Radial velocity homogeneous analysis of M dwarfs observed with HARPS. II. Detection limits and planetary occurrence statistics
基于HARPS对197颗M矮星20年的径向速度数据,本文通过构建探测极限图并考虑多行星性,重新计算了行星出现率,发现低质量行星出现率高达120%,温带区行星出现率为45.3%,而宽轨道巨行星仅出现在大质量M矮星周围。
2025-02-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Giant Planet Occurrence in the Stellar Mass-Metallicity Plane
恒星性质与系外行星出现率之间的相关性可用于为未来行星搜索工作的目标选择提供信息,并为行星形成过程提供有价值的线索。我们分析了1194颗恒星的样本从加州行星调查的目标,以确定经验的函数形式描述的可能性恒星窝藏一个巨大的行星作为其质量和金属丰度的函数。我们的恒星样本范围从质量低至0.2 Msun的M矮星到质量高达1.9 Msun的中等质量次巨星。与先前的研究一致,我们的样本在所有恒星质量下都表现出行星-金属丰度相关性;拥有巨行星的恒星比例为f \propto 10^{1.2 [Fe/H]}。我们可以排除演化恒星之间的平坦金属丰度关系(98%的置信度),这表明具有行星的恒星的高金属丰度不太可能是由于对流包层的污染。“我们的数据还排除了[Fe/H]< 0的恒定行星发生率,这表明巨行星在亚太阳金属丰度下继续变得更加罕见。我们还发现,行星的出现增加与恒星质量(f \propto Mstar),其特征是从3.5%左右的M矮星(0.5 Msun)到14%左右的A星(2 Msun),在太阳的金属丰度。我们认为,恒星性质和巨行星发生之间的相关性是行星形成的核心吸积模型的有力支持证据。
2010-05-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Occurrence Rates of Planets Orbiting M Stars: Applying ABC to Kepler DR25, Gaia DR2, and 2MASS Data
我们提出了强大的行星出现率开普勒行星候选人周围的M恒星行星半径$R_p = 0.5-4~\textrm{R}_\oplus$和轨道周期$P = 0.5-256$天使用近似贝叶斯计算(ABC)技术。这项工作结合了最终的开普勒DR 25行星候选目录和数据产品,并使用盖亚DR 2和2 MASS PSC更新了恒星属性。我们应用一组选择标准来选择1,746个开普勒M矮目标样本,这些目标拥有89个相关的行星候选者。这些早期的M矮星和晚期的K矮星是从交叉参考的目标中选出的,使用了盖亚DR 2的几个光度质量标志和使用2 MASS星等的颜色星等切割。我们估计一个宜居带的发生率$f_{\textrm{M,HZ}} = 0.33^{+0.10}_{-0.12}$的行星与$0.75-1.5$ R $_\oplus$的大小。我们警告说,开普勒M星的发生率估计是敏感的选择之前,由于小样本的目标恒星和行星候选人。例如,我们找到了每个M矮星的$4.2^{+0.6}_{-0.6}$或$8.4^{+1.2}_{-1.1}$行星的出现率(在$R_p = 0.5-4~\textrm{R}_\oplus$和$P = 0.5-256$天内积分)。这些发生率是大于FGK矮目标相比,在相同的轨道周期范围内,但类似的发生率作为一个功能时计算的等效恒星日照。将我们的结果与最近对系外行星结构的研究相结合,表明大多数,甚至可能是所有的早…
2020-08-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stability and Occurrence Rate Constraints on the Planetary Sculpting Hypothesis for "Transitional" Disks
过渡盘,即原行星盘,其中央有深而宽的缝隙,可能是行星雕刻的结果。通过比较数值模型和观测到的间隙,我们发现需要3-6颗巨行星的系统才能打开观测到的深度和宽度的间隙。我们探索这样的多行星系统的动力学稳定性,采用N体模拟,将处方的气体效应。我们发现,他们可以在一个典型的磁盘寿命稳定,从剩余的间隙气体,有利于行星锁定到平均运动共振偏心阻尼的帮助。然而,为了解释过渡盘的出现率,行星雕刻场景需要间隙开放友好的磁盘条件,特别是磁盘粘度$α\lesssim0.001$。此外,巨行星在$\sim 3-30$ AU间隔的人口统计,目前的数据约束不足,在很大程度上遵循的发生率外推径向速度调查,而不是从直接成像调查向内外推较低的发生率。即使以最乐观的发生率,过渡盘也不可能是大多数气体盘在其生命结束时所经历的共同阶段,因为没有足够的行星来打开这些间隙。最后,由于要求几乎所有大分离的巨行星都参与过渡盘的雕刻,大多数这样的行星必须在早期形成,并在盘寿命结束时以平均运动共振链结束。
2016-08-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Occurrence Rate of Small Planets around Small Stars
我们使用开普勒输入目录中的光学和近红外测光来提供开普勒目标列表中最小恒星的恒星特征的改进估计。我们发现了3897颗温度低于4000 K的矮星,其中包括64颗行星候选宿主星,它们被95颗过境行星候选者环绕。我们重新调整这些行星候选者的开普勒光变曲线中的凌日事件,并将修改后的行星/恒星半径比与我们改进的恒星半径相结合,以修改绕冷目标恒星运行的行星候选者的半径。然后,我们将观测到的行星候选者的数量与可能探测到此类行星的恒星数量进行比较,以估计冷恒星周围的行星发生率。我们发现,0.5-4个地球半径的行星,轨道周期小于50天的出现率是0.90(+0.04/-0.03)行星每星。在我们样本的温度范围内,地球大小(0.5-1.4地球半径)行星的出现率是恒定的,每颗恒星有0.51(+0.06/-0.05)颗地球大小的行星,但在较冷的温度下,1.4-4地球半径行星的出现率显着降低。我们的样本包括2个地球大小的行星候选者在宜居带,使我们能够估计,地球大小的行星在宜居带的平均数量是0.15(+0.13/-0.06)行星每冷恒星。我们对在冷恒星的宜居带中出现地球大小的行星的概率的95%置信下限是每颗恒星0.04颗行星。在95%的置信度下,在一颗冷恒星的宜居带中,最近的凌日地球大小的行星在21 pc之内。此外,在宜居带中,最近的非凌日行星在95%的置信度下在5%以内。
2013-02-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Does the innermost occurrence distribution measure tidal dissipation, reveal a flow of giant planets, or both?
