统的一个子集进行详细的X射线表征,也将大大提高我们对这些排放对轨道行星的影响的认识。
2019-03-04 astro-ph.SR
The Concept of Few-Parameter Modelling of Eclipsing Binary and Exoplanet Transit Light Curves
提出了食双星和凌日行星恒星光变曲线的一个新的少参数唯象模型,该模型能以优于光变曲线振幅的1%的精度拟合观测光变曲线.该模型可用于光变曲线形状的适当描述、分类、中食时间的确定和精细周期分析。
2015-02-26 astro-ph.SR
Magnetic activity in cool stars: manifestations and relevance to exoplanets
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung(马克斯·普朗克太阳系统研究所);Centro de Rádio Astronomia e Astrofísica Mackenzie, Universidade Presbiteriana Mackenzie(麦肯齐射电天文学与天体物理学中心,麦肯齐长老会大学);Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM(巴黎萨克雷大学,巴黎西岱大学,法国原子能和替代能源委员会,法国国家科学研究中心,天文信息与管理实验室);Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)(波茨坦莱布尼茨天体物理研究所);HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences, Konkoly Observatory(匈牙利研究网络地球与天文学研究中心,孔科利天文台);Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE, UBA-CONICET)(空间天体物理学与天体物理研究所);The Catholic University of America(美国天主教大学);The Hakubi Center for Advanced Research, Kyoto University(京都大学博雅教育研究中心);Department of Physics, Kyoto University(京都大学物理学系);University of Helsinki(赫尔辛基大学)
本文综述了冷恒星磁活动的观测表现和物理模型,探讨其对系外行星探测和宜居性的影响,并展望未来研究方向。
2026-07-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
A grid of self-consistent MSG (MARCS-StaticWeather-GGchem) cool stellar, sub-stellar, and exoplanetary model atmospheres
本文构建了 300K 至 3000K 冷恒星、亚恒星及系外行星的自洽一维模型大气网格 MSG,通过迭代耦合 MARCS、StaticWeather 和 GGchem 三个代码,纳入云形成、化学非平衡和恒星辐照,揭示了比传统 M、L、T 序列更复杂的光谱分类特征。
2024-07-12 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Second Discovery from the COol Companions ON Ultrawide orbiTS (COCONUTS) Program: A Cold Wide-Orbit Exoplanet around a Young Field M Dwarf at 10.9 pc
我们提出了鉴定的COCONUTS-2系统,由M3矮L 34-26和T9矮WISEPA J075108.79 $-$ 763449.6。鉴于它们共同的自行和松弛,这两个领域的对象构成了一个物理绑定对594 PDMATHAMN(6471 au)的投影分离。主星COCONUTS-2A有很强的恒星活动(H $α$,X射线和紫外线辐射),并且快速旋转($P_{\rm rot} = 2.83$天),由此我们估计其年龄为1.5亿~ 8亿年。比较TESS光变曲线和$v\sin{i}$光谱的赤道自转速度,我们发现COCONUTS-2A有一个接近边缘的倾角。宽系外行星COCONUTS-2b的有效温度为$T_{\rm eff}=434 \pm 9$ K,表面重力为$\log{g} = 4.11^{+0.11}_{-0.18}$ dex,基于热启动演化模型的质量为$M=6.3^{+1.5}_{-1.9}$ $M_{\rm Jup}$,导致COCONUTS-2系统的质量比为$0.016^{+0.004}_{-0.005}$。COCONUTS-2b是迄今为止拍摄到的第二冷(仅次于WD 0806 $-$ 661 B)和第二宽(仅次于TYC 9486-927-1 b)的系外行星。COCONUTS-2b的红外测光与超冷模型大气的比较表明,在其光球层中存在凝结云和非平衡化学。与51 Eri b相似,COCONUTS-…
2021-07-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Empirical limb-darkening coefficients & transit parameters of known exoplanets from TESS
