An Increase in Small-planet Occurrence with Metallicity for Late-type Dwarf Stars in the Kepler Field and Its Implications for Planet Formation
虽然巨行星的出现率随着主星金属丰度的增加而迅速上升，但目前还不清楚晚型矮星周围的小行星是否取决于主星的金属丰度。使用开普勒数据发布25行星候选名单及其完整性数据产品，我们探索行星的出现作为开普勒领域的晚型矮星恒星星族的金属丰度的函数。我们发现，行星的出现增加与金属丰度的所有行星半径$R_{\mathrm{p}}$下降到至少$R_{\mathrm{p}}\approx2~R_{\oplus}$和范围内的$2~R_{\oplus}\lesssim R_{\mathrm{p}}\lesssim 5~R_{\oplus}$行星出现尺度与金属丰度线性$Z$。外推我们的结果，我们预测，短周期行星与$R_{\mathrm{p}}\lesssim 2~R_{\oplus}$应该是罕见的早期M矮星与$\mathrm{[M/H]}\lesssim-0.5$或晚M矮星与$\mathrm{[M/H]}\lesssim+0.0$。这种依赖性的行星发生在开普勒领域中观察到的金属量强调需要控制金属量的估计行星发生的晚型矮星，如开普勒的K2扩展和凌日系外行星调查卫星（TESS）的目标。我们证实了理论预期的小行星出现-宿主恒星金属丰度关系是强的低质量恒星比太阳型恒星。我们确定，在开普勒场中晚型矮星周围行星的预期固体质量与它们的原行星盘中形成行星的固体总量相当。我们认为，这种高效率的行星形成有利于小行星吸积卵石吸积作…
2020-09-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Radial velocity constraints on the long-period transiting planet Kepler-1625 b with CARMENES
开普勒-1625最近引起了相当大的关注，因为开普勒任务的恒星光度时间序列分析被解释为显示出在凌日行星大小的候选行星开普勒-1625b周围存在大型系外卫星的证据。我们的目标是检测开普勒-1625 b（及其假定的卫星）对主星施加的径向速度（RV）信号，或者根据情况确定过境物体质量的上限。我们用CARMENES总共拍摄了开普勒-1625的22个光谱，其中20个是有用的。观测在2017年10月至2018年10月期间总共进行了7个晚上，覆盖了开普勒-1625 b的一个完整轨道的$125\%$。我们使用自动光谱径向速度分析仪（SERVAL）管道推导恒星的RV和不确定性。然后，我们拟合的RV曲线模型的开普勒轨道上的一个单一的行星观测RV使用$χ^2$最小化程序。我们推导出开普勒-1625b的质量上限的假设下，一个单一的行星在圆形轨道上。在这种情况下，开普勒-1625 b质量的$1\,σ$、$2\,σ$和$3\,σ$置信上限分别为$2.90\,M_{\rm J}$、$7.15\,M_{\rm J}$和$11.60\,M_{\rm J}$。我们为开普勒-1625b的行星性质提供了强有力的证据，使其成为当今已知的第十大最长周期的行星。我们的数据并没有回答关于第二颗可能更短周期的行星的问题，这可能是开普勒-1625b观测到的凌日时间变化的原因。
2020-01-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Population of Very-Hot Super-Earths in Multiple-Planet Systems Should be Uncovered by Kepler
我们模拟了一个理论系外行星群的类开普勒观测，结果表明观测到的开普勒巨行星候选者的轨道周期分布与平均恒星比耗散函数Q_* 在10^6 ~< Q_* ~< 10^7范围内最匹配。在这种情况下，少数超级地球在多行星系统的动力学相互作用下被驱动到轨道周期P < 1天，它们将在其恒星宿主的主序星寿命的很大一部分中幸存下来。因此，虽然这些非常热的超级地球不是整个超级地球人口的特征，但它们的巨大过境概率意味着它们应该是开普勒发现的整个超级地球人口的重要贡献者。因此，CoRoT-7系统可能是非常热的超级地球的第一个代表，我们建议应该在开普勒样本中优先围绕耗散最小的恒星宿主的多行星系统中找到。
2010-10-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Kepler-11 is a Solar Twin: Revising the Masses and Radii of Benchmark Planets Via Precise Stellar Characterization
开普勒-11系统的六颗行星是开普勒任务揭示的令人惊讶的低密度凌日行星群的典型例子。我们已经确定了开普勒-11主星的基本参数和化学成分，以前所未有的精度使用极高质量的光谱从Escherk-HIRES（R $\simeq$ 67,000，S/N每像素$\simeq$ 260在600 nm）。与先前发表的结果相反，我们的光谱约束表明开普勒-11是一个年轻的主序星太阳双胞胎。修正后的恒星参数和新的分析将开普勒-11行星的密度提高了20-95%，使它们成为更典型的“膨胀”近距离系外行星。我们得到光球丰度的22种元素，并发现开普勒-11有一个丰度模式类似于太阳的金属丰度略高。我们还分析了开普勒光变曲线使用光动力学模型，并讨论了光谱和过境/TTV为基础的恒星密度估计之间的紧张关系。
2017-03-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Frequency of Close Companions among Kepler Planets - a TTV study
凌日行星在平均运动共振（MMR）附近受到伴星扰动时，会呈现出正弦的凌日时间变化（TTVs）。我们搜索正弦TTV在2600多个开普勒候选人，使用公开可用的开普勒光变曲线（Q 0-Q12）。我们发现，TTV分数与过境多重性显着上升。四颗或更多行星过境的系统的TTV分数比单颗行星过境的系统高出约五倍，比双行星和三行星过境的系统高出约两倍。相比之下，所有凌日行星都来自类似的动力学配置的模型预测这些不同系统之间的TTV分数相当。对我们的结果的一个简单解释是，至少有两种不同类型的开普勒系统，一种是密集的，另一种是稀疏的。
2014-05-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Period ratios in multi-planetary systems discovered by Kepler are consistent with planet migration
开普勒行星候选者是行星形成情景的有趣试验台。我们目前的结果从N体模拟的多行星系，类似于开普勒观测。我们添加平滑（I/II型）和随机迁移力。观察到的周期比率分布与这两种情况本身都不一致。然而，同时对行星施加随机和平滑的迁移力会导致与观察到的周期比分布相似的周期比分布。这是一个自然的场景，如果行星形成在一个动荡的原行星盘，这些力量总是存在。我们展示了如何观察到的周期比和偏心率分布可以约束这些力量的相对强度，一个参数，这是出了名的难以预测的几十年。我们免费提供模拟的源代码和初始条件，以使社区能够扩展这项研究，并包括行星迁移以外的影响。
2012-08-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Disk-planets interactions and the diversity of period ratios in Kepler's multi-planetary systems
开普勒任务正在急剧增加多行星系中已知的行星数量。许多邻近行星的轨道周期比接近共振值，倾向于大于精确的一阶平均运动共振所需的值。这个有趣的特征已经被证明是由于恒星-行星潮汐相互作用引起的共振行星对轨道圆化的自然结果。然而，这一特征适用于周期超过10天的多行星系，潮汐循环不太可能提供行星轨道的有效发散演化。行星和它们的母原行星盘之间的引力相互作用可能会提供有效的发散演化。对于嵌入在磁盘中的行星对，我们表明，行星和它的同伴的尾流之间的相互作用可以逆转收敛迁移，并显着增加周期比从近共振值。当至少有一颗行星在其轨道周围打开一个部分间隙时，由于尾流-行星相互作用而产生的发散演化特别有效。这种机制可以帮助解释开普勒多重系统中周期比的多样性，这些系统包括周期大于10天的超级地球到次类木行星。多样性也预计行星对大到足以合并他们的差距。尾流与行星相互作用的效率会大大降低，但会聚迁移可能会因不同的周期比而停滞，这取决于共同间隙中的密度结构。这是说明了开普勒-46系统，我们重现开普勒-46 b和c的周期比。