开普勒发现的最短周期巨型系外行星的出现分布显示出一种下降,这与恒星潮汐引起的迁移所预期的下降非常匹配。我们提出了一个比较,可以显示的潮汐耗散(摩擦)作为恒星和行星系统的年龄分布的函数的水平,与已知的基本恒星和行星参数的依赖关系。利用这种关系,可以对潮汐耗散的值施加约束,这些约束将随着年龄分布的确定而得到改善。对于巨行星来说,这导致了一个出乎意料的低潮汐耗散值。这种短周期巨行星的过剩可能是由于长周期巨行星的持续补给迁移到短周期堆积中,破坏了沿途较小行星的存在。也许接近海王星大小的行星的出现分布将更好地测量潮汐摩擦,而木星大小的行星的分布揭示了巨行星更有可能完成逐渐迁移到恒星。
2012-06-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Search for Transiting Planets in the Globular Cluster M4 with K2: Candidates and Occurrence Limits
我们在NASA K2观测的球状星团(GC)M4中搜索凌日行星。与以往任何GC行星搜索相比,这次搜索对较大的轨道周期(与之前最好的$P\lesssim 16$天相比,$P\lesssim 35$天)和最短的周期,较小的行星半径(与之前最好的R $_p\gtrsim0.8$ R $_J$相比,R $_p\gtrsim0.3$ R $_J$)都很敏感。七颗候选行星被提出。对我们数据中的系统噪声的分析表明,这些候选者中的大多数(如果不是全部的话)可能是假警报。我们计算行星发生率,假设我们的最高显着性候选是一个行星和发生率上限假设没有检测。我们计算了3颗周期为1-36天的0.71-2 R $_J$行星的$σ$出现率上限为6.1%,周期为1-10天的0.36-0.71 R $_J$行星的$σ$出现率上限为16%.开普勒、TESS和RV对场星的研究的出现率与我们的数据中未探测到行星和探测到单个热木星的情况一致。与以前的GC研究相比,我们无法对Gilliland等人2000的半径周期范围进行更严格的限制,但对Weldrake等人2008和Nascimbeni等人2012的大半径区域进行更严格的限制。
2020-01-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Pan-Pacific Planet Search. VIII. Complete results and the occurrence rate of planets around low-luminosity giants
我们对围绕进化中的中等质量恒星运行的行星的数量和出现率的了解至少落后于太阳型恒星十年。一些视向速度巡天以这些低光度巨星为目标,提供了一些关于它们的行星系性质的见解。在这里,我们提出了泛太平洋行星搜索的最终数据发布,一个5年的径向速度调查使用3.9米英澳望远镜。我们提出了129颗恒星的1293个精确的径向速度测量值,并强调了6个潜在的亚恒星质量的同伴,需要额外的观测来确认。修正了样本中的实质性不完整性,我们估计围绕低光度巨星运行的巨行星的出现率约为7.8 $^{+9.1}_{-3.3}$ \%。这一结果与这些行星围绕主序星A型恒星的频率一致,PPPS恒星就是从主序星A型恒星演化而来的。
2019-11-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Impact of Binary Stars on Planet Statistics -- I. Planet Occurrence Rates, Trends with Stellar Mass, and Wide Companions to Hot Jupiter Hosts
近距离双星抑制了星周(S型)行星的形成,因此显着偏差推断行星的发生率和统计趋势。在综合了各种径向速度和高分辨率成像巡天后,我们确定a < 1 au的双星完全抑制S型行星,a = 10 au的双星以15%的单星出现率拥有近距离行星,而a > 200 au的宽双星对近距离行星形成的影响可以忽略不计。我们发现,F = 43% +/- 7%的太阳型主恒星由于受到近距离恒星同伴的抑制而没有近距离行星。通过从它们的样本中去除光谱双星,对巨行星的径向速度测量将它们的探测率提高了1/(1-F)= 1.8 +/- 0.2倍。这种选择偏差完全解释了从这两种探测方法推断出的热木星发生率的差异。修正了近距离双星的行星压制和宽距离双星的凌日稀释,小行星绕单个G矮星运行的概率比开普勒巡天中所有G矮星的概率大2.1 +/- 0.3倍。此外,大约一半(但不是全部)的小,短周期行星向低质量宿主的增加可以解释为相应的减少在二元分数。最后,我们证明了广泛的恒星同伴热木星主机的明显增强是由于多重选择效应。非常近距离的双星、褐矮星伴星和M_2 > 7 MJ且a < 0.2 au的大质量行星优先拥有贫金属的寄主和宽的第三系伴星,而通过核吸积形成的M_p = 0.2-4 MJ的真正热的类星体则更倾向于富金属的寄主,在统计上并不表现出宽的伴星过剩。
2020-09-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Giant planet occurrence within 0.2 AU of low-luminosity red giant branch stars with K2
每一颗类太阳恒星最终都会演化成一颗红巨星,这一转变会深刻影响周围行星系的演化。行星动态演化和轨道衰减的时间尺度对行星的可居住性以及后主序星和行星的相互作用、演化和内部结构具有重要意义。在这里,我们调查这些影响,估计行星发生在2476低光度红巨星分支(LLRGB)的美国宇航局K2任务观察到的恒星。我们使用星震学测量恒星的质量和半径,平均随机不确定性为3.7%的质量和2.2%的半径。我们将这颗行星的人口与已知的类太阳矮星周围的行星人口进行比较,解释了恒星星族之间的探测效率差异。我们发现0.51% +/- 0.29%的LLRGB恒星拥有比木星大的行星,轨道周期小于10天,暂时高于拥有类似行星的主序星(0.15% +/- 0.06%)。我们的研究结果表明,恒星演化对比木星大的近距离行星的影响并不显著,直到恒星开始大幅上升到红巨星分支(>~ 5-6 Rsun)。
2019-10-11 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
Small Planets in the Galactic Context: Host Star Kinematics, Iron, and $α$ Element Enhancement
我们探索了$\textit{Kepler}$目标恒星中小型近距离行星的出现率与铁丰度和恒星总速度$V_\mathrm{tot}$的函数关系。我们通过结合LAMOST和加利福尼亚- $\textit{Kepler}$巡天(CKS)的信息估计了这些行星的出现率,发现贫铁恒星的$V_\mathrm{tot}$出现率从$ V_\mathrm{tot} < 30\ \mathrm{km~s}^{-1}$的$f < 0.2$行星/恒星增加到$V_\mathrm{tot} > 90\ \mathrm{km~s}^{-1}$的$f \sim 1.2$。我们认为这种行星的丰富可能是由于与贫铁高速恒星相关的$α$元素丰度较高。此外,我们已经确定了铁丰度的小行星发生率的增加,特别是对于较慢的恒星($V_\mathrm{tot} < 30\ \mathrm{km~s}^{-1}$),在富铁域中,每颗恒星的发生率增加到$f \sim 1.1$行星。我们的研究结果表明,在$([\mathrm{Fe}/\mathrm{H}],[α/\mathrm{Fe}])$平面上有两个区域,恒星倾向于形成和维持小行星。我们认为,不包括铁和$α$元素增强的信息,对行星发生的整体金属含量的影响的分析是不完整的。
2019-06-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
A candidate giant planet companion to the massive, young white dwarf GALEX J071816.4+373139 informs the occurrence of giant planets orbiting B stars
本研究利用Spitzer IRAC数据在2195颗大质量年轻白矮星中搜寻巨行星,发现一个候选伴星并推断出初始质量大于3倍太阳质量恒星的巨行星出现率,验证了理论预测。
2025-06-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Closer Look at Exoplanet Occurrence Rates: Considering the Multiplicity of Stars Without Detected Planets