虽然凌日系外行星勘测卫星(\textit{TESS})的主要目标是寻找新的凌日系外行星,但其数据也可用于进一步详细研究已知系统。\textit{TESS}带通对于研究恒星宿主的边缘变暗效应特别有趣,因为广泛使用的\textsc{phoenix}和\textsc{atlas}恒星模型预测了不同的边缘变暗轮廓。在这里,我们研究了这种效果,通过拟合的过境光变曲线的176个已知的系外行星系统观测的\textit{TESS},这使我们能够提取经验的临边变暗系数(LDCs)的广泛使用的二次定律,但也更新过境参数(包括星历表细化)作为副产品。比较我们的经验获得的最不发达国家与理论预测,我们发现显着的偏移时,使用列表\textit{TESS}最不发达国家。具体而言,使用\textsc{phoenix}模型获得的$u_2$系数显示出最大的差异,这取决于用于导出它们的方法,平均偏移量可以达到$Δu_2 \approx 0.2$。然而,如果使用Howarth(2011)介绍的SPAM算法来计算最不发达国家,那么这些平均偏移量中的大多数都会消失。然而,我们的研究结果表明,对于温度低于约5000 K的恒星,没有任何方法能够很好地解释边缘变暗效应:我们观察到这些冷恒星的$Δu_1, Δu_2 \approx 0.2$阶二次最不发达国家之间的测量和预测的最不发达国家之间的急剧偏差。我们建议在假设边缘变暗系数是完…
2022-03-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transit Timing Variations and linear ephemerides of confirmed Kepler transiting exoplanets
我们使用开普勒任务Q1至Q17季度的长节奏去趋势数据确定了凌日系外行星的新线性星历。我们分析了2098颗太阳系外行星的TTV图。121个天体的TTV被排除在外(因为数据点不足,恒星活动的影响等)。最后,新的线性星历的1977年系外行星从开普勒档案。在大约35%的研究系外行星的TTV图上观察到显著的线性趋势。掌握正确的线性星历是成功进行凌日跟踪观测的基础。分析了64颗系外行星的剩余TTV图,显示出周期性变化,其中43颗TTV行星尚未被报道。
2019-02-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Light Curve Analysis of Ground-Based Data from Exoplanets Transit Database
对系外行星凌日的光度观测可用于推导系外行星的轨道和物理参数。我们分析了几个适合地面观测的系外行星的凌日光变曲线,其完整信息可在系外行星凌日数据库(ETD)上获得。利用AstroImageJ(AIJ)软件包分析了HAT-P-8 b、HAT-P-16 b、HAT-P-21 b、HAT-P-22 b、HAT-P-28 b和HAT-P-30 b等行星的凌日数据。在本文中,我们调查了82个过境光变曲线从ETD,推导出他们的物理参数,以及计算他们的中期渡越时间为未来的过境时间变化(TTV)分析。参数的精确值表明,使用共同执行活动作为后续观测的拟合工具可以产生与美国宇航局系外行星档案馆(NEA)的值相当的结果。考虑到今后从地面和天基系外行星调查中发现的数量,这些信息将是非常宝贵的。
2019-10-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transit observations of the exoplanet WASP-2b
我们提出了测光过境观测的系外行星WASP-2b使用的MTM-500望远镜的克里米亚天体物理天文台的RAS。一个简短的历史发现的系外行星WASP-2b和它的主要特点被认为是。描述了观察结果和处理过程。对获得的结果进行了分析,并与来自ETD和NASA系外行星档案数据库的信息进行了比较。WASP-2星和比较星GSC 0052201406的测光数据在补充表中给出。
2019-03-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar Diameters and Temperatures VI. High angular resolution measurements of the transiting exoplanet host stars HD 189733 and HD 209458 and implications for models of cool dwarfs
我们提出了著名的凌日系外行星的主恒星HD 189733和HD 209458使用CHARA阵列干涉仪的直接半径测量。我们发现HD 189733和HD 209458的边缘变暗的角直径分别为theta_LD = 0.3848 +/- 0.0055和0.2254 +/- 0.0072毫角秒。HD 189733和HD 209458是目前仅有的两个凌日系外行星系统,其中通过高分辨率光谱检测各自行星伴侣的轨道运动,揭示了恒星和行星的绝对质量。我们使用我们的新的测量与径向速度和光度时间序列数据的轨道信息,依巴谷距离,和新测量的热通量,以确定恒星的有效温度(T_eff = 4875 +/- 43,6093 +/- 103 K),恒星线半径(R_* = 0.805 +/- 0.016,1.203 +/- 0.061 R_sun),平均恒星密度(rho_* = 1.62 +/- 0.11,0.58 +/- 0.14 rho_sun),行星半径(R_p = 1.216 +/- 0.024,1.451 +/- 0.074 R_Jup)和HD 189733 b和HD 209458 b的平均行星密度(rho_p = 0.605 +/- 0.029,0.196 +/- 0.033 rho_Jup)。HD 209458是一颗F9矮星,其恒星参数与光谱和演化模型的间接估计一致。然而,我们发现模型无法重现K2矮星HD …