2013-08-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Candidate Planets in the Habitable Zones of Kepler Stars
开普勒任务的一个关键目标是在“宜居带“中发现地球大小的凌日行星，在那里恒星辐照度使类地行星保持温和的气候。对行星半径和辐照度的可靠估计需要精确的恒星参数，但大多数开普勒系统都很微弱，这使得光谱学变得困难，并且需要优先考虑目标。用贝叶斯方法估计了2035颗主星的参数，计算了2738颗候选行星或已确认行星在宜居带内运行的概率p（HZ）。达特茅斯恒星演化计划模型与开普勒输入目录中的光度测量、恒星质量、年龄、金属丰度和距离以及行星过境持续时间的先验进行了比较。分析产生了概率密度函数，用于计算行星半径和恒星辐照度的置信区间，以及p（HZ）。62颗行星的p（HZ）> 0.5，最可能的恒星辐照度在宜居带范围内。其中14颗的半径小于地球的两倍;在半径和辐射度方面最像地球的天体是KOI 2626.01和3010.01，它们绕着晚K/M型矮星运行。开普勒矮恒星中，在可居住带宜居带（eta-Earth）中有地球大小行星的比例为0.46，95%的置信区间为0.31-0.64。来自盖亚任务的视差将使不确定性减少五倍以上，并允许将凌日行星明确分配到开普勒恒星的宜居带。
2013-05-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revisiting Kepler Transiting Systems: Unvetting Planets and Constraining Relationships among Harmonics in Phase Curves
天基测光任务广泛使用统计验证工具来审查过境行星候选者，特别是当其他传统的行星确认方法不可行时。在本文中，我们使用来自盖亚的更新的恒星参数和相位曲线分析，反驳了三个先前验证的行星-开普勒-854 ~b，开普勒-840 ~b和开普勒-699 ~b -以及可能的第四个行星开普勒-747 ~b的行星性质。在所有四种情况下，由于伴星接收到的恒星辐射，推断出的物理半径排除了它们的行星性质。对于开普勒-854 ~b来说，从主恒星的椭球变化中得出的质量（这不是原始审查程序的一部分）同样指向非行星值。为了使我们对恒星质量伴星的相位曲线的理解更加深入，并扩展我们对高阶谐波的理解，我们研究了开普勒食双星的周期在1.5到10天之间。使用一个样本的20个系统，我们报告了一个强大的幂律关系的相位曲线信号的第二余弦谐波和高余弦谐波，这支持的假设，这些信号产生的潮汐之间的相互作用的二进制组件。我们发现，第二和第三谐波振幅之间的比率是$2.24 \pm 0.48$，在很好的协议与期望值2.4从经典的形式主义的椭圆失真。
2022-03-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Scaling K2. III. Comparable Planet Occurrence in the FGK Samples of Campaign 5 and Kepler
使用我们的K2 Campaign 5全自动行星探测数据集（43颗行星），它具有相应的完整性和可靠性，我们推断出FGK矮星样本（9，257颗恒星）的基本行星种群模型。实施一个破碎的幂律的周期和半径分布，我们发现一个整体的行星发生$1.00^{+1.07}_{-0.51}$行星每恒星的周期范围内的0.5-38天。对开普勒样本（2，318颗行星; 94，222颗恒星）进行类似的切割和比较分析，我们发现每颗恒星都有$1.10\pm0.05$行星。由于Campaign 5磁场距离开普勒磁场近120度，这种发生的相似性提供了证据，表明开普勒样本可能为银河系推断提供了一个很好的基线。此外，与K2 Campaign 5样本相比，Kepler恒星样本富含金属，因此发现出现宇称可能会降低金属丰度在行星形成中的作用。然而，一个弱（$1.5σ$）的差异，与金属驱动的形成，被发现时，假设开普勒模型幂律的K2战役5样本和优化的行星出现的因素。这种微弱的趋势表明，一旦有了更大的统一审查的K2行星候选者样本，就有必要对金属丰度依赖的发生进行进一步调查。
2020-06-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Kepler-1661 b: A Neptune-sized Kepler Transiting Circumbinary Planet around a Grazing Eclipsing Binary
本文报道了开普勒测光中发现的一颗海王星大小（R_p = 3.87 +/-0.06R_Earth）的凌日环联星Kepler-1661 b。这颗行星的公转周期约为175天，其轨道进动周期仅为35年。岁差导致轨道平面的排列发生变化，从地球上看，这颗行星只有约7%的时间处于凌日状态。与其他几颗开普勒环联星行星一样，开普勒-1661 b的轨道接近稳定半径，并且靠近宜居带的（热）边缘。这颗行星的轨道是一个单线掠食双星系统，包含一对0.84 M_Sun和0.26 M_Sun的恒星，在一个轻微偏心（e=0.11），28.2天的轨道上。该系统相当年轻，估计年龄约为1-3 Gyrs，并表现出显著的星点调制。掠食配置意味着系统对双星倾角的变化非常敏感，这表现为日食深度的变化。恒星黑子污染了日食测光，但不是以通常的方式引起虚假的日食时间变化。相反，星点改变了光曲线的标准化，从而改变了日食深度。这可能导致虚假的日食深度变化，然后错误地归因于双星轨道岁差。
2020-01-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
The misaligned orbit of the Earth-sized planet Kepler-408b
开普勒-408是33颗拥有行星的{ \it开普勒}恒星之一，这些恒星的星震学被用来研究恒星自转轴相对于行星轨道平面的方向。凌日的“热地球”开普勒-408 b的轨道周期为2.5天，半径为$0.86$ ~ $R_\oplus$，这使得它比使用罗西特-麦克劳克林效应研究自旋轨道对齐的行星小得多。由于冲突的asteroseismic结果已在文献中报道，我们进行了彻底的重新评估，这个系统，并进行了多次检查的一致性和鲁棒性。我们发现，相互矛盾的结果是由于不同的模型的低频噪声的功率谱。对背景噪声的仔细处理解决了这些矛盾，并表明恒星倾角为$\is=42^{+5}_{-4}$度。开普勒-408b是迄今为止已知的轨道严重偏离的最小行星。
2019-02-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hidden Planetary Friends: On the Stability Of 2-Planet Systems in the Presence of a Distant, Inclined Companion
最近的观测活动表明，我们的银河系中似乎存在大量多行星系统。此外，这些系统似乎可能有遥远的同伴，无论是行星，棕矮星或其他恒星物体。这些伴星可能相对于内行星倾斜，并可能通过偏心Kozai-Lidov机制激发内行星的偏心率。这些偏心率激发可能会导致内部轨道交叉，破坏内部系统。我们研究的稳定性的两个行星系统中存在一个遥远的，倾斜的，巨大的行星。具体来说，我们推导出一个稳定性准则，这取决于同伴的分离和偏心率。我们表明，我们的分析标准同意从数值积分系统的合奏所获得的结果。最后，作为一个潜在的概念验证，我们提供了一组参数空间的预测，允许开普勒-419，开普勒-56，开普勒-448，开普勒-88，开普勒-109和开普勒-36系统的行星伴侣的存在。
2018-02-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Transiting Circumbinary Planets Kepler-34 and Kepler-35