开普勒任务的一个核心目标是确定类地行星围绕类太阳恒星运行的频率。准确估计行星的出现率需要一个经过严格审查的行星列表,以及对寻找行星的恒星的清晰理解。以前的地面跟踪观测通过各种方法试图提高我们对已知拥有行星的恒星的了解。然而,没有探测到行星的开普勒目标没有受到同样强度的后续观测。在本文中,我们更好地限制恒星的恒星多重性,开普勒理论上可以在宜居带探测到一颗地球大小的行星。随后,我们的目标是通过我们的分析来提高对系外行星搜索完整性的估计-开普勒探测到的系外行星的比例。利用Lick天文台Shane 3-m望远镜对71颗Kepler目标星进行了自适应光学观测,在13颗目标星的4“范围内发现了14颗候选伴星。在这14个候选恒星同伴中,我们通过多种独立的方法确定了3个可能与其相应的目标恒星绑定。然后,我们评估了我们的观测对系外行星发生率计算的影响,发现对类地行星频率的各种估计增加了6%(0.9 $σ$),超级地球和次海王星增加了26%(4.5 $σ$)。这些发生率的增加与理论预测并不完全相称,尽管这种差异可能是由于对双星处理的差异。
2020-11-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Occurrence Rate of Planets Around Subgiant Stars from TESS Photometric Survey
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata(印度科学教育研究所加尔各答分校);Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所);Thüringer Landessternwarte Tautenburg(图林根州陶滕堡天文台)
基于 TESS 数据对 282,904 颗亚巨星进行统一凌星分析,测得 1-10 天周期内完备性校正的行星出现率为 0.644,并揭示半径依赖特征,为研究主序后早期行星演化提供基线。
2026-10-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Cool Jupiters greatly outnumber their toasty siblings: Occurrence rates from the Anglo-Australian Planet Search
在过去的30年里,我们对不同于我们自己的行星系的理解有了显著的增长。然而,我们确定太阳系异常或独特程度的努力受到了观测偏差的阻碍,这些观测偏差是产生最大系外行星的方法所固有的。基于这样的调查,人们可能会认为我们的行星系非常不寻常-但现实是,我们现在才开始揭开真相。在这项工作中,我们使用了来自英澳行星搜索的完整的18年数据档案来研究“冷彗星”的丰度-类似于太阳系的巨行星,木星和土星。我们发现,这样的行星在宇宙中本质上比它们的兄弟姐妹热木星要常见得多。我们发现这种“冷闪烁”的发生率为$6.73^{+2.09}_{-1.13}$ \%,几乎比热闪烁的发生率($0.84^{+0.70}_{-0.20}$ \%)高一个数量级。我们还发现,在轨道距离为$\sim$ 1\,au以上,巨行星的出现率基本上是恒定的.我们的研究结果加强了传统的径向速度调查的重要性,了解太阳系在宇宙中的位置。
2019-12-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Precise radial velocities of giant stars XVI. Planet occurrence rates from the combined analysis of the Lick, EXPRESS, and PPPS giant star surveys
演化恒星的RV调查使我们能够探测比主序星样本更高的恒星质量范围。行星种群之间的差异可能是由不同的恒星质量或恒星演化造成的。为了正确地解开两者的影响,巨恒星周围的行星人口需要尽可能准确地描述。我们的目标是研究演化恒星周围的巨行星发生率,并确定其对恒星质量,金属丰度和轨道周期的依赖性。我们结合了Lick,EXPRESS和PPPS巨星调查的数据,产生了482颗演化恒星和37颗行星的样本。我们均匀地重新推导恒星参数,并通过注入和检索合成行星信号计算探测图,解释了不同的观测覆盖范围,精度和恒星噪声特性。然后,我们计算了发生率作为周期,恒星质量和金属丰度的函数,并对不完整性进行了校正。我们的研究结果与之前的研究一致,这些研究发现了演化恒星的行星金属丰度正相关,并确定了出现率的峰值作为恒星质量的函数,但我们的结果将其置于1.68 Msun的较小质量。出现率的周期依赖性似乎遵循一个破幂律或对数正态的峰值在700-800天,大致对应于1.6AU的1 Msun星和2.0AU的2 Msun星。这个峰值可能是由恒星演化引起的中等质量恒星周围停止迁移的残留物,也可能是假阳性污染的人为产物。在整个样本中,巨行星系的出现率为10.7%,而RGB和HB星的子集分别为14.2%和6.6%。然而,我们证明,不同的恒星质量分布足以解释发生与演化阶段的明显变化。
2022-02-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
The occurrence rate of exoplanets orbiting ultracool dwarfs as probed by K2
随着TRAPPIST-1周围行星系的发现,人们对超冷矮星作为潜在行星宿主的兴趣激增。超冷矮星周围的行星系代表了我们用JWST表征温带岩石行星大气的最佳机会。然而,TRAPPIST-1仍然是同类系统中唯一已知的系统,超冷矮星周围行星的出现率仍然受到很大的限制。我们试图对NASA K2任务观察到的超冷矮星进行完整的凌日搜索,以限制这些恒星周围行星的出现率。我们对K2观测到的超冷矮星样本进行了滤波和去噪处理,对它们的光谱能量分布进行了拟合,并使用了来自Gaia的滤波器。我们建立了一个自动管道来执行测光,光变曲线的趋势,并寻找过境。使用我们的管道的广泛的注入回收测试,我们计算我们的搜索的检测灵敏度,从而我们的样本的完整性。我们推断行星发生率的层次贝叶斯模型(HBM)来处理不确定的行星参数。随着发生率参数化的逐步功能,我们展示了一种方便的方法,直接边缘化我们的HBM(行星参数)的第二个层次。我们的方法是普遍适用的,可以大大加快推理与较大的目录检测到的行星。我们在702颗超冷矮星的样本中检测到一颗行星:一颗先前验证过的迷你海王星。因此,我们推断在1 - 20天的轨道周期内,小海王星(2 - 4 Re)的出现率为η = 0.20+0.16-0.11。对于1 - 20天内的超级地球(1 - 2 Re)和冰/气巨星(4 - 6 Re),我们分别给出了η < 1.14和η < 0.29的95%可信区间…
2020-05-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Iron abundance correlations and an occurrence distribution discrepancy from ongoing planet migration
是否有更多的巨行星是由富含金属的恒星和缺乏金属的恒星所承载的,这是形成还是“污染”的结果,一直是一个激烈争论的问题。我们提出了新的模式,出现时行星/恒星系统分离恒星[Fe/H],当系统与恒星同伴分离出来。如果高偏心率行星迁移的开始也是行星与恒星合并的时候,那么这些差异就可以得到最好的解释。行星迁移到恒星中可能是一种补充解释,即具有较高初始铁丰度的系统形成更多行星,并且更拥挤的行星更有可能分散到偏心轨道上。富铁单星的行星的离心率分布高于贫铁单星的行星(其中“富”和“贫”分别是[Fe/H]高于和低于太阳的恒星)。拥有行星的恒星有一个恒星伴星,构成了第三个恒星系统,其中恒星优先富含铁。我们描述了新的模式,最好的解释是偏心行星迁移与其他行星迁移到恒星。尽管在周期大于三天的情况下,中等行星的数量比巨行星多,但在最短周期的情况下,巨行星的数量比中等行星多。由于巨行星迁移到恒星的速度更快,我们将其作为巨行星迁移的证据。行星向恒星迁移是行星系演化的重要组成部分。
2013-09-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
The New Generation Planetary Population Synthesis (NGPPS). III. Warm super-Earths and cold Jupiters: A weak occurrence correlation, but with a strong architecture-composition link
最近的观测结果表明,内部超级地球和外部巨行星的出现率之间存在正相关关系。这些结果提出了一个问题,即这种趋势是否可以用行星形成理论来重现和解释。在这里,我们调查的性质,内部超级地球和外部巨行星,形成根据核心吸积的情况。我们研究这些行星物种之间的相互关系,在合成行星系,并比较它们观察到的系外行星人口。我们调用了行星形成和演化的第三代伯尔尼模型来模拟1000个多行星系统。然后,我们将这些合成系统与观察到的样本进行比较,考虑到扭曲观察到的人口统计数据的检测偏差。在同一个系统中,温暖的超级地球和寒冷的彗星的形成与单独的外观相比有所增强,尽管它比通过观测提出的要弱。我们将这种差异归因于温暖和动态活跃的巨行星,它们经常破坏内部系统,特别是在高金属含量的环境中。一般来说,两种行星类型的联合出现需要起源原行星盘中的中间固体储存器。此外,我们发现不同系统架构中行星的挥发性含量存在差异,并预测高密度超级地球更有可能拥有一个外部巨星。这种相关性可以通过观测来检验。
2020-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exoplanet Occurrence Rate with Age for FGK Stars in Kepler