2014-11-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar magnetic activity and rocky planets in cool dwarf stars
针对M矮星恒星活动干扰径向速度行星探测的问题,本论文采用高斯过程建模,结合高精度光谱与测光数据,实现了行星信号与恒星活动的稳健分离,为探测岩石行星提供了有效方法。
2026-10-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transiting Exoplanets from Sharjah Astronomical Observatory (SAO-M47): The Exoplanet HAT-P-25b Using L and V Filters
本研究利用沙迦天文台对系外行星HAT-P-25b进行L和V滤光片凌星观测,发现L滤光片下凌星深度更大且行星尺寸显得更大,揭示了滤光片选择对凌星测量结果的影响。
2025-11-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
The ngVLA's Role in Exoplanet Science: Constraining Exo-Space Weather
射电观测是目前探索冷恒星环境中加速粒子的唯一方法。我们描述了下一代VLA如何有助于理解恒星对外空间天气的贡献。这一领域拥有学术和大众的兴趣,预计将在未来几十年内增长。
2018-03-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar magnetism, winds and their effects on planetary environments
在这里,我回顾了一些最近的工作,冷,主序星的磁性,他们的风和对周围系外行星的潜在影响。这些恒星的风非常微弱,在它们的一生中都持续存在。虽然只携带恒星质量的一小部分,但这些磁风带走了角动量,从而调节了恒星的旋转。由于冷恒星很可能被行星包围,因此了解主恒星风和磁性是描述系外行星环境的关键一步。由于旋转和活动密切相关,恒星的自旋下降导致恒星活动随着年龄的增长而减少。因此,随着恒星年龄的增长,高能(X射线,极紫外线)照射的减少被观察到,这可以影响系外行星大气的蒸发,从而也改变了系外行星的演化。
2016-08-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transitional disk archeology from exoplanet population synthesis
越来越好的观测分辨出的原行星盘显示了行星形成的各种条件。许多过渡盘在其径向密度结构中显示出间隙,这通常被解释为行星的特征。也有人认为,在过渡盘中观察到的不均匀性表明尘埃陷阱可能有助于行星形成的过程。然而,完全演化的系外行星系统的结构是否能提供有关其原始盘后期阶段的信息还有待观察。我们使用合成系外行星人口数据从蒙特卡罗模拟系统形成不同的密度扰动条件下,这是基于目前的观测过渡盘。模拟使用的核心不稳定性,寡头增长,尘埃陷阱分析模型,已对系外行星种群的基准。
2019-01-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exoplanet Radio Transits as a Probe for Exoplanetary Magnetic Fields -- Time-dependent MHD Simulations
我们进行了一系列随时间变化的磁流体动力学模拟的HD 189733恒星行星系统,以预测无线电过境调制由于恒星风和行星磁场之间的相互作用。该模拟结合了恒星日冕和风的模型,以及以完全动态的、随时间变化的方式绕恒星运行的系外行星。我们的模拟生成合成无线电图像,使我们能够获得不同频率的合成无线电光变曲线。我们在射电光变曲线中找到了行星运动的明显证据。此外,我们发现特定的光变曲线中的重复功能,这是由于在过境期间在恒星前面的行星磁层的通道。更重要的是,我们发现一个明确的依赖于行星磁场的强度,这些光变曲线功能的大小和相位。我们的工作表明,如果可以观测到无线电凌日,它们确实可以提供有关凌日系外行星磁场强度的信息。未来的工作参数化这些光变曲线的功能和它们对行星磁场强度的依赖将提供工具来搜索这些功能的无线电观测数据集。由于我们的研究只考虑来自主星的热射电辐射,因此需要非常灵敏的射电干涉仪来探测这类行星凌日。
2022-08-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Radius Study of Ten Transiting Hot Jupiter Exoplanets with Ground-Based Observations
本研究分析了系外行星凌日数据库(ETD)中10颗热木星系外行星的14条光变曲线。我们使用EXOFAST软件提取过境参数。最后,我们使用置信区间方法将EXOFAST计算的行星半径参数与NASA系外行星档案(NEA)的值进行了比较。根据这一比较所获得的结果,该行星的半径与近地天体的值是可以接受的。此外,根据这项研究中350毫米光学系统的平均值,它表明,如果有适当的观测技术来研究更多发现的行星,使用小型望远镜获得的结果可能非常重要。
2020-06-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Comparative analysis of observations of the selected exoplanet transits obtained at the Kyiv Comet station with the database of the orbital telescopes TESS and Kepler