银河系中大多数类似太阳的恒星都存在于被称为“双星”的引力束缚的恒星对中。虽然人们早就预料到了，但直到开普勒-16的发现，围绕这对正常恒星运行的“环联星行星”的存在才被确定。无可争议的证据是由行星的恒星的微型日食（“凌日”）提供的。然而，关于环联星行星的普遍性及其轨道和物理特性的范围仍然存在问题。在这里，我们提出了另外两个凌日环联星行星，开普勒-34和开普勒-35。每一颗都是低密度的气体巨行星，其轨道与其母星的轨道紧密对齐。开普勒-34每289天绕两颗类太阳恒星公转一周，而开普勒-35每131天绕一对较小的恒星（太阳质量的89%和81%）公转一周。由于恒星的轨道运动，行星在入射恒星辐射中经历大的多周期变化。观测到的环联星行星的比率意味着> ~1%的近距离双星在几乎共面的轨道上有巨行星，产生至少几百万的银河系人口。
2012-04-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
On The Relative Sizes of Planets Within Kepler Multiple Candidate Systems
我们提出了一个研究的相对大小的行星内的多个候选系统发现的$Kepler$任务。在校正样本的检测和几何偏差后，我们将给定行星系内每个行星的大小与其他行星的大小进行了比较。我们发现，对于行星对，其中一个或两个对象是大约海王星大小或更大，较大的行星往往是行星与较长的周期。当两颗行星都小于海王星时，就没有这样的大小-位置相关性了。具体地说，如果一对行星中至少有一颗行星的半径为$\gtrsim 3R_\oplus$，那么这对行星中的$68\pm 6%$的内行星的半径小于外行星的半径，而如果一对行星中的两颗行星都小于$\lesssim3 R_\oplus$，则不会观察到行星的优先顺序。
2012-12-09 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
Constraining the Radiation and Plasma Environment of the Kepler Circumbinary Habitable Zone Planets
开普勒望远镜发现了许多行星，其中包括十颗围绕八颗双星运行的行星。开普勒-16、开普勒-47和开普勒-453这三个双星系统至少有一颗行星位于环双星可居住带（BHZ）。我们限制了这些系统的BHZ中的高能辐射水平和等离子体环境。有了这个目标，BHZ限制在这些开普勒双星计算作为一个函数的时间，和可居住的寿命估计假设的类地行星和/或卫星内的BHZ。在建立了与时间相关的BHZ极限的基础上，发展了一个描述恒星活动和辐射性质演化的自洽模型，作为恒星对行星大气侵略的代理。模拟双星的自转演化，包括双星中恒星之间的潮汐相互作用的影响，是建立这些系统周围环境的关键。我们发现，开普勒-16和它的二进制类似物提供了一个等离子体环境，有利于生存的大气假定火星大小的行星和系外卫星。潮汐改变了开普勒-47中恒星的旋转，使其辐射环境与太阳系相比不那么恶劣。这是Mason等人首先提出的机制的一个很好的例子。开普勒-453的环境与太阳系相似，BHZ内边缘的辐射条件略好于地球。随着恒星演化和二元潮汐模型的进展，这些结果可以重现，甚至重新参数化，使用我们的在线工具http://bhmcalc.net。
2016-01-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revision of Earth-sized Kepler Planet Candidate Properties with High Resolution Imaging by Hubble Space Telescope
我们提出了我们的哈勃太空望远镜计划的结果，并描述了我们的分析方法是如何被用来重新评估一些最有趣的开普勒行星候选人的可居住性。我们的计划观察了22个开普勒感兴趣的对象（KOI）的主恒星，其中几个被发现是开普勒未解决的多恒星系统。我们使用我们的高分辨率成像空间解析开普勒-296，KOI-2626和KOI-3049的恒星多样性，并开发从WFC 3/UVIS上的F555 W和F775 W滤波器到开普勒测光（Kp）的转换。Kepler-296双星系统（5颗行星）预计分离0.217”（80 AU）; KOI-2626（1颗行星候选者）是一个三星系统，主恒星和次恒星之间的距离为0.201”（70天文单位），主恒星和第三恒星之间的距离为0.161”（55天文单位）。双星系统KOI-3049（1颗行星候选者）的预测距离为0.464”（225天文单位）。我们使用我们测量的光度学来拟合分离的恒星成分与最新的合成光度学的Eschera-Regina恒星模型，得出结论，该系统是同时代的。这三个系统的成分范围从中K矮星到中M矮星光谱类型。我们解决了每个系统的行星性质的分析，并通过MCMC算法使用我们独立的恒星参数。行星的范围从~ 1.6R_地球到~ 4.2R_地球，大多数是超级地球和迷你海王星。由于恒星的多样性，一些以前在宜居带的行星实际上并不适合居住，而其他行星可能适合居住，这取决于它们假设的恒星宿主。
2015-05-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraining the False Positive Rate for Kepler Planet Candidates with Multi-Color Photometry from the GTC
利用安装在10.4米大加那利望远镜（GTC）上的OSIRIS仪器，我们获得了开普勒航天任务最近确定的四颗小（Rp < 5 R_Earth）短周期（P < 6天）行星候选者的多色凌日测光。这些观测是限制小的、短周期开普勒行星候选者的假阳性率的计划的一部分。由于行星凌日在不同的波长下观察时应该是大部分消色差的（不包括由于恒星边缘变暗而导致的小的颜色变化），我们使用观察到的凌日颜色来识别候选者为假阳性（例如，与食星双星的混合物，无论是在背景/前景还是与目标恒星的结合）或经验证的行星。我们的结果包括KOI 225.01和KOI 1187.01的假阳性识别以及KOI 420.01和KOI 526.01作为行星的初步验证。假设开普勒行星候选者的总体误报率为10%（Morton & Johnson 2011年估计），从四个目标的样本中识别出两个误报的概率小于1%。因此，这些结果表明，小的、短周期的开普勒行星候选者的假阳性率比其他将开普勒行星候选者样本作为一个整体考虑的研究理论上预测的要高。此外，我们的结果与最近对短周期巨型开普勒行星候选者的多普勒研究一致（Santerne et al. 2012）。我们还研究了我们的样本的假阳性率如何随不同的行星和恒星属性而变化。我们的结果表明，假阳性率随轨道周期的变化而显著变化，在轨道周期最短的时候（P < 3天）假阳性率最大，在这个时候，离体食双星的数量相应…
2012-07-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Analysis Of Kepler-71 Activity Through Planetary Transit
一颗系外行星在其母星的盘面前方过境时，可能会隐藏一个暗星点，导致光变曲线的可检测变化，从而可以推断出星点的物理特征，如大小和强度。我们分析了开普勒空间望远镜对开普勒-71恒星的观测，以寻找28条凌日光变曲线的变化。开普勒-71是一颗恒星，其半径为0.923 Ms和0.816 Rs，被热木星行星开普勒-71 b环绕，半径为1.0452 RJ。星点的物理参数是通过用模拟行星凌日的模型拟合数据来确定的，该模型能够包含恒星表面上具有不同大小，强度和位置的斑点。结果表明，Kepler-71是一颗非常活跃的恒星，有多个光点检测，每次凌日平均有6个光点，大小为0.6 Rp和0.5 Ic，是星盘中心恒星强度（最大值）的函数。
2017-03-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Occurrence and Architecture of Kepler Planetary Systems as Functions of Stellar Mass and Effective Temperature