本研究利用开普勒数据测量FGK恒星系外行星发生率与年龄的关系,发现无显著趋势,仅低质量富金属恒星有轻微下降,暗示发生率可能因动力学不稳定性随时间降低,但需更大样本确认。
2025-01-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Properties and occurrence rates of $Kepler$ exoplanet candidates as a function of host star metallicity from the DR25 catalog
系外行星的出现率与其宿主恒星性质之间的相关性为行星形成过程提供了重要线索。我们研究了观测到的系外行星的性质(半径,质量和轨道周期)作为其宿主恒星金属丰度的函数的依赖性。我们分析了来自最新$Kepler$数据发布DR 25(Q1-Q17)的2800多个$Kepler$候选者的行星半径和轨道周期,并根据$Gaia$ ~ DR 2作为宿主恒星金属丰度的函数(来自Q1-Q17(DR 25)恒星和行星目录)修订了行星半径。通过更大的样本和改进的半径测量,我们能够重新确认文献中以前的结果。我们发现,随着行星半径的增加,主恒星的平均金属丰度增加。我们证明了这一点,首先计算不同半径箱的平均宿主恒星金属丰度,然后通过计算行星半径和宿主恒星金属丰度的函数的发生率来补充这些结果。我们发现一个类似的趋势之间的主恒星金属丰度和行星质量:平均主恒星金属丰度增加,行星质量的增加。然而,对于质量为$> 4.0\, M_\mathrm{J}$的行星,这种趋势正好相反:主恒星的金属丰度随着行星质量的增加而下降。我们进一步研究了主恒星金属丰度和行星轨道周期之间的相关性。我们发现,对于轨道周期小于10天的行星,主恒星的平均金属丰度高于周期大于10天的行星。
2018-09-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraining the Planet Occurrence Rate around Halo Stars of Potentially Extragalactic Origin
对围绕其他恒星运行的行星的搜索最近已经扩大到包括来自银河系以外星系的恒星。通过TESS和盖亚巡天,可以结合光度和运动学信息来识别河外起源的过境行星候选者。在这里,盖亚和TESS观测到的1,080颗低光度红巨星分支星的运动学表明它们很可能是河外起源的,它们被用来寻找行星凌日。进行了过境注入回收测试,以测量TESS数据的灵敏度和过境搜索的完整性。注入信号的行星大于木星的轨道周期为10天或更少的恢复在$\approx$ 44%的情况下。虽然在这个样本中没有检测到行星凌日,但我们发现热彗星的行星发生率上限为0.52%,这与以前对类似主星周围行星发生率的研究一致。由于晕中的恒星金属丰度往往较低,而短周期巨行星的出现往往与恒星金属丰度密切相关,我们预测,相对于银河系盘的人口,一小部分晕星将托管行星可通过过境调查。因此,将已知的行星出现趋势应用于晕星周围的潜在行星探测,我们预测$\gtrsim$ 7,000颗恒星必须以与这里研究的恒星相似的节奏和精度进行搜索,才有可能探测到银河系外起源的行星。这可能与未来的数据发布从TESS和盖亚任务。
2022-06-27 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
EDEN Survey: Small Transiting Planet Detection Limits and Constraints on the Occurrence Rates for Late M Dwarfs within 15 pc
地球大小的系外行星,过境附近,晚光谱型红矮星将是主要目标的大气特征在未来十年。然而,这样的系统很难通过像开普勒或TESS这样的广域凌日调查找到。因此,这种凌日行星的存在是未经探索的,并且在晚M矮星周围的短周期地球大小的行星的出现率仍然受到很大的限制。在这里,我们提出了最深的光度监测活动的22个附近的晚M矮星,使用数据从500多个夜晚的7个1-2米级望远镜。我们的调查包括所有已知的单一的静态北部晚M矮星在15 pc。我们使用过境注入和回收测试来量化我们的调查的完整性,成功地识别大多数($>80\%$)过境短周期(0.5-1 d)的超级地球($R > 1.9 R_\oplus$),并敏感($\sim50\%$)过境地球大小的行星($1.0-1.2 R_\oplus$)。我们对过境的高度敏感性和接近零的假阳性率表明了一种有效的调查策略。我们的调查没有产生过境行星检测,但它提供了最敏感的过境行星绕我们的目标恒星的上限。最后,我们探讨了关于晚M矮星周围短周期行星(从地球大小的行星到巨行星)的出现率的多种假设。例如,我们表明,短周期($<1$天)的巨行星在我们的目标恒星周围是不常见的。我们的数据集提供了一些关于类TRAPPIST-1恒星周围短周期行星出现率的见解,我们的结果可以帮助测试行星形成和系统演化模型,并指导未来对附近晚M矮星的观测。
2023-02-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Occurrence rates of small planets from HARPS: Focus on the Galactic context
上下文银河系中的恒星薄盘和厚盘可以通过几个属性来区分,例如金属丰度和运动学。目前还不清楚这两个种群是否在绕恒星运行的行星的性质上也有差异。为了研究这一点,需要对足够大的样品进行化学成分和质量检测限的仔细分析。目前,这些信息仍然仅限于大型径向速度(RV)程序。基于最近公布的档案数据库的高精度径向速度行星搜索器(HARPS)摄谱仪,我们提出了第一次分析的低质量(小)行星的发生率在一个样本的薄和厚盘恒星。目标。我们的目标是评估恒星属性对行星发生率的影响,并获得在薄和厚盘的银河系行星发生率的第一次估计。作为比较的基线,我们还旨在提供一个更新的值,小的近距离行星的出现率,并将其与以前的RV和过境($\textit{Kepler}$)工作的结果进行比较。方法.我们使用档案HARPS RV数据集来计算先前分析其元素丰度的恒星样本的检测限。对于有已知行星的恒星,我们首先减去开普勒轨道。然后,我们使用这些信息来计算行星的发生率根据简化的贝叶斯模型在不同的制度的恒星和行星的属性。结果我们的研究结果表明,贫金属恒星和质量更大的恒星拥有更少的低质量近距离行星。我们发现这些行星在薄盘和厚盘中的出现率是相当的。在铁贫乏的制度,我们发现这些发生率是显着更大的高$α$地区(厚盘星)相比,低$α$地区(薄盘星)。总的来说,我们发现…
2020-10-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Occurrence of Rocky Habitable Zone Planets Around Solar-Like Stars from Kepler Data
我们目前的出现率的岩石行星的宜居带(HZ)的主序星矮星的基础上开普勒DR 25行星候选人目录和盖亚为基础的恒星属性。我们提供的第一个分析,在恒星依赖的星座通量,这使我们能够跟踪HZ行星。我们将$η_\oplus$定义为半径在0.5到1.5 $R_\oplus$之间、有效温度在4800 K到6300 K之间的行星的HZ出现。我们发现,对于保守HZ,$η_\oplus$介于每颗恒星的$0.37^{+0.48}_{-0.21}$(误差反映68\%的可信区间)和$0.60^{+0.90}_{-0.36}$行星数之间,而对于乐观HZ,$η_\oplus$介于每颗恒星的$0.58^{+0.73}_{-0.33}$和$0.88^{+1.28}_{-0.51}$行星数之间。这些界限反映了两个极端的假设外推的完整性超出轨道周期的DR 25完整性数据。大的不确定性是由于探测到的小HZ行星数量很少。我们发现类似的发生率使用泊松似然贝叶斯分析和近似贝叶斯计算。我们的结果是纠正目录的完整性和可靠性。行星的完整性和行星的出现率都依赖于恒星的有效温度。我们还提出了各种恒星星族和行星大小范围的发生率。我们以$95\%$的置信度估计,平均而言,G和K矮星周围最近的HZ行星距离约为6 pc,在太阳10 pc范围内,G和K矮星周围约有4个HZ岩石行星。
2020-11-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
An Increase in the Galactic Planet Host Fraction Fails to Reproduce the Galactic Height Trend in Planet Occurrence
California Institute of Technology(加州理工学院);University of Florida(佛罗里达大学);University of Arizona(亚利桑那大学)
本研究通过行星系统种群合成代码psps,模拟行星宿主比例随时间增加对Kepler和K2样本中行星发生率随银盘高度趋势的影响,发现仅增加宿主比例不足以解释观测到的强趋势。