我们提出了一个比较分析的观测选定的系外行星凌日在基辅彗星站与数据库的TESS(凌日系外行星调查卫星)和开普勒太空望远镜。TESS和开普勒轨道望远镜获得的光变曲线是使用基于Python软件包Lightkurve 2.3v的程序处理的,该程序可在MUST档案中免费获得(Barbara A.米库斯基太空望远镜档案馆(Mikulski Archive for Space Telescopes)。地面观测是用70厘米望远镜AZT-8(Lisnyky)进行的。利用Muniwin程序对地面观测进行了测光处理。观测到的凌日的光变曲线和参数以及从地面观测获得的系外行星轨道参数已在ETD(系外行星凌日数据库)中公布。将确定的传输参数与存储在MUST存档中的TESS命令的结果进行比较。在这里,我们提出了过境现象的参数(周期,深度,过境持续时间)和一些轨道参数的比较,从两个独立的观测,地面和轨道,在不同的时代进行。
2023-01-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Ephemeris Updates for Seven Selected HATNet Survey Transiting Exoplanets
本研究精化了七颗HATNet系外行星的星历表,利用多源观测和MCMC方法,发现除HAT-P-12b外均存在轨道周期增长趋势。
2023-06-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Implications of different stellar spectra for the climate of tidally-locked Earth-like exoplanets
大多数潜在的可居住的系外行星探测到的轨道比太阳冷的恒星,因此被恒星光谱照射,其峰值波长比入射到地球上的波长更长。在这里,我们提出的结果,从一组模拟的潮汐锁定的类地行星轨道三个不同的主机恒星隔离模拟气候的恒星光谱的影响。具体来说,我们进行模拟的基础上TRAPPIST-1 e,采用类似地球的大气层,并使用英国气象局统一模型在一个理想化的“水行星”的配置。同时保持行星参数不变,包括总恒星通量(900 W/m $^2$)和轨道周期(6.10地球日),我们比较模拟的恒星光谱是一个静止的TRAPPIST-1,比邻星和太阳之间的结果。与表面相比,与较冷的宿主恒星相比,对流层直接吸收的入射恒星辐射的比例增加。这反过来又导致对流的稳定性增加,白天总云层覆盖率减少(减少散射),导致地面温度升高。对流层直接加热的增加也导致了从昼侧到夜侧的更有效的热量传输,因此,昼夜温度对比度降低。我们推断,具有类似地球的大气层的行星绕较冷的恒星运行,具有较低的昼侧云层覆盖率,与绕较热的恒星运行的类似行星相比,在给定的行星旋转速率下,在增加的轨道半径下可能允许宜居条件。
2020-05-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Developing a vision for exoplanetary transit spectroscopy: a shared window on the analysis of planetary atmospheres and of stellar magnetic structure
我们描述了如何在ELT和JWST时代的系外行星大气的准确表征将不可避免地需要考虑对流和磁场引起的恒星不均匀性。现有的证据表明,在观测到的凌日光谱的恒星和行星的签名的混合物。最后,我们讨论了如何通过多管齐下的方法,包括新的太阳参考光谱,改进的MHD建模,以及所涉及的社区之间的协同合作,从太阳到恒星和系外行星天文学家解开这两个组件。
2019-04-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Infrared Flares from M Dwarfs: a Hinderance to Future Transiting Exoplanet Studies
许多当前和未来的系外行星任务正在推动红外(IR)波长,行星和恒星之间的通量对比更有利(Deming et al. 2009),恒星磁活动的影响减少。事实上,最近对恒星黑子和光斑的分析发现,这些形式的恒星活动不会对具有JWST的FGKM恒星的凌日特征或科学潜力产生实质性影响(Zellem et al. 2017)。然而,在耀斑的情况下,这是不正确的,我证明这可能是一个障碍,过境研究在这份说明。
2017-10-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Estimation of the Total Mass of 10 Exoplanets and their Host Stars Based on the Primary Transit Method
在这项研究中,研究了10颗系外行星。他们的光度观测是从ETD获得的。在进行数据简化步骤之后,通过Exofast在线软件获得它们的参数。然后通过本研究中提到的软件获得系外行星和宿主恒星的总质量。在这项研究中,主星的位置也绘制在H-R图中。
2020-06-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exoplanets as probes of the winds of host stars: the case of the M dwarf GJ 436