开普勒任务已经发现了数千颗围绕不同恒星的系外行星，它们具有不同的光谱型（M、K、G和F），因此质量和有效温度也不同。以前的研究表明，行星出现率，即每颗恒星的行星平均数量，随着恒星有效温度（Teff）的增加而下降。在本文中，与最终的开普勒数据发布（DR 25）目录，我们重新审视恒星的有效温度（以及质量）和行星的出现之间的关系，但在恒星的行星和行星的数量的比例，每个行星系（即行星的多重性）。我们发现，无论是与行星的恒星和行星的多重性的分数随着恒星的温度和质量的增加而减少。具体来说，大约75%的晚型恒星（Teff<5000 K）拥有类开普勒行星，其平均行星多重数约为2.8;而对于早型恒星（Teff>6500 K），这一比例和平均多重数分别下降到约35%和约1.8。当$Δ$ AIC> 30时，有行星的恒星比例的下降趋势非常显著，尽管当$Δ$ AIC~5时，行星多样性的趋势有些试探性。我们的研究结果还使我们能够推导出行星轨道倾角的色散与恒星有效温度的关系。有趣的是，它被发现类似于众所周知的恒星温度和温度之间的趋势，表明这两种趋势可能有一个共同的起源。
2020-03-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
How not to build Tatooine: the difficulty of in situ formation of circumbinary planets Kepler 16b, Kepler 34b and Kepler 35b
我们研究了环双星盘中的星子演化，重点是最近发现行星的三个系统开普勒16，34和35。我们发现，对于环双星微行星，除了长期强迫，偏心率演变的动态时间尺度，这导致轨道交叉，即使在存在气体阻力。这使得目前的位置的环联开普勒行星敌视小行星吸积。然后，我们提出的模拟结果，包括星子的形成和尘埃吸积，并表明，即使在最有利的情况下，100%有效的尘埃吸积，在原位生长开始小于10公里的星子是困难的开普勒16 b，开普勒34 b和开普勒35 b。这些行星很可能是在盘中更远的地方组装起来的，然后向内迁移到它们现在的位置。
2012-06-15 astro-ph.EP
Kepler Planet Occurrence Rates for Mid-Type M Dwarfs as a Function of Spectral Type
以前对行星出现率的研究主要依赖于光度恒星特征。在本文中，我们提出了行星的出现率的中型M矮星使用光谱学，光散射和测光，以确定恒星的特性。我们的光谱观测使我们能够约束光谱型，温度，并在某些情况下，金属丰度的337 561可能的中型M矮星在主开普勒领域。我们使用一个随机森林分类器分配一个光谱型的其余224颗恒星。结合我们的数据与盖亚星系，我们计算精确的（$\sim$ 3%）恒星半径和质量，我们用它来更新行星参数和行星出现率开普勒中型M矮星。在开普勒视野内，有7颗M3 V到M5 V恒星，拥有13颗已确认的行星，半径在0.5到2.5地球半径之间，轨道周期在0.5到10天之间。对于这个种群，我们计算出每颗恒星的行星出现率为$1.19^{+0.70}_{-0.49}$行星。对于M3 V、M4 V和M5 V，我们分别计算每颗恒星上$0.86^{+1.32}_{-0.68}$、$1.36^{+2.30}_{-1.02}$和$3.07^{+5.49}_{-2.49}$行星的出现率。
2019-05-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Eccentricity from transit photometry: small planets in Kepler multi-planet systems have low eccentricities
太阳系的行星在几乎是圆形的轨道上运行。与此形成强烈对比的是，许多巨大的气态系外行星在高度椭圆的轨道上运行，而更小的、更像陆地的系外行星的轨道形状在很大程度上仍然难以捉摸。了解小行星系统的偏心率分布将是重要的，因为它包含了有关行星形成和演化的信息，并影响其可居住性。我们使用开普勒卫星的测光和利用依赖开普勒第二定律的方法进行这些测量，该定律将行星过境的持续时间与其轨道偏心率联系起来，如果恒星密度已知的话。我们的样本由28颗明亮的恒星组成，具有精确的星震密度测量。这些恒星拥有74颗行星，平均半径为2.6 $R_\oplus$。我们发现开普勒多行星系统中行星的偏心率很低，可以用瑞利分布描述，$σ$ = 0.049 $\pm$ 0.013。这与太阳系的偏心率完全一致，但与以前从径向速度研究中得出的系外行星偏心率分布相反。我们的发现有助于确定哪些行星是宜居的，因为宜居带的位置取决于离心率，并确定这些行星的发生率，因为圆形轨道上的行星不太可能过境。对于测量偏心率，它是至关重要的检测和消除过境定时变化（TTV），我们提出了一些以前未报告的TTV。最后，凌日持续时间有助于区分假阳性和真正的行星，我们使用我们的测量来确认六个新的系外行星。
2015-05-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
The detailed chemical composition of the terrestrial planet host Kepler-10
对太阳和太阳双星的化学丰度研究表明，与挥发性元素相比，太阳中难熔元素的成分已经耗尽，这可能是由于类地行星的形成。为了进一步研究这种情况，我们对类地行星开普勒-10及其14颗恒星孪生子进行了逐行差分化学丰度分析。利用高质量的CFHT、HET和Magellan光谱的严格微分分析，获得了Kepler-10及其双星的恒星参数和元素丰度。当与大多数厚盘双胞胎相比时，开普勒-10显示出相对于挥发性元素的耐火元素的耗尽，这可能是由于开普勒-10系统中的类地行星的形成。平均丰度模式相当于约13个地球质量，而开普勒-10系统中的两颗已知行星的质量总和约为20个地球质量。然而，对于八个厚盘双晶中的两个，没有发现耗尽模式。行星特征、恒星年龄、恒星诞生地点和银河系化学演化）可能导致或影响丰度随冷凝温度的变化趋势，我们发现这些趋势进一步支持了行星特征假说。
2015-11-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Super-Earths and sub-Neptunes are Insensitive to Stellar Metallicity
开普勒行星（包括超级地球和次海王星，从1到4个地球半径）可能是在气态原行星盘消散之前形成的，类木行星也是如此。如果这些圆盘中的金属含量与主星中的相似，人们可能会认为开普勒行星在富含金属的恒星周围出现的频率更高，质量也更大。与这些预期相反，我们发现开普勒行星的半径（质量的代理）是独立的主机金属丰度。先前声称较大的行星更喜欢富含金属的恒星，这可以通过以下事实得到充分解释：更大质量的恒星往往拥有更大的行星，并且在开普勒样本中，更大质量的恒星也更富含金属。我们将这种独立性解释为开普勒行星的质量不是由固体的可用性决定的，而是由一个未知的过程来调节的。此外，我们发现，开普勒行星的出现率上升只有微弱的恒星金属丰度，一个趋势，进一步平坦时，近距离恒星双星的影响占。我们解释这种弱的依赖性，在强烈的依赖性表现出类木行星，使用现象学模型，其中原行星盘的质量有一个更大的传播比恒星金属丰度的传播，其中类木行星的形成需要磁盘，包含一些$5$倍以上的固体比需要形成开普勒行星。这个模型预测，比半太阳更贫金属的恒星应该很少有开普勒行星。
2021-05-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
They might be giants: luminosity class, planet frequency, and planet-metallicity relation of the coolest Kepler target stars
我们估计了晚K型和早M型开普勒目标星的恒星参数。我们获得了382颗Kp-J>2（~K5及以后的光谱型）恒星的中等分辨率可见光谱。我们通过比较重力敏感指数（CaH，K I，Ca II和Na I）的强度与已知光度类恒星样本中的强度来确定光度类。我们发现巨星占开普勒目标星中明亮（Kp<14）恒星的96+-%，暗（Kp>14）恒星的7+-3%，明显高于开普勒输入星表（KIC）中恒星参数的比例。KIC的有效温度系统地高于我们通过将我们的光谱拟合到PHOENIX恒星模型而确定的温度（110 + 15 - 35} K）。通过对开普勒系外行星候选群体的蒙特卡罗模拟，我们发现当巨恒星被适当移除时，行星的出现率为0.36+-0.08，略高于使用KIC log（g）>4标准时的出现率（0.27+-0.05）。最后，我们表明，有没有显着差异的g-r颜色（探测金属丰度）之间的晚型开普勒星与过境地球到海王星大小的系外行星候选人和矮星没有检测到过境。我们表明，先前声称这两个人口之间的偏移是最有可能的工件，包括大量的错误识别的巨人。