2026-06-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Exoplanets in the Galactic context: Planet occurrence rates in the thin disk, thick disk and stellar halo of Kepler stars
为了更好地了解行星形成和演化,研究银河系系外行星的统计数据是很重要的。通过结合恒星元素丰度和运动学的信息,我们构建了单独的开普勒恒星样本,根据其隶属于薄盘,厚盘和恒星晕的银河系组成部分。使用共轭先验的贝叶斯分析,然后我们研究了行星出现率在行星属性的不同区域中的差异。我们发现,年轻,缓慢和富含金属的恒星,主要与薄盘相关,与年老,快速和贫金属的厚盘恒星相比,平均拥有更多的行星(特别是接近超级地球)。我们进一步评估恒星的性质,如光谱型和金属丰度,和行星的出现率之间的依赖关系。我们发现的趋势也与其他作者发现的趋势一致。我们认为,在银河系的背景下,这些可能不是影响行星出现率的主要属性,而是恒星的动力学历史,特别是恒星年龄和运动学,影响目前银河系中行星的分布。
2021-12-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Occurrence of Potentially Habitable Planets Orbiting M Dwarfs Estimated from the Full Kepler Dataset and an Empirical Measurement of the Detection Sensitivity
我们通过使用我们自己的行星探测管道搜索完整的四年开普勒数据集来寻找凌日行星,并进行凌日注入和恢复模拟,以经验性地测量我们管道的搜索完整性,从而改进了对绕小恒星运行的小行星的发生率的估计。我们确定了156颗行星候选者,包括一个以前没有被确定为开普勒感兴趣的物体。我们检查了所有公开的后续图像,观察记录和质心分析,并纠正了假阳性的可能性。我们通过将2000个凌日信号注入到每个目标恒星的光变曲线中,逐星评估了探测管道的灵敏度。对于短于50天的周期,我们发现每颗M矮星有0.56(+0.06/-0.05)颗地球大小的行星(1-1.5地球半径)和0.46(+0.07/-0.05)颗超级地球(1.5-2地球半径)。总的来说,我们估计每M矮星的$2.5\pm0.2$行星的累积行星出现率,半径为1-4个地球半径,周期短于200天。在基于潮湿温室内限和最大温室外限的保守定义的宜居带内,我们估计每M矮宜居带有0.16(+0.17/-0.07)颗地球大小的行星和0.12(+0.10/-0.05)颗超级地球。采用最近的金星和早期火星的更宽的日射边界,得到了每M矮宜居带0.24(+0.18/-0.08)个地球大小的行星和0.21(+0.11/-0.06)个超级地球的更高估计。这表明最近的可能适合居住的非过境和过境地球大小的行星分别是$2.6\pm0.4$ pc和10.6(+1.6/-1.8)pc。如果我们包括超…
2015-05-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Not Gone with the Wind: Planet Occurrence is Independent of Stellar Galactocentric Velocity
我们证明,行星的发生并不依赖于恒星的银河系中心的速度在太阳附近。使用盖亚DR 2天体测量和径向速度数据,我们计算了197,090开普勒场恒星的3D银河系速度,其中1647颗被确认为行星宿主。当我们将行星宿主的银河系速度与整个场星样本的银河系速度进行比较时,我们观察到一个统计上显著的(KS p值= $10^{-70}$)区别,行星宿主明显比场星慢$\sim$ 40 km/s。我们探讨了这种差异的一些潜在的解释,并得出结论,这不是行星金属丰度关系或样品的薄/厚盘成员的区别的结果,而是开普勒的选择函数的人工制品。非开普勒宿主恒星与已确认的行星宿主有几乎相同的距离、温度、表面重力和开普勒星等,也有几乎相同的速度分布。使用这些相同的非主机样本之一,我们认为,一个恒星的速度$v_{\mathrm{tot}}$托管行星的概率可以描述的指数函数成正比于$e^{(-v_{\mathrm{tot}}/v_0)}$。使用马尔可夫链蒙特卡罗采样器,我们确定$v_0 > $ 976 km/s到99%的置信度,这意味着在太阳附近的行星是一样有可能形成围绕快恒星,因为它们是围绕慢恒星。我们的工作突出了选择偏差可以在没有物理基础的情况下产生强相关性的微妙方式。
2019-07-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Searching the Entirety of Kepler Data. II. Occurrence Rate Estimates for FGK Stars
我们目前的系外行星发生率估计与近似贝叶斯计算的行星半径在0.5和16 $R_{\bigoplus}$和轨道周期在0.78和400天之间,轨道FGK矮星。我们的研究结果基于一个独立的行星目录,该目录是从我们对开普勒任务中观测到的所有~ 20万颗恒星的搜索中汇编而成的,精确的行星半径由盖亚DR 2合并的恒星半径补充。我们考虑了检测和审查效率,行星半径的不确定性,以及数据中类似凌日噪声信号的可靠性。通过分析我们的FGK发生率以及分离F-,G-和K-型恒星后计算的发生率,我们探索了恒星有效温度,行星半径和轨道周期的依赖关系。我们揭示了光蒸发驱动的“半径差距”的新特征之间的~1.5和2 $R_{\bigoplus}$,表明双峰分布先前揭示的$P$ < 100天只存在于一个更窄的范围内的轨道周期,上面的次海王星占主导地位,下面的超级地球占主导地位。最后,我们提供了几个估计的“eta-Earth”值-潜在的宜居,岩石行星绕太阳类恒星的频率。对于大小为0.75 - 1.5 $R_{\bigoplus}$的行星,在保守定义的宜居带(0.99 - 1.70 AU)围绕G型恒星运行,我们将上限(第84.1百分位数)定为每颗恒星<0.18颗行星。
2020-04-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
First limits on the occurrence rate of short-period planets orbiting brown dwarfs
行星形成理论预测,有大量但尚未被发现的短周期类地行星围绕着褐矮星运行。如果发现这个种群的样本经过相对明亮的褐矮星和附近的褐矮星,那么它们的宿主的体积和低光度将使它们成为JWST和未来地面设施详细描述大气特征的精致目标。最终发现并详细研究围绕附近褐矮星运行的大量凌日类地行星样本,将为我们提供关于生命出现的物理要求和时间尺度的关键信息,从而证明不仅对比较系外行星学有用,而且对天体生物学也有用。在这种情况下,我们提出了一个搜索的过境信号在档案时间序列测光获得的斯皮策太空望远镜的样本附近的44个褐矮星。虽然这44个目标并没有特别选择它们的亮度,但它们的斯皮策光变曲线的高精度使我们能够在75%的样本中达到地球大小的行星以下的灵敏度,并在更明亮的目标上达到欧罗巴大小的行星。我们无法识别任何明确的行星信号。相反,我们可以计算出近轨道行星存在的第一个极限。我们发现在1.28天的轨道内,半径在0.75 ~ 3.25 R $_\oplus$之间的行星的出现率η < 67 $\pm$ 1%.对于半径在0.75和1.25 R $_\oplus$之间的行星,我们将η < 87 $\pm$ 3%作为95%置信上限。如果我们假设这些半径在0.75和1.25 R $_\oplus$之间的行星的出现率为η = 27%,就像开普勒-42 b和TRAPPIST-1b系统的发现所暗示的那样,我们估计需要监测175颗褐矮星…
2016-09-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hints for a Turnover at the Snow Line in the Giant Planet Occurrence Rate
巨行星的轨道分布对于理解类地行星如何形成和预测系外行星调查的产量至关重要。在这里,我们推导出巨行星的发生率作为轨道周期的函数,考虑到开普勒和径向速度(RV)调查的检测效率。开普勒和RV的巨行星出现率随着与恒星距离的增加而呈现出相同的上升趋势。我们确定了RV巨行星分布在~2-3 au之间的中断-接近太阳系中雪线的位置-之后发生率随着距离恒星的距离而降低。外推一个破碎的幂律分布到更大的半长轴,我们发现很好的协议与1%的行星发生率从直接成像调查。在对称幂律的假设下,我们还估计了质量为0.1- 20 MJ的行星中,质量在0.1-100 au之间的巨行星的出现率为26.6 ± 7.5 - 5.4%,而质量比木星大的行星则减少到6.2 ± 1.5 - 1.2%。这意味着在年轻恒星周围的盘中检测到的结构中只有一小部分可以归因于巨行星。各种行星人口合成模型与观测到的分布表现出良好的一致性,我们展示了如何模型和数据之间的定量比较可以用来约束行星形成和迁移机制。
2019-01-29 astro-ph.SR
Planet Occurrence Rate Correlated to Stellar Dynamical History: Evidence from Kepler and Gaia