冷矮星的风很难观测到,只有少数M矮星呈现出观测导出的质量损失率(Mdot),跨越几个数量级。距离较近的系外行星很方便地位于恒星风的内部区域,因此可以用来探测它们的主恒星风的其他不可观测的局部性质。在这里,我们使用的本地恒星风的特征观测导出的研究中的大气蒸发的暖海王星GJ 436 b导出的全球特征的风的M-矮星主机。利用等温风模型,我们将恒星风温度限制在[0.36,0.43] MK范围内,其中Mdot=[0.5,2.5] × 10^{-15} Msyn/yr。通过计算恒星风和星际介质之间的压力平衡,我们得出GJ 436的天体层的大小约为25 au,比日光层明显更紧凑。在本文中,我们表明,传输光谱,再加上行星大气蒸发和恒星风模型,可以是一个有用的工具,约束大尺度的风结构的行星托管恒星。将我们的方法扩展到未来的行星系统发现将为行星外大气层和冷矮星风的综合表征开辟新的视角。
2017-06-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Search for young transiting exoplanets within YETI project
年轻系外行星凌日倡议是一个重点对恒星疏散星团进行光度监测的项目,目的是寻找新的年轻凌日系外行星、食双星和研究其他变异现象。在这里,我们提出的倡议和计划的未来测光活动的三个疏散星团的年龄小于50百万年:NGC 869,NGC 884和IC 4665,利用世界范围内的一米级望远镜网络。根据该网络中的几个天文观测台获得的经验、专用数值算法和第一次观测活动期间获得的最新结果,我们预计将确认几个年轻的凌日天体:低质量恒星、褐矮星和系外行星。该项目中使用的典型望远镜的光度精度允许在近距离轨道上对周期长达30天的彗星大小的行星以及数百颗新的各种变星进行凌日探测。
2018-11-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Unrealised Interdisciplinary Advantage of Observing High Mass Transiting Exoplanets and Brown Dwarfs -- Strategic Exoplanet Initiatives with HST and JWST White Paper
本文为JWST观测倡议白皮书,提出应优先开展大质量凌日系外行星与褐矮星的大气表征观测,以填补当前观测空白,助力研究高重力大气辐照效应、行星形成演化,并发挥JWST的全样本表征潜力。
2024-08-14 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The 5 GHz Arecibo Search for Radio Flares from Ultracool Dwarfs
我们提出了一个4.75 GHz的调查结果33褐矮星和一个年轻的系外行星系统的耀斑无线电发射,进行了305米阿雷西博射电望远镜。该计划的目标是探测和表征比光谱类型L3.5更冷的物体的磁场,这是我们调查之前探测到的最冷的棕矮星。我们还试图探测HR 8799行星系统的耀斑无线电发射,理论工作表明,热,大质量的系外行星可能具有强大的磁场,能够产生GHz频率的无线电发射。我们已经探测到并确认了来自T6.5矮星2 MASS J10475385+2124234的射电耀斑。这一发现极大地扩展了褐矮星似乎至少是零星的无线电发射体的温度范围,从~1900 K(L3.5)下降到~900 K(T6.5)。它还表明,无线电探测作为一种独特的工具,研究亚恒星物体的磁场的实用性延伸到最冷的矮星,并可能延伸到热的大质量系外行星。我们还从L1矮星2 MASS J1439284+192915中发现了一个3.6 σ的耀斑。这一发现是暂时的,需要通过额外的监测观察加以确认。
2013-06-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
From the stellar properties of HD219134 to the internal compositions of its transiting exoplanets
系外行星发现的收获开启了系外行星特征描述的领域。但是,如果不仔细分析宿主星的参数,这是无法实现的。HD 219134的系统拥有两颗凌日系外行星和至少两颗非凌日系外行星。我们使用VEGA/CHARA干涉仪测量了HD 219134的角直径,得到恒星半径为$R_{\star}=0.726\pm0.014 R_{\odot}$。我们还从凌日光变曲线($ρ_{\star}=1.82\pm0.19 ρ_{\odot}$)推导出恒星密度,最终给出了质量($M_{\star}=0.696\pm0.078 M_{\odot}$)的直接估计,$R_{\star}$和$M_{\star}$之间的相关性为0.46。这个新的质量小于C2 kSMO恒星演化模型的质量,后者提供的质量范围为0.755 $-$ 0.810($\pm 0.040$)$M_{\odot}$。这使我们能够推断出系统中两颗过境系外行星的质量,半径和密度。然后,我们使用一个推理模型,以获得这两个过境系外行星的内部参数。此外,我们发现行星$b$和$c$的半径比先前估计的(分别为$1.500\pm0.057$和$1.415\pm0.049 R_{\oplus}$)小;这清楚地将这些行星排除在系外行星半径分布的间隙之外,并验证了它们的超级地球性质。行星$b$比行星$c$质量更大,但密度可能更小。我们调查这是否可能是由于地幔的部分熔融,并发现潮汐加…
2019-10-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Mass-loss rates for transiting exoplanets