2012-05-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Validation and Initial Characterization of the Long Period Planet Kepler-1654 b
只有不到20颗开普勒行星的凌日周期超过一年。我们对开普勒光变曲线的早期搜索揭示了这样一个系统，开普勒-1654 b（最初的KIC~ 8410697 b），它正好显示了两次凌日事件，其第二次凌日发生在两个反作用轮中的第二个失败之前5天，导致开普勒的主要任务结束。一些作者也研究了开普勒任务寻找长周期行星的光变曲线，并确定了这一候选行星。从9月开始。2014年，我们开始了一项成像、侦察光谱和精确径向速度测量的观测计划，该计划高度确信开普勒1654 b是一颗围绕成熟G2 V恒星运行的{ \it bona fide}凌日行星。（T $_{eff}= 5580$ K，[Fe/H]=-0.08），半长轴为2.03 AU，周期为1047.84天，半径为0.82 $\pm$ 0.02 R $_{Jup}$。使用凯克的HIRES光谱仪在2.5年内获得的径向速度（RV）测量值将行星的质量限制为$<0.5\ (3σ$）M $_{Jup}$。这颗行星的体积密度与土星相似，甚至可能更低。我们评估的适宜性温和的气体巨星，如开普勒-1654 b过境光谱与詹姆斯韦伯太空望远镜，因为他们相对较冷的平衡温度（T $_{pl}\sim 200$ K），使他们有趣的系外行星大气物理学的立场。不幸的是，这些低温也使大气尺度高度变小，因此透射光谱学具有挑战性。最后，凌日之间的长时间间隔可能会使JWST观测难以安排--就像开普勒…
2018-02-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Compositions of Hot Super-Earth Atmospheres: exploring Kepler Candidates
本文概述了一种简单的方法来评估热岩石行星的大气成分，假设不同类型的行星组成，并使用相应的模型计算。为了探索1000 K以上的热大气，我们对硅酸盐岩浆的蒸发进行了建模，并根据开普勒2011年2月发布的数据，根据行星的半径和半长轴估计了大气成分的范围。我们的研究结果显示了5种热的岩石超级地球大气层的大气类型，强烈依赖于初始成分和行星到恒星的距离。我们提供了一组简单的参数，可用于评估开普勒任务和其他搜索提供的当前和未来候选人的大气成分。
2011-10-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Orbital Architectures of Planet-Hosting Binaries: I. Forming Five Small Planets in the Truncated Disk of Kepler-444A
我们目前的第一个结果，从我们的凯克计划调查的轨道结构的行星托管多恒星系统。开普勒-444是一个贫金属的三星系统，拥有五颗次地球大小的行星围绕主星（开普勒-444A）运行，以及一对空间未解析的M矮星（开普勒-444BC），投影距离为1.8”（66 AU）。我们结合我们的凯克/NIRC 2自适应光学天体测量与多历元凯克/HIRES RV的所有三颗恒星，以确定一个精确的轨道周围的BC对，鉴于其经验约束的质量。我们测量最小的天体测量运动（$1.0\pm0.6$ mas yr $^{-1}$，或$0.17\pm0.10$ km s $^{-1}$），但我们的RV揭示了显着的轨道速度（$1.7\pm0.2$ km s $^{-1}$）和加速度（$7.8\pm0.5$ m s $^{-1}$ yr $^{-1}$）。我们确定了一个高偏心恒星轨道（$e=0.864\pm0.023$），使紧M矮星对内的行星系统的$5.0^{+0.9}_{-1.0}$ AU。我们验证了该系统是动态稳定的，在其目前的配置，通过n体模拟。我们发现A $-$ BC轨道和行星轨道很可能是对齐的（98%），因为它们都有边缘上的轨道和不对齐引起行星的进动。我们的结论是，在行星形成的时期，恒星可能在它们目前的轨道上，在$\approx$ 2 AU处截断了原行星盘。这个被截断的圆盘可能已经严重耗尽了固体物质，从而形成了总的$\app…
2015-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal evolution in multiple planet systems: application to Kepler-62 and Kepler-186
大量观测到的系外行星是多行星系统的一部分。这些系统中的大多数都足够接近潮汐演变。在这样的系统中，行星-行星相互作用引起的激励和潮汐阻尼之间存在竞争。作为一个例子，两个多行星系统，其中主机行星在表面液态水宜居带（HZ）：开普勒-62和Kepler-186，我们显示的重要性和影响的行星和恒星潮汐的动力学演化和HZ行星的气候。
2014-10-27 astro-ph.EP
The Kepler Dichotomy in Planetary Disks: Linking Kepler Observables to Simulations of Late-Stage Planet Formation
美国宇航局的开普勒任务发现了大量的行星系，其中许多行星在短周期轨道上运行。这些短周期系统存在于50%的类太阳恒星周围，并且在M矮星周围也同样普遍。它们的形成和随后的演变是一个积极辩论的主题。在本文中，我们模拟了后期，在现场行星形成通过一个网格的星子盘具有不同的表面密度分布和总质量。我们比较模拟结果与开普勒样本的可观察到的特性。我们确定不同的原始星子盘属性，自洽恢复开普勒行星的多重性，周期比和持续时间比分布的混合物模型。我们得出了三个主要结论：（1）我们赞成一个“冻结”的叙述短周期行星系统，其中他们是稳定的，而不是亚稳态的长时间尺度。(2)“开普勒二分法”是开普勒样本中观察到的一种现象，其中行星系的结构似乎要么变化很大，要么有多种模式，自然可以解释为在具有不同表面密度分布的小行星盘内形成。最后，（3）我们对GK星和M矮星的“开普勒二分法”的性质进行了量化，发现它随恒星类型的不同而变化。虽然这种行星形成的模式在24+/-7%的围绕GK恒星的行星系中出现，但在63+/-16%围绕M矮星的行星系中出现。
2015-12-10 astro-ph.EP
Exploring the Habitable Zone for Kepler planetary candidates
本文概述了一个简单的方法来评估类地行星的可居住性，通过假设不同类型的行星大气和使用相应的模型计算。我们的方法可以应用于开普勒任务和其他搜索提供的当前和未来的候选人。由此产生的不确定性和变化的行星候选人的数量在HZ的开普勒2011年2月的数据发布进行了讨论。一阶的HZ取决于有效恒星流量在波长和时间上的分布、行星自转和温室气体效应。我们提供了一组简单的参数，可用于评估当前和未来的行星候选人过境搜索。
2011-05-25 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Kepler planet candidates consistent with core accretion
我们表明，从Borucki等人的开普勒候选行星的分布是一致的核心吸积模型的预测。
2011-02-04 astro-ph.EP
Planet Hunters: Assessing the Kepler Inventory of Short Period Planets