恒星的动力学历史对行星的形成和演化有着重要的影响。为了从观测中探索动力学历史对行星形成和演化的影响,我们假设经历了显著不同动力学历史的恒星往往具有不同的相对速度。利用精确的Gaia-Kepler星表,我们选取了单个主序星,并根据它们的相对速度将它们分为高V、中V和低V三组。在考虑了开普勒观测数据的已知偏差后,采用先验和后验校正方法,使恒星性质对行星出现率的影响最小化,发现高V星的超地球和次海王星出现率(1--4 R $_{\rm \oplus}$,P<100天)比低V星低,而次地球出现率(0.5--1 R $_{ \oplus}$,P<30天)比低V星高。此外,高V恒星有较低的热木星大小的行星的出现率(4- 20 R $_{\oplus}$,P<10天)和略高的热或冷木星大小的行星的出现率(4- 20 R $_{\oplus}$,10<P<400天)。通过对多重数和偏心率的研究,发现高V行星宿主更倾向于多行星系统的比例更高、平均偏心率更低,这与Kepler行星系的偏心率-多重数二分法相一致。所有这些统计结果支持这样的假设,即相对速度大的高V星可能经历较少的引力事件,而低V星可能受到恒星成团的显著影响。
2021-07-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Architectures of Exoplanetary Systems. II: An Increase in Inner Planetary System Occurrence Toward Later Spectral Types for Kepler's FGK Dwarfs
开普勒任务观察到成千上万的过境系外行星候选者围绕数十万FGK矮星。He,Ford,& Ragozzine(2019)(arXiv:1907.07773)应用前向建模来推断行星系内在结构的分布,开发了一个外行星系的聚类泊松点过程模型(SysSim)来重现观测到的开普勒种群的边缘分布,他们表明轨道周期和行星半径在给定的行星系统内是聚类的。在这里,我们扩展了集群模型,探讨行星系和它们的宿主恒星属性之间的相关性。我们将开普勒FGK矮星的样本分成两半,并将具有行星的恒星的比例(在0.5-10 PDMATHAMM和3- 300天之间),$f_{\rm swpa}$,作为盖亚DR 2颜色的线性函数。我们证实了以前的研究结果,这些行星系的发生率显着上升到后期类型(红)的恒星。有行星的恒星比例从F2 V矮星的$f_{\rm swpa} = 0.32_{-0.11}^{+0.12}$增加到中K矮星的$f_{\rm swpa} = 0.96_{-0.19}^{+0.04}$。大约一半($f_{\rm swpa} = 0.57_{-0.10}^{+0.14}$)的太阳型(G2 V)矮星拥有一个3到300天的行星系。这个简单的模型可以紧密匹配我们样本中蓝半和红半的观测多重性分布,这表明不同光谱型恒星周围行星系的结构可能是相似的,除了行星托管恒星的整体比例发生变化。
2020-12-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Relative Occurrence Rate Between Hot and Cold Jupiters as an Indicator to Probe Planet Migration
本研究提出热、冷木星相对发生率ε作为巨行星迁移探针,结合TESS与CLS观测及吸积模拟,发现ε随恒星质量增加而下降,并支持核吸积加盘迁移模型。
2024-04-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
The New Generation Planetary Population Synthesis (NGPPS) VIII. Impact of host star metallicity on planet occurrence rates, orbital periods, eccentricities, and radius valley morphology
本研究利用第三代伯尔尼模型生成的行星族群,分析宿主恒星金属丰度对行星性质的影响,发现巨行星发生率、偏心率及半径谷深度随[Fe/H]增加而增强,但模型预测的轨道周期和偏心率依赖弱于观测,暗示长期动力学作用的重要性。
2025-07-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
The HARPS search for southern extra-solar planets XXXIV. Occurrence, mass distribution and orbital properties of super-Earths and Neptune-mass planets
我们报告的结果进行了为期8年的调查在拉西拉天文台与HARPS光谱仪探测和表征行星在超级地球和海王星质量制度。我们的恒星样本的大小和HARPS所达到的精度允许探测足够多的低质量行星,以研究其轨道要素的统计特性,主恒星金属丰度与行星质量的相关性,以及太阳型恒星周围行星系的出现率。对系统频率的可靠估计表明,超过50%的太阳型恒星至少拥有一颗任何质量的行星,周期长达100天。与气态巨行星相比,质量小于30 M-地球的行星群具有不同的性质。超级地球和海王星质量行星(SEN)的质量分布在30到15米地球之间强烈增加。SEN的发生率并没有表现出对富金属星的偏好。SEN行星大多属于多行星系。SEN行星的轨道偏心率似乎被限制在0.45。与此相反,气态巨行星的出现率随周期的对数而增大,并随主星金属丰度的增大而增大。大约14%的太阳型恒星有一个质量超过50M的行星伴星-地球?在一个周期短于10年的轨道上运行观测到的巨行星轨道偏心率高达0.9或更高。HARPS型摄谱仪的精确度为探测太阳型恒星宜居带中的行星提供了可能。通过多普勒光谱学,可以识别出大量在太阳附近绕太阳运行的超级地球。本文附录中公布了37颗新发现的行星,其中有15颗超级地球。
2011-09-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Pan-STARRS1 study of the relationship between wide binarity and planet occurrence in the Kepler field
NASA的开普勒任务彻底改变了时域天文学,并大大增加了已知的太阳系外行星的数量。然而,广泛多样性对系外行星发生的影响尚未用该数据集进行测试。我们提出了一个样本的401个广泛的多个系统包含至少一个开普勒目标星。我们的方法使用Pan-STARRS 1和档案数据来生成开普勒场的准确自行目录。结合泛STARRS 1 SED适合和档案自行亮星,我们使用一个新开发的概率算法,以确定可能的宽二进制对不是机会协会。作为副产品,我们提出恒星SED模板泛星1光度系统和转换从这个系统到开普勒的幅度。我们发现,开普勒目标恒星在我们的二进制样本与分离以上6角秒是不多或少可能被确定为确认或候选行星主机比加权比较样本的开普勒目标相似的亮度和光谱类型。因此,我们没有发现任何证据表明,投影距离大于3,000天文单位的双星会影响FGK恒星周围P<300天的行星的出现率。
2015-12-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Scaling K2 VIII: Short-Period Sub-Neptune Occurrence Rates Peak Around Early-Type M Dwarfs
本研究结合开普勒与K2数据,发现短周期亚海王星出现率在3750K附近达峰,证实卵石吸积模型预测,并建议进一步观测中晚期M矮星。
2025-08-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Retired A Stars Revisited: An Updated Giant Planet Occurrence Rate as a Function of Stellar Metallicity and Mass
对演化恒星的系外行星调查提供了越来越多的证据,证明巨行星的形成不仅取决于恒星的金属丰度([Fe/H]),还取决于质量($M_\star$)。然而,测量亚巨星和巨星的精确质量比测量它们的主序星更具挑战性,这导致了最近对恒星质量和行星出现之间相关性的真实性的担忧。为了解决这些问题,我们使用HIRES光谱对245颗次巨星的样本进行光谱分析,并得出新的大气和物理参数。我们还首次以均匀的方式计算了该样品的空速。当在恒星质量的计算中考虑红化修正并对结果应用-0.12 M的$_{\odot}$偏置时,亚巨星的质量与它们的空间速度分布是一致的,与文献中的说法相反。同样,我们对它们自转速度的测量进一步证实了具有$M_\star \geq 1.6$ M $_{\odot}$的亚巨星(“退休A星”)的质量在以前的分析中没有被高估。使用这些新的结果,我们的样本演化的恒星,再加上更新的样本FGKM矮星,我们证实,巨行星的发生增加与恒星质量和金属丰度高达2.0 M $_{\odot}$。我们发现,形成一个巨大的行星的概率是一个近似的一对一的函数的金属总量的原行星盘$M_\star 10^{[Fe/H]}$。这种相关性为行星形成的核心吸积机制提供了额外的支持。
2019-05-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Dispersed Matter Planet Project Sample -- Detection limits, Occurrence Rates and New Planets
European Space Agency (ESA), European Space Astronomy Centre (ESAC)(欧洲航天局(ESA),欧洲空间天文中心(ESAC));School of Physical Sciences, The Open University(开放大学物理科学学院);School of Physics & Astronomy, University of Birmingham(伯明翰大学物理与天文学学院);Observatoire Astronomique de l’Université de Genève(日内瓦大学天文台);Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院空间研究所);Instituto de Estudios Astrofísicos, Facultad de Ingeniería y Ciencias, Universidad Diego Portales(迭戈帕托莱斯大学理工科学与工程学院天体物理研究所)
DMPP项目通过径向速度调查发现多个新行星,并通过高发生率支持其假说。
2026-02-20 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Occurrence of Additional Giant Planets Inside the Water-Ice Line in Systems with Hot Jupiters: Evidence Against High-Eccentricity Migration
轨道周期只有几天的质量为100亿的行星的起源仍然不确定。人们普遍认为,这些行星形成于原行星盘的水冰线附近,随后迁移到更小的轨道上。大多数提出的迁移机制可以归类为磁盘驱动的迁移,或作为一个非常高的偏心率激发潮汐循环。在后一种情况下,这颗注定要成为热木星的巨行星在高度偏心的轨道上度过了数十亿年,其Apastron位于水冰线附近。最后,近星点的潮汐耗散使轨道收缩并形成圆形。如果这是正确的,那么在水冰线内部,热彗星伴随着另一颗巨行星的情况应该是特别罕见的。利用目前用多普勒技术发现的巨行星样本,我们发现P_orb = 10天的热行星< 10 days are no more or less likely to have exterior Jupiter-mass companions than longer-period giant planets with P_orb >。这一结果适用于水冰线近似位置内外的外部同伴。这些结果很难与热木星形成的高偏心率迁移情景相一致。
2016-04-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Searching For Transiting Planets Around Halo Stars. II. Constraining the Occurrence Rate of Hot Jupiters
类木行星的形成已经被证明与主恒星的金属丰度密切相关,这被认为是盘固体的代理。观测上,先前的工作已经表明木星行星优先在具有太阳和超级太阳金属丰度的恒星周围形成。鉴于这些发现,在贫金属环境中形成行星是具有挑战性的,特别是对于被认为是通过金属性依赖的核心吸积形成的热彗星。虽然以前的研究已经在贫金属恒星周围进行了热木星的行星搜索,但由于样本量小而受到限制,这是由于缺乏高质量的数据,使得热木星在贫金属区域内的出现难以限制到现在。我们使用TESS观测到的大量晕星样本来限制热木星出现在贫金属区的上限(-2.0 $\leq$ [Fe/H] $\leq$-0.6)。对热木星出现的最严格的上限,我们发现当半径为0.8 - 2 R $_{\rm{Jupiter}}$和周期为$0.5- 10$天时,平均1-$σ$上限为0.18 $\%$。这一结果与先前的预测一致,即存在一定的金属丰度,低于该丰度,行星无法形成。
2021-06-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Gravity-sensitive Spectral Indices in Ultracool Dwarfs: Investigating Correlations with Metallicity and Planet Occurrence using SpeX and FIRE Observations
本文通过 SpeX 和 FIRE 近红外光谱分析56颗超冷矮星的重力敏感指数,发现 FeH_z 与金属丰度呈3.3σ反相关,但重力类别与行星出现率无显著关联,提示解释行星宿主时需谨慎。
2025-08-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revisiting 154-day periodicity in the occurrence of hard flares. A planetary influence?
Rieger等人(1984年)报告了在第21太阳活动周期间观测到的耀斑周期为154天。本文根据太阳黑子出现的一个简单的经验行星模型讨论了观测结果。行星模型预测当水星和地球接近合相,水星接近太阳时,太阳黑子就会出现。我们表明,报告的耀斑活动的时间是一致的行星模型。虽然模型的基准周期为170天,但由于记录间隔中间附近行星强迫的180度相位变化,在耀斑记录间隔内的平均模型周期为157天。我们的结论是,在154天的周期性出现时,行星强迫的相位变化和由此产生的渐进的相位变化,总的太阳黑子面积出现和耀斑发生转移的耀斑光谱的主峰从行星强迫期间,170天,154天。
2016-11-14 astro-ph.SR
Higher Compact Multiple Occurrence Around Metal-Poor M-Dwarfs and Late K-Dwarfs
行星与金属丰度的相关性是我们今天观察到的系外行星系统与整体成分对行星形成过程的影响之间的潜在联系。许多观测者注意到类木行星倾向于在金属丰度较高的恒星周围形成;然而,对于较小行星的趋势没有达成共识。在这里,我们研究了开普勒M-矮星和晚K-矮星周围的单行星和多行星系统中的岩石行星的行星金属丰度相关性。由于这些低质量恒星的分子覆盖和昏暗的性质,很难通过光谱学直接测量元素丰度。相反,我们使用准确和均匀测量的反射率和光度法的组合,以获得相对金属丰度,并验证这种方法与光谱测定的金属丰度的子样本。我们使用Kolmogorov-Smirnov(KS)检验、Mann-Whitney U检验和Anderson-Darling检验来比较紧凑的多行星系、单凌星系统和没有凌星系统。我们发现,紧凑的多行星系是从一个统计上更贫金属的人口,与p值为0.015的KS测试,p值为0.005的曼-惠特尼U测试,和值为2.574的安德森-达令测试统计量,这超过了一个因素25的显着性推导出的阈值。我们的结论是金属丰度起着重要的作用,在确定岩石行星系统的架构。在贫金属恒星周围,致密的多次波要么更容易形成,要么更有可能在Gyr时间尺度上生存下来。
2021-02-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Perkins INfrared Exosatellite Survey (PINES) II. Transit Candidates and Implications for Planet Occurrence around L and T Dwarfs
我们描述了一种新的过境检测算法,旨在检测单凌日事件在不连续的帕金斯红外外卫星巡天(PINES)的观测L和T矮星。我们使用该算法在131个PINES光变曲线中搜索凌日,并确定了两个凌日候选者:2MASS J18212815+1414010(2MASS J1821+1414)和2MASS J08350622+1953050(2MASS J0835+1953)。我们不赞成2MASS J1821+1414作为一个真正的过境候选人,由于已知的变化特性的来源。我们不能排除2MASS J0835+1953候选事件的行星性质,并进行后续观测,试图恢复第二次凌日。一个重复的事件还没有被观察到,但这些观察表明,目标的变化是一个不太可能的原因候选过境。我们执行马尔可夫链蒙特卡罗模拟的光变曲线和估计行星半径范围从$4.2^{+3.5}_{-1.6}R_\oplus$到$5.8^{+4.8}_{-2.1}R_\oplus$,这取决于主机的年龄。最后,我们对我们的光变曲线样品进行了注入和恢复模拟。我们使用测量的M矮行星发生率将行星注入到我们的数据中,并尝试使用我们的过境搜索算法来恢复它们。我们的探测率表明,假设M矮行星的出现率,我们应该有大约1 $\%$的机会探测到一个候选者,可能导致我们观察到的2MASS J0835+1953的过境深度。如果2MASS J0835+1953 b被证实,这将意味着与M矮星相比…
2022-10-10 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Understanding the Impacts of Stellar Companions on Planet Formation and Evolution: A Survey of Stellar and Planetary Companions within 25 pc
我们探讨的影响,外部恒星的同伴的出现率的巨行星的径向速度检测。我们寻找恒星和行星的同伴在25 pc的太阳型恒星的体积有限的样本。使用Lick 3 m和Palomar 200”望远镜的自适应光学成像,我们描述了样本恒星的多样性,一直到主序列的底部。有了这些数据,我们证实了以前的调查场星多重统计。我们将加利福尼亚行星搜索的三十年径向速度数据与Keck/HIRES和APF/Levy的新RV数据相结合,以搜索相同系统中的行星。使用更新的恒星和行星同伴和注入/恢复测试的目录,以确定我们的灵敏度,我们测量了行星的出现率之间的单和多恒星系统。我们发现质量为0.1-10 $M_{Jup}$,半长轴为0.1-10 AU的行星,每颗恒星有$0.18^{+0.04}_{-0.03}$行星的出现率,每颗双星有$0.12\pm0.04$行星的出现率。在我们的样本中,只有一个拥有行星的双星系统有一个双星分离$<100$ AU,没有一个有分离$<50$ AU。我们发现行星出现率的$0.20^{+0.07}_{-0.06}$行星每恒星的双星与分离$a_B > 100$ AU,和$0.04^{+0.04}_{-0.02}$行星每恒星的双星与分离$a_B<100$ AU。单恒星和宽主星周围行星出现率的相似性意味着宽双星系统应该比单恒星系统拥有更多的行星,因为它们有更多的潜在宿主恒星。我们估计,对于距离为$a_B > …
2020-12-16 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
A HARPS RV search for planets around young nearby stars
年轻的邻近恒星是用径向速度(RV)和直接成像技术寻找行星的良好候选者。这反过来又允许计算所有分离的巨行星发生率。在年轻恒星周围进行RV搜索是一项挑战,因为它们通常比类似光谱型的老恒星旋转得更快,并且在RV时间序列中表现出磁活动(斑点)或脉动的特征。有必要进行具体分析,以确定这一活动的特征,并可能对其进行纠正。我们的目标是寻找年轻的附近恒星周围的行星,并估计巨行星(GP)的出现率长达1000天。我们使用拉西拉天文台3.6米望远镜上的HARPS摄谱仪观测了89颗A-M年轻(<6亿年)恒星。我们使用我们的SAFIR(通过傅立叶光谱间径向速度分析的光谱数据)软件来计算RV和其他光谱观测值。然后,我们计算了这个样本的伴随发生率。我们确认了HD 177171、HD 181321和HD 186704的二进制性质。我们报告的HIP 36985的一个密切的低质量的恒星伴侣的检测。没有发现行星伴侣。根据83颗周期小于1000天的年轻恒星,我们得到了GP(< 13 MJup)和BD(13-80 MJup)出现率的上限,分别为2_-2^+3%和1_-1^+3%。
2020-02-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Kepler-445, Kepler-446 and the Occurrence of Compact Multiples Orbiting Mid-M Dwarf Stars
我们确认并描述了系外行星系统Kepler-445和Kepler-446:两颗中M矮星,每颗都有多个小的短周期凌日行星。开普勒-445是一颗富含金属([Fe/H]=+0.25 $\pm$ 0.10)的M4矮星,有三颗凌日行星,开普勒-446是一颗贫金属([Fe/H]=-0.30 $\pm$ 0.10)的M4矮星,也有三颗凌日行星。开普勒-445c与GJ 1214 b相似:行星半径和主恒星的性质。开普勒-446系统与开普勒-42系统相似:两者都是贫金属的大星系空间速度和三个短周期的,可能是岩石的凌日行星,最初被错误地分配了大行星与恒星的半径比。我们独立地确定恒星的光谱参数和搜索和拟合的行星的过境光变曲线,施加严格的恒星密度的先验,以消除拟合的碰撞参量和行星与恒星的半径比之间的相关性短时间过境。结合开普勒-445,开普勒-446和开普勒-42,并隔离开普勒观测到的所有中M矮星,以检测类似系统所需的精度,我们计算出21 $^{+7}_{-5}$ %的中M矮星拥有紧凑的多个(周期小于10天的多个行星),金属丰度范围很广。我们认为,推断这些系统的行星质量支持高效率的吸积原行星盘金属中M矮原行星。
2015-01-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
The VLT/NaCo large program to probe the occurrence of exoplanets and brown dwarfs at wide orbits. III. The frequency of brown dwarfs and giant planets as companions to solar-type stars
近年来,有许多人试图描述太阳型恒星的恒星、BD和行星质量伴星的特征,目的是限制形成机制。从RV观测中,在近距离分离时注意到质量在10-40 MJup之间的伴星缺乏,这表明在这个范围以上和以下的物体可能有不同的形成机制。我们提出了一个模型的亚恒星伴星质量函数(CMF)。它由行星和BD伴星质量分布的叠加组成,假设我们可以将RV测量的行星伴星质量函数外推到较大的分离距离,并将所有分离距离上的恒星伴星质量比分布外推到BD质量状态。通过使用VLT/NaCo大型项目的结果和探索太阳型恒星周围宽轨道上行星和BD发生的补充存档数据集,我们对行星和BD分布进行了一些限制。我们开发了一个MC模拟工具来预测一个给定的调查的结果,这取决于轨道参数分布的形状。将预测结果与观测结果进行比较,我们计算出不同模型的可能性以及哪些模型可以被排除。目前的观测结果与提出的CMF模型是一致的,只要引入足够小的外截断半径用于行星分离分布。在类太阳恒星周围寻找亚恒星伴星的直接成像调查的结果与行星和BD的亚恒星质谱相一致。该质量分布的最小值在10至50 MJup之间,与RV测量结果一致。在这个质量范围内的物体的缺乏自然会从质量分布的形状中产生,而不需要引入任何不同的BD形成机制。
2015-10-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revising Properties of Planet-host Binary Systems II: Apparent Near-Earth Analog Planets in Binaries Are Often Sub-Neptunes
在其恒星的宜居带内或附近识别岩石行星(近地类似物)是过去和现在许多行星搜索任务的关键动机之一。对近地类似物的普查很重要,因为它为计算类地行星的出现率提供了信息,这反过来又为计算未来直接成像其他地球的任务的收益提供了信息。只有少数潜在的近地类似物被确定,这意味着每个行星都应该仔细审查,然后纳入发生率计算。在双星系统中已经确定了一些假定的近地类似物。然而,恒星的多样性会使测量的行星性质产生偏差,这意味着近距离双星中明显的近地类似物可能具有与最初测量不同的半径或星座。我们同时适合未解决的光谱学,光学散斑和近红外AO对比度,和未解决的测光,并检索修订后的恒星温度和半径的样本11个二进制开普勒目标,主机至少一个近地模拟行星,共17个行星候选人。我们发现样本中的17颗行星中有10颗的半径落入或超过半径差距,这表明它们不是岩石行星。只有两颗行星保持着超级地球的半径,并留在宜居带,使它们成为岩石行星出现率计算的良好候选者。
2022-08-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
A SOPHIE RV search for giant planets around young nearby stars (YNS). A combination with the HARPS YNS survey
在年轻恒星周围寻找具有径向速度(RV)的近距离(a<=5 au)巨行星(GP)伴星并估算它们的出现率对于限制迁移时间尺度具有重要意义。此外,这项搜索将允许通过与直接成像技术相结合来计算所有分离处的巨行星发生率。在年轻恒星周围进行RV搜索是一项挑战,因为它们通常比类似光谱型的老恒星旋转得更快,并且在RV时间序列中表现出斑点或脉动的特征。有必要进行具体分析,以确定这一活动的特征,并可能对其进行纠正。我们的目标是寻找附近年轻恒星周围的行星,并估计GP发生率长达1000天。我们使用SOPHIE摄谱仪观测了63颗A-M年轻(<4亿年)恒星。我们使用SAFIR软件计算RV和其他光谱观测值。然后,我们将这一调查与HARPS YNS调查相结合,计算了总共120颗年轻A-M恒星的伴星出现率。我们报告了一个与HD 109647上的行星伴侣兼容的新趋势。我们还将HD 105693和HD 112097报告为二进制,并确认了HD2454、HD 13531、HD 17250 A、HD28945、HD 39587、HD 131156、HD 142229、HD 186704 A和HD 195943的二进制性。首次对HD 195943 B的轨道参数进行了约束。我们反驳了HD 13507单颗棕矮星的伴星解,提出了双颗棕矮星的伴星解。根据120颗年轻恒星的样本,我们得到了周期小于1000天的GP发生率为1 - 0.3 …
2021-06-20 astro-ph.EP astro-ph.SR