离其主星轨道距离很小的系外行星受到强烈的高能辐射、X射线和极紫外线的照射。根据行星的质量和密度以及大气加热效率,恒星能量输入可能导致大气质量损失。这些蒸发过程在行星凌日期间的紫外线中可以观察到。目前工作的目的是量化质量损失率(dm/dt)、加热效率(eta)和整个凌日系外行星样本的寿命,现在包括热木星、热海王星和热超级地球。质量损失率和寿命是根据系外行星的“能量图”估算的,该图将行星的引力势能与沉积在大气中的恒星X/EUV能量进行比较。我们估计,在各种保守的假设下,所有探测到的凌日行星的质量损失率都在10^6到10^13 g/s之间。高的加热效率意味着像气体巨星WASP-12 b和WASP-17 b这样的热系外行星可以在1 Gyr内完全蒸发。我们进一步表明,当dm/dt是从观测推断和恒星的X/EUV光度是已知的加热效率可以受到限制。这使我们认为,热木星HD 209458 b的大气中的eta约为100%,而HD 189733 b的eta可能更低。必须同时观测紫外线和X射线的凌日现象,以进一步限制系外行星的外大气层特性。
2011-02-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Precise Transit Photometry Using TESS: Updated Physical Properties for 28 Exoplanets Around Bright Stars
本文利用TESS观测对28颗围绕亮星的系外行星进行高精度光度测量,通过小波去噪和高斯过程回归技术提升信噪比,获得更精确的物理特性数据。
2023-06-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
The ExoTETHyS package: Tools for Exoplanetary Transits around Host Stars
我们在这里介绍了开源Python包ExoTETHyS的第一个版本,它旨在提供一套独立的工具,用于对凌日系外行星的分光光度观测进行建模。特别是,我们描述:(1)一种新的恒星边缘变暗系数计算器,在光变曲线模型精度方面比现有软件高一个数量级,即,低至<百万分之10(ppm);(2)基于整个恒星强度剖面而不是边缘变暗系数的精确凌日光变曲线发生器。在以后的版本中将添加新的工具来模拟系外行星凌日和食双星的各种影响。ExoTETHyS是一个高精度系外行星大气光谱学的参考包,用于即将到来的JWST和ARIEL任务。
2020-02-03 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Understanding and predicting cadence effects in the characterization of exoplanet transits
我们调查的观测节奏的影响,从过境光变曲线获得的半径比值的精度进行统一的马尔可夫链蒙特卡罗拟合的46个系外行星观测过境系外行星调查卫星(TESS)在多个节奏。我们发现,当将20秒和120秒的步频光变曲线与1800秒的步频光变曲线进行比较时,平均改善率接近50%,当将600秒的步频与1800秒的步频进行比较时,平均改善率为37%。半径精度的这种改进是重要的,例如,精确地限制半径谷的属性或表征系外行星大气。我们还实现了一个数值信息分析,以预测不同的观察节奏的参数估计的精度。我们在我们的样本上测试了这种分析,发现它可靠地预测了缩短观察节奏的效果,在大多数情况下,预测精度%的误差<0.5%。我们将这种方法应用于157个TESS感兴趣的对象,这些对象只在19世纪的节奏下观察到,以预测通过较短节奏的重新观察可以获得的精度提高,并提供完整的预期改进表。我们报告了10个行星候选者,将受益最大的重新观测在短节奏。我们实现的信息分析的精度的系外行星参数的预测,预测系外行星精度使用信息在过境分析(PEPITA)是公开的。
2023-02-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Solution of newly observed transit of the exoplanet HAT-P-24b: no TTV and TDV signals
我们目前的光度观测过境的系外行星HAT-P-24 b使用罗真2米望远镜。它的解给出相对恒星半径r_{s} =0.1304(a/ R_{s} =7.669),相对行星半径r_{p} =0.01304,轨道倾角为90度。计算出的行星半径为R_{p} =1.316 R_{J},对应的行星密度为rho_{p} =0.37 g cm^{-3}。我们的参数值介于前两种解之间。未发现HAT-P-24 b的TTV和TDV信号。
2015-12-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Science Extraction from TESS Observations of Known Exoplanet Hosts
发现和描述系外行星的凌日方法使系外行星科学取得了许多突破。这些包括行星半径的测量,质量半径关系,恒星质量,内部模型的体积密度约束,以及作为研究行星大气的一种手段的透射光谱。凌日系外行星调查卫星(TESS)通过观测天球的很大一部分,包括许多已知的系外行星所在的恒星,增加了系外行星的清单。在这里,我们描述了在主要任务期间从TESS对已知系外行星宿主的观测中提取的科学。这些包括已知系外行星的凌日探测,发现更多的系外行星,相位特征和次日食的探测,凌日星历的改进,以及作为改善恒星和行星参数的手段的星震学。我们提供了第1和第2周期期间TESS已知宿主星观测的统计数据,并展示了几个以长基线观测已知宿主星的TESS测光示例。我们概述了主要任务期间对已知宿主的观测的主要发现。最后,我们描述了在TESS扩展任务期间对已知系外行星宿主进行进一步观测的情况和预期的科学产出。
2020-11-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Venus as an Exoplanet: I. An Initial Exploration of the 3-D Energy Balance for a CO$_{2}$ Exoplanetary Atmosphere Around an M-Dwarf Star