我们提出的结果，从开普勒科学任务的前33.5天（季度1）的系外行星过境的行星猎人公民科学项目的数据搜索。行星猎人招募公众成员通过万维网在公开发布的开普勒光变曲线中视觉识别凌日。超过24，000名志愿者审查了开普勒第一季度的数据集。我们根据行星猎人的探测结果，研究了短周期（< 15天）轨道上\geq 2 R \oplus行星的丰度。我们提出了这些结果，以及人类分类器的检测效率的分析，以确定行星过境，包括比较开普勒清单的行星候选人。虽然性能下降迅速为较小的半径，\geq 4 R \oplus行星猎人\geq 85%的效率确定过境信号的行星周期小于15天的开普勒样本的目标恒星。我们对模拟凌日的高效率以及对大多数开普勒\geq 4 R \oplus行星的恢复表明，开普勒对\geq 4 R \oplus短周期行星的库存接近完成。
2012-05-30 astro-ph.EP
Almost All of Kepler's Multiple Planet Candidates are Planets
我们提出了一个统计分析，表明绝大多数开普勒候选多凌日系统（多）确实代表真正的，物理相关的凌日行星。双星是开普勒行星候选者中误报的主要来源，这意味着误报应该几乎随机分布在开普勒目标中。相比之下，如果可探测到的行星倾向于在系统中出现，并且/或者如果围绕同一颗恒星的行星的轨道平面是相关的，那么真正的凌日行星将聚集在较少数量的开普勒目标周围。在多候选系统中，开普勒行星候选者的数量是从候选者随机分布中预测的100多倍，这意味着绝大多数是真正的行星。大多数的多行星系统都是围绕开普勒目标恒星运行的多行星系统，但也有可能出现以下情况：（a）行星系围绕一颗较暗的恒星运行，因此行星比估计的要大得多，或者（b）行星围绕一个双星/多恒星系统中的不同恒星运行。我们使用开普勒多星之间的低整体假阳性率，再加上开普勒航天器和地面数据的分析，以验证紧密包装的开普勒-33行星系，它的轨道上的恒星，已经演变有点偏离主序星。开普勒-33拥有五颗凌日行星，周期从5.67天到41天不等。
2012-01-26 astro-ph.EP
A Flat Inner Disk Model as an Alternative to the Kepler Dichotomy in the Q1 to Q16 Planet Population
我们使用模拟的行星系来模拟开普勒恒星的行星多重性。以前的研究都没有充分产生单行星系统，并调用了所谓的开普勒二分法，其中开普勒恒星的行星形成能力是二分法，产生少数或许多过境行星。在本文中，我们表明，开普勒二分法是必要的，只有当内部的行星盘只是假设是耀斑。当行星盘的内部是平坦的，我们重现了开普勒恒星的行星多样性，而不需要调用二分法。我们发现，独立的磁盘模型假设，每颗恒星的行星的平均数量约为2的轨道周期在3和200天之间，行星半径在1和5地球半径之间。这与没有行星占据相同参数空间的太阳系形成对比。
2017-02-27 astro-ph.EP
The scattering outcomes of Kepler circumbinary planets: planet mass ratio
最近的研究表明，Kepler-34 b和Kepler-413 b的自由偏心率远大于它们的强迫偏心率，这意味着它们的形成过程中可能发生了散射事件。观测到的开普勒-34b的轨道配置不能很好地再现在磁盘驱动的迁移模型，而两个行星散射的情况下可以发挥重要作用的塑造行星配置。这些研究表明，开普勒发现的环双星行星可能经历了散射过程。在这项工作中，我们广泛的调查散射的结果，环联行星的行星质量比的影响为重点。我们发现，行星质量比和行星的初始相对位置是影响幸存行星偏心率分布的两个重要参数。作为模型的应用，我们讨论了观测到的Kepler-34 b和Kepler-413 b的轨道构型。我们首先采用盘驱动模型的结果作为初始条件，然后模拟了发生在环双星行星演化后期的散射过程。结果表明，当考虑两颗不等质量行星的抛射模型时，Kepler-34 b和Kepler-413 b的当前轨道构型可以很好地再现。我们的工作进一步表明，目前发现的一些环双星单行星系统可能是原始多行星系统的幸存者。盘驱动的迁移和后期发生的散射事件对最终系统的塑造起着不可替代的作用。
2017-09-13 astro-ph.EP
A dynamical stability study of Kepler Circumbinary Planetary systems with one planet
迄今为止，已经发现了17颗环联星。本文主要研究了只有一颗行星的Kepler环双星行星系，即Kepler-16，Kepler-34，Kepler-35，Kepler-38，Kepler-64和Kepler-413的稳定性。除了它们的内在兴趣之外，对这类系统的研究是一个检验我们对双星周围行星系形成和演化的理解的机会。研究是通过数值模拟。我们执行数值积分的完整的运动方程的每个系统的目的是检查的行星轨道的稳定性。上述系统的稳定性的研究包括三个数值实验。在第一个，我们进行长期（1 Gyr）数值积分的名义解决方案的六个开普勒系统的调查。在第二个实验中，我们寻找六个行星轨道的临界半长轴，最后，在第三个实验中，我们构建了二维稳定性映射的偏心距-近心距平面。此外，使用标称解的数值积分，我们检查该解是否接近精确共振。
2014-11-28 astro-ph.EP
An Independent Planet Search In The Kepler Dataset. II. An extremely low-density super-Earth mass planet around Kepler-87
目的：KOI 1574系统中的两个候选者是相对长周期（约114 d和191 d）和5：3共振。因此，我们在这个特别有前途的系统中寻找TTV。方法：使用完整的开普勒数据，允许搜索TTV以及其他类似过境的信号。结果：我们检测到114 d和191 d信号的强反相关TTV，动态确认它们是同一系统的成员。动态模拟再现了观测到的TTV，使我们能够确定行星的质量。KOI 1574.01（以下称为开普勒-87 b）的半径为13.49 +/- 0.55 R_地球，质量为324.2 +/-8.8 M_地球，KOI 1574.02（开普勒-87 c）的半径为6.14 +/-0.29 R_地球，质量为6.4 +/-0.8 M_地球。这两颗行星的密度都很低，分别为0.729和0.152 g cm^-3，这对于如此寒冷和古老（7-8 Gyr）的行星来说是不平凡的。具体来说，开普勒-87 c是超级地球质量范围内密度最低的行星。因此，这两颗行星特别适合建模和行星结构研究，并且还提出了一个有趣的案例，即开普勒行星的地面光度跟踪非常可取。最后，我们还在该系统中发现了两个短周期的超级地球大小的行星（< 2R_earth）候选者，这使得该系统相对较高的多重性在像开普勒-87 b这样的巨行星存在的情况下普遍缺乏多个系统。
2013-10-08 astro-ph.EP
A New Planet in the Kepler-159 System From Transit Timing Variations
开普勒太空望远镜已经通过凌日法发现了数千颗行星。这些行星的凌日时间变化不仅使我们能够推断其他行星的存在，凌日与否，而且还可以表征系统的一些参数。使用行星开普勒-159 b和159 c的凌日时间变化，凌日模拟器TTVFast和贝叶斯推断工具MultiNest，我们预测一个新的非凌日行星开普勒-159 d，与开普勒-159 c处于共振2：1轨道。这种配置在至少1000万年的时间尺度上是动态稳定的，尽管我们注意到其他不太稳定的高阶共振也可能在开普勒运行的三年窗口期间产生类似的TTV。
2018-10-15 astro-ph.EP
Kepler's Earth-like Planets Should Not Be Confirmed Without Independent Detection: The Case of Kepler-452b
我们发现，声称已确认的行星开普勒-452b（又名开普勒-452b）。K07016.01，KIC 8311864）无法使用纯统计验证方法进行确认。开普勒探测器从仪器效应中探测到的周期性信号比从凌日中探测到的周期性信号多得多，而且在低信噪比下很可能不可能自信地区分这两种类型的事件。因此，观测到的信号是由于仪器的人工制品的情况不能以99%的置信度排除，该系统仍然必须被视为候选行星。我们讨论了其他已证实的行星或附近的宜居带的影响。
2018-03-30 astro-ph.EP
Could there be an undetected inner planet near the stability limit in Kepler-1647?
开普勒-1647b是最近发现的一颗行星，它有两颗恒星，一颗环双星行星（CBP）。由于其大的轨道间隔，开普勒1647 b从其余的开普勒CBPs中脱颖而出，这些CBPs大多位于稳定极限附近的更紧的轨道上。开普勒-1647 b的大分离挑战了其他开普勒CBPs所建议的向内盘迁移作为主要形成途径的挑战。在本文中，我们考虑了一个未被发现的行星附近的稳定性极限的可能性，通过检查这样的行星的观测结果。我们计算了行星的凌日概率、已知行星的凌日时间变化（TTV）以及由行星引起的主星双星的食时变化（ETV）。我们发现$\gtrsim$ 30 M $_{\oplus}$内行星的存在在稳定极限附近是极不可能的。此外，我们还提供了未来的TTV观测窗口，这将进一步限制可能未被发现的质量较低的行星。
2019-05-17 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
The Dynamics of Tightly-packed Planetary Systems in the Presence of an Outer Planet: case studies using Kepler-11 and Kepler-90
我们探讨了一个未被发现的外部巨行星的动力学，可观测性和系统的稳定性与紧密包装的内部行星（STIPs）的影响。我们使用直接的数值模拟，随着长期的理论和合成长期的频谱分析如何开普勒-11和开普勒-90的类似物的行为，在存在一个几乎共面的，类抛物面外扰动与半长轴之间1和5.2 AU。大部分外部扰动的位置并不影响内部行星系的演化，除了改变岁差频率。然而，在某些地方，外行星会导致系统不稳定，部分原因是长期的偏心率共振。在开普勒-90中，有一个轨道距离范围，在这个轨道距离范围内，外摄动通过长期相互作用将行星b和c驱动到轨道上，这些轨道的倾角与其余行星的倾角是$\sim16^\circ$。开普勒-90在这种配置中是稳定的。这样的长期共振，因此可以影响所观察到的过境系统的多样性。我们还比较了合成拱点和节的岁差频率与长期理论，并发现一些主要频率之间的不一致，表明行星之间的强相互作用（与系统显示TTV一致）。计算一阶振动角以识别系统中的MMR，Kepler-90中显示了两个近MMR，b和c之间的比例为5：4，g和h之间的比例为3：2。
2018-02-05 astro-ph.EP
Circumbinary habitable zones in the presence of a giant planet
确定双星系统中的宜居带可能是一项具有挑战性的任务，由于扰动的行星轨道和变化的恒星辐射条件的组合。然而，“动态信息宜居带“的概念使我们能够预测在如此复杂的环境中在哪里寻找宜居世界。动力学上的宜居带在过去曾被用来研究双星系统中的星周行星和巨行星系统中的类地行星的适居性。在这里，我们将这个概念扩展到环双星轨道上的潜在可居住世界。我们表明，宜居带的边界可以找到分析，即使另一个巨大的行星是在系统中存在。通过对开普勒-16、开普勒-34、开普勒-35、开普勒-38、开普勒-64、开普勒-413、开普勒-453、开普勒-1647和开普勒-1661的研究，我们证明了在大多数系统中存在已知的巨行星并不排除存在潜在的宜居世界。在所研究的系统中，开普勒-35、开普勒-38和开普勒-64目前似乎提供了最良性的环境。相比之下，开普勒-16和开普勒-1647不太可能拥有可居住的世界。
2021-03-16 astro-ph.EP
Changing Phases of Alien Worlds: Probing Atmospheres of Kepler Planets with High-Precision Photometry
我们提出了一个全面的分析行星相位的变化，包括可能的行星光偏移，使用开普勒太空望远镜的数据的18个季度。经过系统学校正，我们发现了14个系统的相位曲线组件中的每一个显着的检测：行星的相位函数，二次日食，多普勒增强和椭球的变化。我们同时模拟了完整的相位曲线，包括主凌日和次凌日，并推导出太阳系、昼夜温度和行星质量。大多数行星都有低光学几何像差（<0.25），除了开普勒-10 b、开普勒-91 b和KOI-13 b。我们发现KOI-13 b的偏心率为0.0006 ± 0.0001，是唯一一颗偏心轨道的行星。我们首次检测到HAT-P-7 b的振幅为1.9 ± 0.2 ppm的三次谐波，并确认Esteves等人报道的KOI-13 b的三次谐波：两者都可能是由于它们的自旋轨道错位。对于六颗行星，我们报告了行星亮度峰值偏离亚恒星点：其中最热的两颗（Kepler-76 b和HAT-P-7 b）表现出食前偏移或向傍晚移动，而较冷的四颗（Kepler-7 b，Kepler-8b，Kepler-12 b和Kepler-41 b）在食后或早晨达到峰值。我们的发现大大增加了开普勒行星的数量，检测到行星光偏移，并提供了开普勒数据中的第一个证据，证明峰值偏移方向与行星温度之间的相关性。如果像理论上预测的那样，热发射主导着来自较热行星的光，这些行星的热点向夜晚移动，而反射光主导着较冷的行星，在行星的早晨一侧有云，那…
2015-05-07 astro-ph.EP
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
Circumbinary Planet Formation in the Kepler-16 system. I. N-body Simulations
最近发现的环双星行星（开普勒-16 b，开普勒-34 b，开普勒-35 b）代表了环双星轨道上行星形成可行性的第一个直接证据。我们报告的N体模拟调查的结果在开普勒-16 b系统的星子吸积，重点是在两颗恒星的引力摄动和摩擦的影响下，从一个假定的原行星盘的影响下的碰撞速度的范围。结果表明，在半长轴（1.75 < a_P < 4 AU）的大范围内，行星形成可能受到有效抑制，这表明行星核要么是从4 AU以外迁移过来的，要么是在非常靠近当前位置的地方就地形成的。
2012-04-05 astro-ph.EP
Transit least-squares survey -- III. A $1.9\,R_\oplus$ transit candidate in the habitable zone of Kepler-160 and a nontransiting planet characterized by transit-timing variations
已知类太阳恒星开普勒-160（KOI-456）拥有两颗凌日行星开普勒-160 b和c，其中行星c显示出大量的凌日时间变化（TTV）。我们使用Kepler-160的Kepler测光档案，结合我们的Wotan去趋势算法和我们的凌日最小二乘（TLS）检测算法来搜索其他凌日行星。我们还使用水星N体重力代码来研究系统的轨道动力学。首先，我们恢复了已知的行星开普勒-160 b和c的凌日系列。然后，我们发现了一个新的凌日候选者，其半径为1.91（+0.17，-0.14）地球半径（R_ear），轨道周期为378.417（+0.028，-0.025）d，太阳辐射与地球相似。vespa软件预测，当考虑系统的多重性时，该信号的天体物理假正概率为FPP_3 = 1.8e-3。开普勒审查诊断产生MES = 10.7的多事件统计，这对应于约85%的可靠性，以防止由于仪器伪影（如滚动带）引起的假警报。我们也能够解释观测到的行星c的TTV与一个以前未知的行星的存在。然而，这颗新行星的周期和质量与新凌日候选者的周期和质量不匹配。我们的马尔可夫链蒙特卡罗模拟的开普勒-160 c的TTV可以决定性地解释为一个新的非过境行星的质量之间的约1和100地球质量和轨道周期之间的约7和50 d。我们得出结论，开普勒-160至少有三颗行星，其中一颗是非凌日行星开普勒-160 d。这颗新行星引起的恒星径向速度振幅预计在1到20米/秒…
2020-06-03 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Evidence for a Non-Dichotomous Solution to the Kepler Dichotomy: Mutual Inclinations of Kepler Planetary Systems from Transit Duration Variations
早期对开普勒任务的系外行星统计数据的分析显示，低相互倾斜度多行星系统模型（${\sim1^{\circ}-2^{\circ}}$）充分描述了多凌星系统，但低估了单凌星系统的数量。这种所谓的“开普勒二分法”表明存在一个拥有更大相互倾斜度的多行星系统的子种群。然而，这些倾向的细节仍然不确定。在这项工作中，我们得到的内在相互倾斜分布的限制，通过统计利用过境持续时间变化（TDVs）的开普勒行星人口。当行星轨道相互倾斜时，行星与行星之间的相互作用会导致轨道岁差，这可能导致过境持续时间的可检测长期变化。这些TDV信号对倾角敏感，已经在大约24颗开普勒行星上检测到。我们比较了开普勒观测到的TDV探测到的TDV探测到的模拟行星系构造从两个人口模型与不同的假设相互倾斜分布。我们发现了强有力的证据，连续分布的相对较低的相互倾斜，其特征在于由幂律关系的中位数相互倾斜（$\tildeμ_{i,n}$）和固有的多重性（$n$）：$\tildeμ_{i,n} = \tildeμ_{i,5}(n/5)^α$，其中$\tildeμ_{i,5} = 1.10^{+0.15}_{-0.11}$和$α= -1.73^{+0.09}_{-0.08}$。这些结果表明，后期行星组装和恒星扁率可能是激发开普勒行星相互倾斜的主要物理来源。
2021-06-29 astro-ph.EP
Characterizing the Cool KOIs IV: Kepler-32 as a prototype for the formation of compact planetary systems throughout the Galaxy
开普勒太空望远镜揭示了地球大小的行星群，为理解行星形成提供了新的背景，从而开辟了系外行星发现空间的新前景。银河系中大约70%的恒星属于小型M矮星类，其中数千颗位于开普勒的视野内，其中大量目标显示行星过境信号。开普勒-32是开普勒M矮星样本中的一颗典型恒星，它为我们提供了一个难得的机会：五颗行星经过这颗恒星，让我们对其结构有了一个广阔的视野。这个紧凑系统的所有五颗行星都在水星轨道的三分之一大小的距离内绕着它们的主星运行，最里面的行星距离恒星光球层只有4.3个恒星半径。新的观测限制了可能的假阳性情况，使我们能够验证整个开普勒-32系统，使其成为已知最丰富的M矮星周围的凌日行星系统。基于恒星尘埃升华半径的考虑，三个相邻的行星，最小质量的原行星星云，和挥发性的内容推断的行星，近周期的可压缩性，我们提出开普勒-32行星形成在较大的轨道半径和向内迁移到他们现在的位置。从开普勒-32行星的挥发性物质含量推断，以及对行星盘迁移率的数量级估计，表明这些行星可能是在雪线之外形成的，并在气体盘存在的情况下迁移。开普勒-32行星代表了围绕开普勒M矮星运行的所有行星候选者，我们计算出每颗恒星的行星出现率为1.0 +/- 0.1。因此，开普勒-32行星的形成为我们银河系中已知最大的行星群之一的形成提供了一个合理的蓝图。
2012-12-31 astro-ph.EP
Phase Curves of the Kepler-11 Multi-Planet System
开普勒任务允许探测许多行星轨道相对紧凑的多行星系外系统。第一个被发现的这样的系统是开普勒-11，它目前有六颗已知的行星。这类系统提供了独特的机会来研究行星的行星轨道的限制，利用开普勒数据提供的精确计时和测光来监测可能的相位变化。在这里，我们提出了一个案例研究的开普勒-11系统中，我们调查的相位调制系统的行星轨道的主恒星。我们提供的最大相位调制的行星同时接近优越的结合预测。我们使用Q1-Q17的校正开普勒数据来确定这些相位峰的重要性。我们发现，最大相位峰值出现的数据季度更适合相位模型比“零假设”模型。
2014-04-29 astro-ph.EP
The architecture and formation of the Kepler-30 planetary system
我们研究开普勒团队于2012年发现并宣布的开普勒-30行星系的轨道结构，行星的物理特征，形成和长期演化。我们表明，开普勒-30系统属于一类特殊的非常紧凑和准共振，但长期稳定的行星系统。我们重新分析跨越Q1-Q17季度的开普勒任务的主恒星的光变曲线。一个巨大的凌日时间变化（TTV）超过2天的变化是由一个巨大的木星位于两个海王星般的同伴。最里面的一对接近2：1平均运动共振（MMR），最外面的一对接近更高阶的MMR，例如17：7和7：3。我们对光度数据的重新分析使我们能够比以前更好地约束轨道要素、行星半径和质量，分别是开普勒-30 b、开普勒-30 c和开普勒-30 d的$9.2 \pm 0.1$、$536 \pm 5$和$23.7 \pm 1.3$地球质量。内行星的质量是在$\sim 1\%$的不确定性范围内确定的。我们推断开普勒-30行星的内部结构和它们的体积密度在很宽的范围内，从开普勒-30 d的$ (0.19 \pm 0.01)$ g $\cdot$ cm $^{-3}$，开普勒-30 b的$(0.96\pm0.15)$ g $\cdot$ cm $^{-3}$，到木星行星开普勒-30 c的$(1.71 \pm 0.13)$ g $\cdot$ cm $^{-3}$。我们试图解释这个独特的行星系的起源，并通过行星迁移的情况下，从精确的MMR轨道的偏差。我们预计，类木星行星在决定该…
2018-02-27 astro-ph.EP