本研究使用三维模型模拟绕M型矮星GJ 436运行的类金星系外行星大气,发现EUV-UV加热和NIR加热变化显著影响高层大气的温度分布与纬向风,而CO2冷却在特定气压下平衡了这些加热效应。
2024-05-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
C/O Ratios of Stars with Transiting Hot Jupiter Exoplanets
碳和氧的相对丰度长期以来被认为是恒星化学演化的基本诊断。现在,越来越多的系外行星观测使估计这些元素的系外行星大气。在高温超导体中,C/O比影响碳在主要可观察分子中的分配,使这些元素能够诊断温度结构和成分。在这里,我们提出了在16颗恒星的碳和氧丰度的测量,主机过境热木星系外行星,并比较我们的C/O比的主机恒星的较大样本中测量的,以及那些估计相应的系外行星大气。利用标准的恒星丰度分析,我们从多个丰度指标中获得恒星参数以及[C/H]和[O/H],包括[O I] 6300三线的合成拟合和O I三重态的NLTE校正。我们的研究结果与最近的建议一致,表明以前测量的系外行星宿主恒星的C/O比可能被高估了。这个样本的平均凌日系外行星母星C/O比为0.54(C/O $_{solar}$ =0.54),而之前测量的C/O $_{host~star}$平均值为$\sim$ 0.65-0.75。我们还观察到增加的C/O与[Fe/H]预期所有恒星的基础上银河系的化学演化;线性拟合我们的结果略低于其他系外行星宿主恒星的研究,但有类似的斜率。尽管即使是最常见的系外行星的碳氧比仍然不确定,但现在对其宿主恒星进行更精确的丰度分析可以帮助限制这些行星的形成环境和当前的成分。
2014-03-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Transit Light Curve Project. XII. Six Transits of the Exoplanet XO-2b
介绍了系外行星XO-2b六次凌日的测光结果。通过结合光变曲线分析和理论等时线来确定恒星的性质,我们发现行星半径为0.996 + 0.031/-0.018 rjup,行星质量为0.565 +/-0.054 mjup。这些结果与先前报道的结果一致,也与气体巨行星的理论模型一致。中间传输时间精确到1分钟内,并且与恒定周期一致。然而,我们得出的周期与之前公布的周期相差2.5 sigma。需要更多的数据来判断这个周期是否实际上是可变的(就像存在额外的身体一样),或者是否低估了时间误差。
2009-03-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar companions to exoplanet host stars: Lucky Imaging of transiting planet hosts
观测到的双星/多星系统中恒星和行星的性质为行星形成和演化提供了线索。我们将我们对视觉恒星同伴的调查扩展到21颗恒星的凌日系外行星的主机,使用两台AstraLux仪器的幸运成像技术:Calar Alto 2.2米望远镜的AstraLux Norte和La Silla ESO 3.5米新技术望远镜的AstraLux Sur。我们对凌日行星宿主星HAT-P-8和WASP-12的两颗以前未知的二元候选伴星进行了观测,并推导出伴星候选者的光度和天体测量特性。先前发现的与系外行星宿主恒星TrES-4和WASP-2的候选伴星的共同自行从后续观测中得到证实。对AstraLux观测到的31颗凌日系外行星的主星进行的贝叶斯统计分析表明,行星主星的伴星比例与太阳型场星的伴星比例没有显着差异,但行星主星的双星分离平均较大。
2012-09-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Self-consistent atmosphere modeling with cloud formation for low-mass stars and exoplanets
背景:低质量恒星和太阳系外行星具有超冷的大气层,在那里发生丰富的化学反应并形成云。太阳系外行星的光谱观测越来越多,需要自洽的模型大气模拟,以始终包括确定云形成的形成过程及其对大气的反馈。目标:用适用于低质量恒星和系外行星的模拟来补充MARCS模型大气服,为E-ELT、JWST、PLATO和其他即将建立的设施做准备。研究方法:MARCS程序计算恒星大气模型,提供辐射转移、大气结构和化学的自洽解。我们将MARCS与DRIFT相结合,DRIFT是一种动力学模型,描述了超冷大气中的云形成(种子形成,生长/蒸发,重力沉降,对流混合,元素耗尽)。结果:我们提出了一个小网格的自洽计算的大气模式$T_ \text{eff} = 2000 - 3000$ K与太阳初始丰度和$\log(g) = 4.5$。恒星和亚恒星大气中的云的形成对$T_\text{eff} < 2700$ K有重要影响,对$T_\text{eff} < 2400$ K的大气结构和光谱有重要影响。我们将模型的合成光谱与观测光谱进行了比较,发现它们很好地拟合了中晚型M矮星和早型L矮星的光谱。我们还测试DRIFT-MARCS的一个例子外行星,并证明我们的模拟再现斯皮策观测WASP-19 b相当好的$T_{\rm eff}=2600$ K,$\log(g)=3.2$和太阳丰度。我们的模型指向一个具有无云大气层的系外行星,该大气层具有大量…
2017-08-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Which Stars can see Earth as a Transiting Exoplanet?
迄今为止,凌日观测已经发现了大多数系外行星。对凌日和日食的光谱观测是表征系外行星大气的最常用工具,将用于寻找生命。然而,一颗系外行星的轨道必须与我们的视线对准,才能观察到凌日。在这里,我们要问,从哪个恒星的有利位置,一个遥远的观察者能够以同样的方式在地球上寻找生命?我们使用TESS输入目录和来自盖亚DR 2的数据来确定可以将地球视为凌日系外行星的最近恒星:我们在100秒差距内确定了1,004颗主序星,其中508颗保证了对地球凌日的至少10小时观测。我们的恒星列表包括大约77%的M型,12%的K型,6%的G型,4%的F型和1%的A型恒星靠近黄道。SETI的搜索,如突破倾听倡议,已经集中在这一部分的天空。我们的目录现在为这个搜索提供了一个目标列表。作为扩展任务的一部分,NASA的TESS还将在黄道上寻找凌日行星,以找到可以在凌日地球上探测到生命的行星。
2020-10-19 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Search for transiting exoplanets and variable stars in the open cluster NGC 7243
本文报道了在“年轻系外行星凌日计划”(YETI)框架下对疏散星团NGC 7243的前五次观测结果。该项目的重点是监测年轻和附近的星团,目的是探测年轻的凌日系外行星,并研究从几分钟到几年的时间尺度上的其他变异现象。在2013年和2014年的五次观测活动和额外观测之后,在J221550.6+495611的光变曲线中检测到了清晰且重复的凌日信号。此外,我们还在研究区域内发现并分析了37颗新的食双星。给出了所有系统的最佳拟合参数和光变曲线。最后,我们发现并分析了26个新的,可能是脉动变星在研究区域。目前正在计划对这些物体进行后续调查,包括对系外行星候选者进行光谱测量。
2016-01-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
An Investigation into Exoplanet Transits and Uncertainties
描述了一个简单的过境模型,以及该模型对4个系外行星系统(开普勒-1,2,8和77)的已发表结果的测试。使用了开普勒任务的数据。马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法,以获得现实的误差估计。临边暗化系数的优化受数据质量的影响。MCMC更有可能推导出信噪比大于15的光变曲线的经验临边暗化系数。最后,该模型被应用到开普勒数据的4个开普勒候选系统(KOI 760.01,767.01,802.01和824.01)与以前未发表的结果。这些系统的误差估计通过MCMC方法获得。
2017-06-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exoplanet Transits with Next-Generation Radio Telescopes
到目前为止,我们对太阳系外行星的了解几乎都来自光学天文学。虽然系外行星极光被预测在低射频(< 1 GHz)时是明亮的,但我们考虑了系外行星过境对宿主恒星无线电发射的影响。由于类太阳恒星的无线电辐射集中在活跃区域,行星遮蔽恒星黑子可能会导致不成比例的深凌,这应该可以用目前正在开发的主要无线电阵列(如平方公里阵列)检测到。我们计算了SKA阶段和组件的辐射灵敏度,发现SKA 2-Mid可以期望检测到最近的类太阳恒星和许多冷矮星周围的凌日。这个辐射光变曲线的形状将受到行星磁层的闪烁和透镜效应的影响,从而对磁层参数进行编码。此外,这些凌日还将探测恒星表面的恒星活动分布,并有助于清除恒星活动对系外行星传输光谱和径向速度光谱的污染。因此,系外行星及其宿主恒星的无线电窗口是对现有光学工具的宝贵补充。
2018-10-26 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR