Identification and Removal of Noise Modes in Kepler Photometry
提出了一种新的用于识别和去除开普勒测光中仪器噪声的框架--凌日系外地球鲁棒约简算法(TERRA)。我们确定仪器噪声模式,找到共同的趋势,在一个大的合奏光变曲线从整个开普勒视场。从战略上讲,这些噪声模式可以被优化,以揭示具有特定时间尺度范围的凌日。对于低光度噪声的开普勒目标恒星,TERRA产生了在12小时箱中具有33 ppm RMS散射的整体校准光度,使类太阳恒星周围的地球大小的行星的单独凌日可检测为~3 sigma信号。
2012-08-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
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
Kepler Data Validation II -- Transit Model Fitting and Multiple-Planet Search
本文讨论了由开普勒科学运营中心(SOC)开发的开普勒科学数据处理管道的凌日模型拟合和多行星搜索算法和性能。阈值交叉事件(TCE)是过境候选事件,由管道的过境行星搜索(TPS)组件生成,随后在数据验证(DV)组件中进行处理。在DV中使用凌日模型来拟合TCE,以描述行星候选者的特征,并导出用于各种诊断测试的参数,以对其进行分类。在从目标恒星的光变曲线中去除与TCE相关的特征之后,剩余的光变曲线再次通过TPS来搜索其他的TCE。凌日模型拟合和多行星搜索的迭代过程继续进行,直到从剩余光变曲线中没有生成TCE或达到上限。管道最终版本(9.3,2016年1月)的凌日模型拟合和多行星搜索性能通过处理来自开普勒主要任务的4年(17个季度)飞行数据的结果进行了证明。凌日模型拟合结果可从NASA系外行星档案中获取。SOC代码库的最终版本可通过GitHub获得。
2018-12-01 astro-ph.EP astro-ph.IM
Kepler Data Validation I -- Architecture, Diagnostic Tests, and Data Products for Vetting Transiting Planet Candidates
开普勒任务的目的是识别和描述开普勒视野中的凌日行星,并确定它们的出现率。重点是查明在其主星的宜居带内运行的地球大小的行星。科学数据的收集历时四年。在开普勒主要任务的至少一个观测季度中,获得了约200,000个独立恒星目标的长节奏数据,采样时间为29.4分钟。目标恒星的光变曲线在开普勒科学数据处理管道中提取,并搜索凌日行星的特征。在对超过传输检测阈值且满足传输一致性检查的目标进行传输搜索时,会生成一个阈值交叉事件。这些目标在管道的数据验证(DV)组件中受到进一步审查。过境行星候选者在DV中表征,并且在过境签名被建模和移除之后搜索光变曲线以寻找其他行星。对所有候选行星进行一套诊断测试,以帮助区分真正的过境行星和仪器或天体物理假阳性。每个目标和行星候选者生成数据产品,以记录和显示过境行星模型拟合和诊断测试结果。这些产品被出口到美国宇航局系外行星科学研究所的系外行星档案馆,并提供给社区。我们描述了DV架构和诊断测试,并提供了一个简短的概述的数据产品。凌日行星建模和在单个目标上搜索多个行星的方法在一份配套文件中进行了描述。Kepler Pipeline代码库的最终版本可通过GitHub向公众提供。开普勒管道也进行了修改,以支持将于2018年开始的TESS任务。
2018-04-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
TESS Observations of Kepler systems with Transit Timing Variations
我们确定的开普勒领域的目标,其特点可能是过境时间变化(TTV)和过境系外行星调查卫星(TESS)检测。尽管TESS凌日的信噪比与开普勒相比有所降低,但我们从14、15、26、40和41扇区的13个系统中恢复了48次凌日。我们发现了非凌日扰动星绕Kepler-396(KOI-2672)运行的强有力证据,并探索了该系统中第三颗行星的两种可能情况,这可以解释测量到的凌日时间。我们更新星历表和质量限制,在可能的KOI-70(Kepler-20)、KOI-82(Kepler-102)、KOI-94(Kepler-89)、KOI-137(开普勒-18),KOI-244(开普勒-25)、KOI-245 KOI-282(开普勒-130)、KOI-377(开普勒-9)、KOI-620(开普勒-51)、KOI-806(开普勒-30)、KOI-1353(开普勒-289)和KOI-1783(开普勒-1662)。
2022-07-18 astro-ph.EP
An Independent Analysis of Kepler-4b through Kepler-8b
我们提出了两个独立的,均匀的,全球性的分析的过境光变曲线,径向速度和光谱的开普勒-4b到开普勒-8b,与以前的方法有许多差异。其中包括:1)改进的去相关参数拟合集; 2)新的临边暗化系数; 3)修改为BJD的时间戳以与RV一致; 4)补偿Kepler LC数据的积分时间的两种不同方法; 5)最佳拟合的二次日食深度和排除的上限; 6)拟合的中间过境时间、持续时间、深度和单个过境的基线通量。我们做了几个新的测定:1)我们探测到开普勒-7b的二次日食,深度为(47+/-14)ppm,显著性为3.5-sigma。我们得出结论,反射光是一个更合理的起源比热发射,并确定了一个几何常数Ag=(0.38+/-0.12)。2)海王星质量行星Kepler-4 b的偏心轨道模型在2 sigma置信度下勉强检测到e=(0.25+/-0.12)。如果得到证实,这将使开普勒-4b与GJ 436 b和HAT-P-11b类似,是一颗偏心的海王星质量行星。3)我们发现了Kepler-5 b深度为(26+/-17)ppm的二次日食的边缘(2-sigma)证据。最合理的解释是由Ag=(0.15+/-0.10)的行星引起的反射光。4)开普勒-6b TTV周期图中的2.6西格玛峰被检测到,并且不容易被解释为混叠频率。我们发现,共振/非共振扰动,特洛伊或exomoon都提供不充分的解释,最有可能的来源是恒星旋转。5)在大多数…
2011-01-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
CKS IX: Revisiting the Minimum-Mass Extrasolar Nebula with Precise Stellar Parameters
我们研究了最小质量太阳系外星云(MMEN)的固体表面密度$Σ$与宿主恒星质量$M_\star$和金属丰度[Fe/H]之间的可能相关性。利用加州-{PDMATHAMO Kepler}巡天(CKS)的精确主星性质,我们发现类{PDMATHAMO Kepler}系统(1-4 $R_\oplus$ ; $a<$ 1 AU)的$Σ=$ 50^{+33}_{-20} \rm{~g~cm}^{-2} $(a/1AU)^{-1.75\pm0.07}$ $(M_\star/M_\odot)^{1.04\pm0.22}$ $10^{0.22\pm0.05{\rm [Fe/H]}}$。强烈的$M_\star$的依赖性是让人想起以前的尘埃连续体的结果,固体磁盘的质量尺度与$M_\star$。较弱的[Fe/H]依赖性表明,亚海王星行星,不像巨行星,在低金属含量的环境中容易形成。MMEN的最里面的区域($a<$ 0.1AU)保持一个平滑的轮廓,尽管行星的出现率急剧下降:一个结果,有利于截断磁盘的共同旋转磁层的旋转周期的范围内,而不是升华的尘埃。{ \it Kepler}多凌日系统的$Σ$与$M_\star$和[Fe/H]的相关性比单凌日系统强得多。这表明,产生单一系统的动态热演化也部分消除了盘中形成的记忆。径向速度行星产生了一个MMEN非常相似的CKS行星;过境时间变化行星的假设收敛迁移历史是由他们的不良约束…
2020-04-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
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
No Timing Variations Observed in Third Transit of Snow-Line Exoplanet Kepler-421b
我们在预期的雪线系外行星Kepler-421 b的第三次凌日期间观察了Kepler-421,以限制凌日时间变化(TTV)的存在和程度。在此之前,开普勒太空船只观测到开普勒-421b的两次凌日,使得该行星的凌日星历不受约束。我们的可见光,时间序列观测从4.3米的发现频道望远镜的目的是捕捉过境前的基线和部分过境的开普勒-421 b,除非显着的TTV。我们使用光曲线来评估各种运输模型的概率,同时使用后验比值比和贝叶斯信息准则(BIC),并发现没有TTV的运输模型有利于3.6西格玛置信度。这些观测结果表明,开普勒-421b要么是单独存在于其系统中,要么只是与一个看不见的伴星发生了轻微的动力学相互作用。在开普勒-421b星历表的约束下,我们计算未来的过境时间,并讨论通过透射光谱来表征这颗寒冷的长周期系外行星的大气的机会。我们的调查强调了与观测长周期系外行星凌日相关的困难,以及未能完善凌日星历所产生的后果。
2016-06-29 astro-ph.EP
A Search for Lost Planets in the Kepler Multi-planet Systems and the Discovery of the Long-period, Neptune-sized Exoplanet Kepler-150 f
在开普勒任务发现的4700颗已确认的行星和行星候选者中,绝大多数是由开普勒管道首次发现的。在管道中,在发现过境信号后,与这些过境相关的所有数据点都会被删除,从而创建一个充满漏洞的“瑞士奶酪”般的光曲线,然后用于后续的过境搜索。这些黑洞可能会使另一颗行星无法探测(或“丢失”)。我们研究了114颗恒星的样本,其中有$3+$确认的行星,以评估这种“瑞士奶酪”的影响。模拟确定了凌日行星由于凌日遮蔽而丢失的概率很低,但不可忽略,在$P=400-500$天的周期范围内丢失的$\sim3.3\%$达到平台。然后,我们对所有行星凌日进行建模,并减去每个恒星的凌日信号,恢复凌日数据点,并使用开普勒管道搜索凌日减去的(即,transit-cleaned)光变曲线。然而,管道没有发现任何可信的新过境信号。这证明了开普勒管道选择使用传输掩蔽而不是传输相减的有效性和鲁棒性。然而,对所有凌日减去数据的后续视觉搜索,这使得更容易视觉识别新的凌日,揭示了一个新的海王星大小的系外行星(开普勒-150 f)的存在和一个可能的假阳性(开普勒-208)的潜在单一凌日。开普勒-150 f($P=637.2$天,$R_{\rm{P}}=3.64^{+0.52}_{-0.39}$ R $_{\oplus}$)的确认与$>99.998\%$的信心,使用行星多重性参数,假阳性概率分析和过境持续时间分析的组合。
2017-03-27 astro-ph.EP
Kepler Object of Interest Network II. Photodynamical modelling of Kepler-9 over 8 years of transit observations
开普勒兴趣对象网络(KOINet)是一个全球多站点望远镜网络,旨在跟踪具有较大凌日时间变化(TTV)的凌日行星候选KOI。它的主要目标是完成它们的TTV曲线,因为开普勒望远镜不再观察原始的开普勒场。结合开普勒和新的地面过境数据,我们改进了这些系统的建模。为此,我们已经开发了一个光动力学模型,并以开普勒-9系统为例展示了它的性能。我们的综合分析结合了观测时间跨度内系统动态的数值积分以及过境光变曲线模型。该模型与马尔可夫链蒙特卡罗算法相结合,允许探索模型参数空间。应用于开普勒-9长节奏数据,短节奏数据和KOINet在2014年至2017年期间收集的13个新的过境观测,我们的建模为下一次过境和系统参数提供了良好的约束预测。我们已经测定了行星开普勒-9b和9 c的密度,其精确值分别为rho_b = 0.439 +/-0.023 g/cm 3和rho_c = 0.322 +/-0.017 g/cm 3。我们的分析表明,开普勒-9c将在大约30年内停止凌日。这是由于开普勒-9b和9 c之间的强动力学相互作用,接近2:1共振,导致倾斜度的周期性变化。在接下来的30年里,开普勒-9c(-9b)的倾角将缓慢减小(增加)。这应该可以用几年时间内过境时间的大幅减少(增加)来衡量。与这一预测相矛盾的观测可能表明存在其他物体。如果这一预测被证明是正确的,那么这种行为就为扫描恒星的不同纬度提供了一个独特的机会…
2018-06-29 astro-ph.EP
Obliquities of Kepler Stars: Comparison of Single- and Multiple-Transit Systems
一个凌日行星系的恒星质量可以通过结合恒星自转周期、半径和投影自转速度的测量来限制。在这里,我们提出了一个分层贝叶斯技术恢复人口的过境行星系的密度分布,并将其应用到一个样本的70个开普勒感兴趣的对象。在~95%的置信度下,我们发现只有一个探测到凌日行星的恒星的质量比有多个探测到凌日行星的恒星的质量要大。这表明开普勒的单凌系统中有相当一部分代表了动态更热,更不有序的系统,而不是“煎饼平坦”的多凌系统。
2014-08-28 astro-ph.EP
Kepler Transit Depths Contaminated by a Phantom Star
我们从探索频道望远镜(DCT)对开普勒-445c的三次凌日进行了地面观测-这是一颗假定的超级地球系外行星,其性质类似于GJ 1214 b-并证明凌日深度比以前从开普勒太空船数据推断的深度浅约50%。由此导致的行星半径的减小大大改变了对系外行星整体组成的解释。尽管M4矮星的主星很模糊,我们的地面测光清楚地恢复了每次凌日,并实现了约0.2%(2毫马格西)的可重复1西格玛精度。从DCT数据估计的过境参数与从开普勒数据推断的过境参数至少有17西格玛置信度的差异。这种不一致性是由于在开普勒预搜索数据调节(PDC)过程中恒星拥挤度量的微妙错误计算造成的。拥挤度规,或CROWDSAP,被一个不存在的“幻影星”所污染,它起源于USNO-B1星表,并被开普勒输入星表(KIC)继承。KIC中的幻影星可能很罕见,但它们有可能影响开普勒目标的统计研究,这些目标使用PDC过境深度来研究大量系外行星,其中每个系外行星的单独后续观测是不可能的。对开普勒-445c凌日深度的错误计算强调了开普勒数据中恒星拥挤的重要性,并为凌日系外行星调查卫星(TESS)的数据分析提供了一个警示故事,该卫星的像素甚至比开普勒更大。
2016-12-07 astro-ph.EP
Outer Architecture of Kepler-11: Constraints from Coplanarity
开普勒的多个凌日行星的紧凑系统的外部结构仍然缺乏约束,并且这些系统中很少有任何大质量外行星的轨道距离下限。我们推断一个假设的木星质量的行星轨道外部的六个凌日行星在开普勒-11的最小轨道距离和倾角的上限。我们的约束条件来自动力学模型以及开普勒任务提供的观测。首先,在最外层的凌日行星开普勒-11 g中没有凌日时间变化(TTV),这意味着该系统在距离恒星2 AU的范围内不包含木星质量扰动。其次,我们测试在什么样的初始条件下,一个木星质量的行星适度倾斜的过境行星将使他们的共同过境配置不太可能。凌日行星是长期耦合的,并且在长时间尺度上表现出小的相互倾斜,尽管最外面的凌日行星开普勒-11 g与内部五颗行星的耦合很弱。我们排除了在3.0天文单位内有一颗木星质量的行星,倾角为3度,以及更大的倾角到更远的轨道距离,除非在开普勒-11 f和开普勒-11 g之间的动力学间隙中存在一颗未被发现的行星。我们的限制取决于我们是否假设开普勒-11的六颗凌日行星最初是完全共面的,或者是否根据凌日行星的测量碰撞参量采用凌日行星之间的最小初始相互倾角。
2017-03-26 astro-ph.EP
Spitzer Detection of the Transiting Jupiter-analog Exoplanet Kepler-167e
我们用斯皮策太空望远镜观测了开普勒-167e的部分凌日,开普勒-167e是一颗在1,071天轨道上运行的类似太阳系外行星,远远超出了它的水冰线。斯皮策凌日的时间与开普勒太空望远镜先前观测到的两次凌日的星历表一致。斯皮策的观测排除了其他长周期系外行星存在的几小时到几天的凌日时间变化(TTV)。由于需要大量的观测时间,而且不被发现的风险很高,因此这种过境检查使过境后续工作难以进行。然而,对于开普勒-167 e,我们现在能够通过詹姆斯韦伯太空望远镜的预期时代预测未来的过境时间,不确定性小于6分钟。我们将TTV的缺乏解释为Kepler-167 e要么没有外部大质量伴星,要么与任何伴星的引力相互作用低于我们的检测阈值。我们还测量了开普勒-167 e的3.6- $μ$ m过境深度,并使用系外行星和太阳系模型对其透射光谱进行预测。开普勒-167e的过境性质及其与木星的相似性使其成为后续大气特征的独特和特殊目标。开普勒-167 e属于凌日系外行星中真正罕见的一类,并且具有精确约束的凌日星历,它有望成为系外行星和太阳系之间比较研究的基准。
2019-03-14 astro-ph.EP
Kepler Object of Interest Network III. Kepler-82f: A new non-transiting $21 M_\bigoplus$ planet from photodynamical modelling
上下文开普勒感兴趣天体网络(KOINet)是一个全球多站点望远镜网络,用于跟踪观测凌日时间变化较大的行星候选开普勒感兴趣天体(KOI)。KOINet的主要目标是完成他们的TTV曲线,因为开普勒望远镜在2013年停止观测原始开普勒场。目标。我们通过分析开普勒数据结合新的地面过境数据,使用光动力学模型,以确保调查系统的全面表征。将该方法应用于Kepler-82系统,首次对其进行了动力学分析。方法.为了提供一个连贯的描述,同时所有的观测,我们结合了数值积分的引力动力学系统的观测时间跨度与过境光变曲线模型。为了探索模型参数空间,这个光动力学模型与马尔可夫链蒙特卡罗算法相结合。结果Kepler-82 b/c系统由于其近2:1共振动力学相互作用而显示正弦TTV。开普勒-82c的TTV中的一个额外的斩波效应暗示着在3:2或3:1共振附近有一颗更远的行星。我们光动力学分析了开普勒长和短节奏数据以及KOINet在2014年至2018年期间获得的三个新的过境观测结果。我们的结果揭示了一颗非凌日的外行星,其质量为$m_f=20.9\pm1.0\;M_\bigoplus$,与最外层的已知行星开普勒82 c的共振比接近3:2。此外,我们还确定了行星b和c的密度,其精确值为$ρ_b=0.98_{-0.14}^{+0.10}\;\text{g cm}^{-3}$和$ρ_c=0.494_{-0.077}^{+0.…
2019-07-15 astro-ph.EP
Masses of Kepler-46b, c from Transit Timing Variations
我们使用16个季度的\textit{Kepler}任务数据来分析太阳系外行星Kepler-46 b(KOI-872)的凌日时间变化(TTV)。我们的动力学拟合证实,这颗行星的TTV(周期为$P=33.648^{+0.004}_{-0.005}$天)是由非凌日行星开普勒-46 c($P=57.325^{+0.116}_{-0.098}$天)产生的。利用贝叶斯推断工具\texttt{MultiNest}对Kepler-46 b和Kepler-46 c的动力学参数进行了推断。我们发现,这两颗行星有近共面和圆形轨道,偏心率$\simeq 0.03$略高于先前的估计。这两颗行星的质量分别为$M_{b}=0.885^{+0.374}_{-0.343}$和$M_{c}=0.362^{+0.016}_{-0.016}$木星质量,其中$M_{b}$是首次由TTV确定的。由于其轨道平面的岁差,开普勒-46 c应该在几十年后开始凌日它的主星。
2017-04-05 astro-ph.EP
Revisiting the Architecture of the KOI-89 System
虽然在系外行星系统中观察到的高恒星自转率可能归因于行星轨道倾斜的过程,但它们也可能反映了原行星盘和恒星自旋之间的错位。后一种假说预言了存在着与其中心恒星偏离的共面多行星系。在这里,我们重新评估了KOI-89系统所声称的这种架构的证据。KOI-89是一颗早型恒星,有一颗经过验证的凌日行星KOI-89.01/开普勒-462 b(周期84.7天,半径$3.0\,R_\oplus$)和一颗凌日候选行星KOI-89.02(周期207.6天,半径$4.0\,R_\oplus$),后者表现出凌日时间变化(TTV)。先前对凌日光变曲线中恒星重力暗化效应的模拟推断出$\approx70^\circ$的高恒星密度。我们执行的开普勒过境光变曲线的光动力学建模,并使用由此产生的轨道配置和过境时间的约束,以更新重力变暗的过境模型。结果表明,在凌日形状中没有发现引力暗化效应的有力证据,说明恒星的引力暗化不受观测数据的限制。由于动力学分析的低轨道偏心率的证据,系统架构因此可以与许多其他多凌日系统相一致,具有平坦的近圆形轨道,与恒星自旋对齐。我们发现,它的邻居赋予的TTV意味着KOI-89.01有一个质量$\gtrsim20\,M_\oplus$。这将使它成为已知的亚海王星之一,主要由固体核心组成。如果TTV是由一颗看不见的第三颗行星造成的,那么它的质量可能会更小。
2020-09-17 astro-ph.EP 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
Large Exomoons unlikely around Kepler-1625 b and Kepler-1708 b
研究利用嵌套抽样、贝叶斯推断与自动化光动力学凌星模型重审Hubble和Kepler数据,指出两颗候选大型系外卫星的证据源于拟合伪影、恒星活动及假阳性,因而二者存在的可能性很低。
2023-12-06 astro-ph.EP
Kepler-432 b: a massive planet in a highly eccentric orbit transiting a red giant
我们报告了开普勒-432 b(又名开普勒感兴趣的物体KOI-1299.01)的行星性质的首次披露。我们精确地约束其质量和偏心率的高精度径向速度测量获得的CAFE摄谱仪在CAHA 2.2米望远镜。通过同时拟合这些新数据和开普勒测光,我们发现开普勒-432 b是一颗致密的凌日系外行星,质量为Mp = 4.87 +/- 0.48 MJup,半径为Rp = 1.120 +/- 0.036 RJup。这颗行星每52.5 d围绕一颗K巨星旋转一周,这颗K巨星位于红巨星分支的上方,它在一个高度偏心的轨道上运行,e = 0.535 +/- 0.030。通过分析两张近红外高分辨率图像,我们发现一颗恒星位于距离开普勒-432 1. 1的位置,但它太暗了,不会对凌日深度产生重大影响。与Kepler-56和Kepler-91一起,Kepler-432占据了参数空间的几乎沙漠区域,这对于约束行星系的演化过程非常重要。
2014-12-04 astro-ph.EP
Exomoon Candidates from Transit Timing Variations: Eight Kepler systems with TTVs explainable by photometrically unseen exomoons
如果一颗凌日的系外行星有一颗卫星,那颗卫星可以直接从它自己产生的凌日中被探测到,或者间接地通过它在母行星上产生的凌日时间变化被探测到。有一个参数空间范围,开普勒太空望远镜对外卫星可能产生的TTV敏感,尽管卫星本身太小,无法通过自己的凌日进行光度检测。例如,地球的月球通过使我们的星球围绕它们共同的质量中心运动而产生2.6分钟振幅的TTV。这比开普勒的1分钟短节奏间隔要长,因此名义上是可以探测到的(如果凌日时间可以以相当的精度测量的话),尽管月球的凌日信号只有地球的7%,远低于开普勒的名义光度阈值。在这里,我们研究了几个开普勒系统,探索的假设,一个exomoon可以检测到单独的TTV,它在其宿主行星上诱导。我们比较这与另一种假设,即TTV是由一个非过境行星在系统中。我们研究了13个开普勒系统,并找到8个假设解释所观察到的TTV同样好。虽然在此基础上还没有明确的外卫星探测,但观测结果完全符合一个动力学稳定的卫星,小到足以低于开普勒的光度阈值,这些系统需要进一步的观测和分析。
2020-12-29 astro-ph.EP
Following up the Kepler field: Masses of Targets for transit timing and atmospheric characterization
我们确定了一组由开普勒观测到的行星系,值得过境时间变化(TTV)分析过境行星的轨道周期,其过境时间的不确定性和开普勒任务期间观察到的过境次数。我们确认4个KOI在多候选系统中的行星性质。我们向前模型的每个行星系确定,以确定哪些系统可能产生质量的限制,可能会显着改善后,与后续的过境观测。我们发现在27个系统中,预计的TTV在6000天后发散超过90分钟,其中包括22个轨道周期超过25天的行星。这些目标将从更多的过境时间数据中获益最大。TTV的后续行动可以将系外行星的特征描述推向更低的质量,更大的轨道周期和更低的平衡温度,而不是目前仅从开普勒数据集获得的数据。结合TTV和最近修订的恒星参数,我们描述了一个系综的均匀选择的行星,并确定行星在开普勒领域与足够大的估计传输环的大气特性与JWST。
2021-05-27 astro-ph.EP
Kepler-1647b: the largest and longest-period Kepler transiting circumbinary planet
我们报告发现了一个新的开普勒凌日环双星行星(CBP)。这一最新加入到仍然很小的CBPs家族中的新成员违背了目前已知的短周期行星在双星稳定极限附近运行的趋势。与之前的发现不同,这颗围绕食双星系统开普勒-1647的行星有一个很长的轨道周期(约1100天),并且在开普勒任务期间只有两次合。由于系统的奇异配置,开普勒-1647 b不仅是撰写本文时最长的过境CBP,也是最长的过境行星之一。半径为1.06+/-0.01 RJup,也是迄今为止最大的CBP。这颗行星在开普勒-1647的光变曲线中产生了三次凌日(其中一次是在日食期间,产生了一个朔望),并对恒星日食的时间产生了可测量的扰动,使我们能够测量它的质量为1.52+/-0.65 MJup。这颗行星围绕着一个11天周期的食双星运行,该双星由两颗太阳质量的恒星组成,在一个稍微倾斜的、轻微偏心的(e_bin = 0.16)、自旋同步的轨道上。尽管开普勒1647 b的轨道周期是地球的三倍,但它在整个轨道上都处于双星的保守宜居带。
2016-05-19 astro-ph.EP
Very Low-Density Planets around Kepler-51 Revealed with Transit Timing Variations and an Anomaly Similar to a Planet-Planet Eclipse Event
分析了开普勒51(KOI-620)多凌日行星系统的凌日时间变化(TTV)。该系统由两颗已确认的凌日行星开普勒-51 b($P_{\rm b} = 45.2\,\mathrm{days}$)和开普勒-51 c($P_{\rm c} = 85.3\,\mathrm{days}$),以及一颗凌日候选行星KOI-620.02($P_{02} = 130.2\,\mathrm{days}$)组成,后者位于$1:2:3$共振链附近。我们的分析表明,它们的TTV始终可以用三行星模型来解释,并将它们的质量限制为$M_{\rm b} = 2.1_{-0.8}^{+1.5} M_{\oplus}$(Kepler-51 b),$M_{\rm c} = 4.0 \pm 0.4 M_{\oplus}$(Kepler-51 c)和$M_{02} = 7.6 \pm 1.1 M_{\oplus}$(KOI-620.02),从而确认KOI-620.02是该系统中的一颗行星。与基于恒星密度和行星与恒星半径比(由凌日光变曲线确定)的行星半径相比,从TTV推断的质量相当小。结合这些估计,我们发现这个系统中的所有三颗行星的密度都在最低的测定值$ρ_p \lesssim 0.05\,{\rm g\,cm^{-3}}$之间。有了这个特性,开普勒-51系统就成为了另一个低密度紧凑多凌行星系统的例子。我们还确定了在Kepler-…
2014-02-14 astro-ph.EP
No correlation between the Transit-Depth Metallicity of Kepler gas giant confirmed and candidates planets: A Bayesian Approach
以前试图研究开普勒气体巨行星的凌日深度和恒星金属丰度之间的相关性,导致了不同的结果。据报道,开普勒(Q1-Q12)气态巨行星候选者与开普勒输入星表(KIC)中的[Fe/H]值和半径估计为5- 20 R $_\odot$之间存在微弱的显著负相关。随着最后一个开普勒目录(Q1-Q17)的发布,我们现在拥有最大的系外行星均匀样本。这使得能够对这种相关性进行可靠的统计分析。在目前的工作中,我们修改这种相关性,贝叶斯框架内,两个大的同质样本:确认和完成。我们扩展了一个层次模型,以考虑所研究的样本中的假阳性。我们的统计分析表明凌日深度与恒星金属丰度之间没有相关性。我们没有发现这种相关性的证据,这一事实将对行星形成理论和巨行星的内部结构产生影响。
2017-03-17 astro-ph.EP
Revisiting TrES-5 b: departure from a linear ephemeris instead of short-period transit timing variation
据报道,凌日热木星TrES-5 b的轨道运动受到附近轨道上的行星伴星的扰动。这种紧凑的系统在自然界中并不经常出现,了解它们的轨道结构可以揭示热彗星的形成过程。我们使用0.9-2.0 m望远镜在2019年6月至2020年10月期间获得了TrES-5 b的12次凌日的15个新的精确光度时间序列。精确的凌日计时方法被用来验证行星偏离开普勒运动的情况。虽然我们的研究结果显示,TrES-5 b的轨道周期没有可检测到的短期变化,并且附近额外行星的存在也没有得到证实,但新的凌日比预期的要早两分钟。我们的结论是,行星的轨道周期可以在很长的时间尺度上变化。我们发现,观测结果最可能的解释是由于一个大质量的宽轨道伴星引起的轨道运动引起的系统重心的视线加速。
2021-10-27 astro-ph.EP
Characterizing the Cool KOIs VIII. Parameters of the Planets Orbiting Kepler's Coolest Dwarfs
开普勒任务所瞄准的最冷的矮星构成了开普勒目标恒星中相对较小但具有科学价值的子集,并提供了一个高保真度和附近的凌日行星系样本。使用跨越整个主要任务的开普勒档案数据,我们进行了统一的分析,以提取,确认和表征开普勒管道向M型矮星发现的过境信号。我们恢复了所有的信号,但两个报告在最近的清单从系外行星档案导致165行星候选人与106个低质量恒星的样本。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗将观察到的光变曲线拟合到过境模型,并且我们已经公开了后验样本,以便于进一步研究。我们拟合经验的过境时间,以个别过境信号与显着的非线性星历准确恢复过境参数和测量精确的过境时间变化。我们还提供了恒星样本的物理参数,包括恒星旋转的新测量,允许将过境参数转换为行星半径和轨道参数。
2015-03-03 astro-ph.EP
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
Detection of Potential Transit Signals in 17 Quarters of Kepler Data: Results of the Final Kepler Mission Transiting Planet Search (DR25)
我们目前的结果最终开普勒数据处理管道搜索过境行星信号在完整的17个季度的主要任务数据集。这次搜索总共包括198,709个恒星目标,其中112,046个在所有17个季度中被观察到,86,663个在不到17个季度中被观察到。我们报告了17,230个目标,其中至少一个过境签名被识别为满足指定的检测标准:周期性,至少三个观察到的过境事件,检测统计(即,信噪比)超过搜索阈值,并且在三个统计传输一致性测试上通过等级。在将边缘变暗的凌日行星模型拟合到数据并去除凌日事件之后,迭代地搜索识别凌日信号的光变曲线以获得额外的签名。对其他行星的搜索增加了16,802个凌日信号,总数为34,032个;这远远超过了之前管道运行中识别的凌日信号的数量。在最后的开普勒凌日搜索中,有一个战略重点是完整性而不是可靠性。将凌日信号与一组3402个成熟的高质量开普勒目标进行比较,得到99.8%的恢复率。高回收率必须与大量的误报检测相权衡。我们研究的行星人口的特点暗示的过境行星模型适合重点检测,将代表小行星轨道上的宜居带的主恒星。
2016-11-16 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
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
Alleviating the Transit Timing Variations bias in transit surveys. II. RIVERS: Twin resonant Earth-sized planets around Kepler-1972 recovered from Kepler's false positive
Université de Genève(日内瓦大学);Monash University(莫纳什大学);Disaitek;Universität Bern(伯尔尼大学)
凌日时变(TTV)可以通过对观测到的行星的质量和偏心率进行约束,甚至约束非凌日伴星的存在,为凌日观测系统提供有用的信息。然而,TTV也可以防止在过境调查中发现小行星,或使恢复的行星和过境参数产生偏差。在这里,我们表明开普勒-1972 c,最初是“不像凌日”的假阳性KOI-3184.02,是一颗地球大小的行星,其轨道受到开普勒-1972 b(最初是KOI-3184.01)的扰动。这对行星被锁定在一个3:2的平均运动共振中,在开普勒任务的持续时间内,每颗行星都显示出超过6小时振幅的TTV。这两颗行星有相似的质量$m_b/m_c =0.956_{-0.051}^{+0.056}$和半径$R_b=0.802_{-0.041}^{+0.042}R_{Earth}$,$R_c=0.868_{-0.050}^{+0.051}R_{Earth}$,整个系统,包括内部候选者KOI-3184.03,似乎是共面的。尽管信号很微弱(开普勒-1972 b每次凌日的信噪比为1.35,开普勒-1972 c为1.10),但我们使用RIVERS方法恢复了行星的凌日,基于使用机器学习识别河流图中的行星轨道,以及光动力学拟合的光变曲线。恢复正确的行星星历对于获得观测到的行星系的完整图像至关重要。特别是,我们表明,在开普勒-1972,不考虑行星-行星的相互作用产生的误差$\sim 30\%$的行星b和c的半径,除了产生在…
2022-01-27 astro-ph.EP cs.LG
SOPHIE velocimetry of Kepler transit candidates II. KOI-428b: a hot Jupiter transiting a subgiant F-star
我们报告发现一个热木星过境的亚巨星的轨道周期为6.87天,由于公共光度数据从开普勒太空任务和新的径向速度观测获得的索菲摄谱仪。行星KOI-428 b的半径为1.17 +/- 0.04 RJup,质量为2.2 +/-0.4 MJup,围绕着一颗F5 IV恒星运行,R* = 2.13 +/-0.06 Rsun,M* = 1.48 +/- 0.06 Msun,Teff = 6510 +/- 100 K。恒星KOI-428是迄今为止发现的最大和最进化的恒星,具有凌日行星。
2010-12-31 astro-ph.EP
Revisiting the secondary eclipses of KELT-1b using TESS observations
我们提出的过境行星KELT-1b %($R_p \simeq 1.15 R_J, M_p \simeq 27.23 M_J $)使用数据从过境系外行星调查卫星(TESS)的特征。循环$2$和扇区$17$期间的%。我们的光变曲线模型包括主星凌日和二次日食。在这里,我们使用高斯过程(GP)对系统噪声进行建模,并使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法将其拟合到数据中。对TESS光变曲线的模拟得到行星与恒星的半径比$p =$ $0.07652_{-0.00028}^{+0.00029}$和相对较大的二次食深度$388_{-13}^{+12}$ ppm。利用MCMC方法对KELT-1b的凌日星历进行了更新。最后,我们补充我们的工作,寻找过境时间变化(TTV)的KELT-1b。我们没有发现显着的变化,从恒定周期模型在我们的渡越时间数据。
2022-04-29 astro-ph.EP
Masses of the Kepler-419 Planets from Transit Timing Variations Analysis
我们对开普勒-419b的凌日时间变化(TTV)进行了动力学拟合。来自17个开普勒象限的TTV来自Holczer等人(2016,ApJS 225,9)。使用MultiNest贝叶斯推断工具进行动态拟合,并结合高效的辛N体积分器。我们发现,现有的TTV数据能够唯一地约束开普勒-419 b和c的行星质量。我们的估计是在一个很好的协议与以前的质量测定,结合不同的技术和观测,如TTV,径向速度测量,和光偏心效应。然而,正如预期的那样,我们的质量估计具有更大的不确定性。我们研究了系统在参数不确定性范围内的全局稳定性,以丢弃可能的不稳定解。我们的结论是,我们的方法应用于Holczer等人的数据可以提供可靠的行星参数的测定。在接下来的工作中,我们将使用Holczer et al.(2016 b)的数据来确定一个大型开普勒系统的行星参数。
2018-10-31 astro-ph.EP
SOPHIE velocimetry of Kepler transit candidates XIV. A joint photometric, spectroscopic, and dynamical analysis of the Kepler-117 system
作为开普勒行星后续活动的一部分,我们在上普罗旺斯天文台用索菲光谱仪观测了开普勒-117。这颗F8型恒星拥有两颗在非共振轨道上的凌日行星。开普勒-117 b和开普勒-117 c的轨道周期分别为$\simeq 18.8$和$\simeq 50.8$天,并显示出几分钟的凌日变化。我们进行了一个组合的马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)适合过境,径向速度和恒星参数,以约束系统的特性。我们在MCMC中包括了TTV的拟合,通过动态模拟对它们进行建模。通过这种方式,为系统参数绘制了一致的后验分布。根据我们的分析,行星b和c具有明显不同的质量($0.094 \pm 0.033$和$1.84 \pm 0.18$ M $_{\rm J}$)和低轨道偏心率($0.0493 \pm 0.0062$和$0.0323 \pm 0.0033$)。如果在组合MCMC中包含TTV的拟合,则导出参数的不确定性大大降低。TTV允许测量行星b的质量,尽管它的径向速度幅度受到很大的限制。最后,我们检查了最佳解决方案是动态稳定的。
2015-01-09 astro-ph.EP
Revisiting parameters for the WASP-1 planetary system
我们提出了13个新的过境光变曲线的WASP-1b系外行星。2007年至2013年期间,使用0.5 - 1.2米望远镜进行了观测。我们的齐次分析,其中还包括文献数据,结果在确定精确的系统参数。新的值与以前的研究中报道的值一致。渡越时间遵循线性星历,没有任何渡越时间变化的迹象。这一发现符合这样一种范式,即在紧密轨道上的类彗星行星没有紧密的行星同伴。
2014-02-26 astro-ph.EP
Kepler-9: the First Multi-Transiting System and the First Transit Timing Variations
开普勒-9由霍尔曼等人在2010年发现,是第一个有多颗凌日行星的系统,也是第一个清楚显示出预期已久的凌日时间变化(TTV)的系统。我们回顾了这些行星的发现和表征以及Holman等人2010年发表的历史背景。这是开普勒太空望远镜任务发现的第一颗主要的新系外行星。开普勒管道确定了两个土星半径的候选者(称为开普勒感兴趣的物体或KOI):KOI-377.01和KOI-377.02,周期为19天。即使KOI-377.01只有9次凌日,KOI-377.02只有6次凌日,其凌日时间也完全不符合线性星历,并显示出强烈的反相关变化。霍尔曼等人在2010年的研究中很容易证明这些天体是行星质量,确认它们是真正的行星开普勒-9b和开普勒-9c。作为一个表现出强TTV的多凌日系统,相对行星性质(例如,质量比,半径比)受到了强烈的约束,开启了比较行星学的新篇章。KOI-377.03是一颗周期为1.5天的小行星,最初并不是由开普勒管道发现的,而是在分析其他行星的过程中被发现的,后来由托雷斯等人通过混合技术确认为开普勒-9d。Holman等人在2010年的研究中,对开普勒-9的特殊TTV进行了重要的动力学分析:共振附近的行星显示出大振幅的反相关TTV,其周期对应于合取线的旋转,以及由于行星位置的变化而产生的额外“斩波”信号。我们还审查了该系统的更新属性,并提出了未来调查的想法。
2019-05-11 astro-ph.EP physics.hist-ph
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
Likely Transiting Exocomets Detected by Kepler
我们提出了第一个很好的证据外彗星过境的主恒星在连续光的数据从开普勒任务。这颗开普勒恒星KIC 3542116是一颗光谱型F2 V的恒星,在K_p = 10时非常明亮。凌日有一个明显的不对称形状,入口更陡,出口更慢,这可以归因于在恒星盘上有一个尾随的尘埃尾巴的物体。有三个深度约为0.1%的深凌持续约一天,还有三个浅几倍,持续时间较短。凌日是通过对整个开普勒光度数据集进行详尽的视觉搜索发现的,我们对此进行了详细描述。我们回顾了我们用来验证开普勒数据显示彗星过境的方法,并排除了仪器文物作为信号源。我们用一个简单的尘尾模型来拟合凌日现象,发现彗星的横向速度约为35-50 km/s,并且尾部存在的尘埃量最少为10^16 g,这才能解释较大的凌日现象。尘埃补充时间约为10天,彗星寿命约为300天,这意味着彗星的总质量大于3 x 10^17 g,或约为哈雷彗星的质量。我们还讨论了彗星的数量和轨道的几何形状,这将是必要的,以解释在四年的开普勒prime-field观测检测到的六个过境。最后,我们还报告了在KIC 11084727中发现的一个彗星状凌日,它具有非常相似的凌日和主星性质。
2017-10-26 astro-ph.EP
Kepler-447b: a hot-Jupiter with an extremely grazing transit
我们提出了太阳系外行星开普勒-447b的径向速度确认,最初被开普勒任务作为候选者检测到。在这项工作中,我们分析了它的过境信号和径向速度的数据与Calar Alto光纤馈阶梯光谱仪(CAFE)。通过同时对两个数据集进行建模,我们获得了系统的轨道和物理特性。根据我们的研究结果,开普勒-447 b是一颗质量为600亿光年的行星($M_p=1.37^{+0.48}_{-0.46}~M_{\rm Jup}$),估计半径为$R_p=1.65^{+0.59}_{-0.56}~R_{\rm Jup}$(除非特别说明,本研究中提供的不确定性为$3σ$)。这转化为亚木星密度。这颗行星每$\sim7.8$天以稍微偏心的轨道($e=0.123^{+0.037}_{-0.036}$)围绕一颗G8 V恒星旋转,开普勒光变曲线中检测到了它的活动。开普勒-447 b以大碰撞参量($b=1.076^{+0.112}_{-0.086}$)凌日其宿主,是迄今为止确认的少数行星掠凌日之一,也是开普勒系外行星中的第一颗。我们估计,只有大约20%的行星盘遮蔽了恒星盘。行星半径的相对较大的不确定性是由于大的碰撞参量和短暂的过境时间。具有如此大的碰撞参量的行星可以用来探测和分析有趣的结构,例如额外的扰动天体、恒星脉动、非球形行星的旋转或极点交叉事件。所有这些情况都会周期性地改变凌日的性质(深度、持续时间和中途凌日的时间),这可以…
2015-02-15 astro-ph.EP
Modeling Kepler transit light curves as false positives: Rejection of blend scenarios for Kepler-9, and validation of Kepler-9d, a super-Earth-size planet in a multiple system
来自开普勒任务的光变曲线包含了关于产生类似凌日信号的现象性质的宝贵信息。为了帮助探索的可能性,他们是由于一个天体物理假阳性,我们描述了一个程序(混合)来模拟测光的“混合”,而不是一个行星绕恒星。一个溷合可能由背景或前景食双星(或恒星行星对)组成,其食被候选恒星和测光孔径内可能的其他恒星的光衰减。我们将BLENDER应用于Kepler-9的情况,Kepler-9是一个包含两个先前确认的土星大小的行星(Kepler-9 b和Kepler-9 c)的目标,显示出过境时间变化,以及一个额外的较浅的信号,其周期为1.59天,表明存在一个超级地球大小的行星。使用BLENDER以及其他后续观测的约束,我们能够排除两个更深信号的所有混合,并提供其行星性质的独立验证。对于较浅的信号,我们排除了可能模仿凌日的大部分假阳性。其余混合物的误报率部分(和相反)取决于小尺寸行星的未知频率。基于对这个频率的几个实际估计,我们得出非常高的信心,这个小信号是由于一个超级地球大小的行星(开普勒-9d)在一个多系统,而不是一个假阳性。它的半径被确定为1.64(+0.19/-0.14)R(地球),目前的光谱观测还不足以确定它的质量。
2010-11-22 astro-ph.EP
A study of the performance of the transit detection tool DST in space-based surveys. Application of the CoRoT pipeline to Kepler data
上下文凌日探测算法是一种数学工具,用于在凌日测量的光度数据中探测行星。在这项工作中,我们研究他们的应用空间为基础的调查。目的:空间飞行任务正在探索过境调查的参数空间,其中经典算法无法最佳地执行,这要么是因为信号的具有挑战性的信噪比,要么是因为其非周期性特征。我们已经开发了一种算法来解决这些挑战的任务CoRoT。在这里,我们将应用程序扩展到开普勒太空任务的数据。我们的目标是了解算法在不同数据集的性能。研究方法:我们建立了一个简单的凌日信号分析模型,并开发了一种搜索策略,提高了凌日行星的检测性能。我们使用一组来自CoRoT社区的恒星活动过滤和过境检测工具分析了开普勒数据,这些工具旨在寻找过境行星。结果:我们提出了一种新的算法和它的性能相比,最广泛使用的技术之一,在文献中使用CoRoT数据。此外,我们分析了开普勒Q1季度的数据,并将我们的结果与开普勒调查中最新的行星候选者列表进行了比较。我们发现了开普勒团队在分析较长数据集时未注意到的候选者。我们研究的影响,仪器功能的生产假警报和误报。这些结果表明,对空间飞行任务数据的分析主张在未来的空间过境调查中,如PLATO,也使用互补的去趋势和过境探测工具。
2012-12-05 astro-ph.EP
Constraining the Densities of the Three Kepler-289 Planets with Transit Timing Variations
开普勒-289是一个三行星系统,包含两颗次海王星和一颗围绕一颗年轻的类太阳恒星运行的冷巨行星。这三颗行星都表现出凌日时间变化(TTV),两对相邻的行星都有接近2:1轨道共振的轨道周期。我们使用Palomar天文台200”Hale望远镜上的宽视场红外照相机(WIRC)观测了Kepler-289 c的两次凌日,使用漫射器辅助测光从地面获得类似太空的测光精度。这些新的凌日观测将原来的四年开普勒TTV基线延长了7.5年。我们重新减少档案开普勒数据与改进的恒星活动校正,并进行联合适合与帕洛玛数据约束过境形状,并获得更新的过境时间。然后,我们对TTV进行建模,以确定这三颗行星的质量,并限制它们的密度和体积组成。我们的新分析对所有三颗行星的质量和密度限制进行了两次或两次以上的改进,最里面的行星表现出最大的改进。我们更新的内两颗行星的大气质量分数表明,它们可能有富含氢的外壳,与它们在半径谷上侧的位置一致。我们还首次限制了外土星质量行星Kepler-289 c的重元素组成,发现它含有30.5 $\pm$ 6.9 $M_{\oplus}$的金属。我们使用尘埃演化模型表明,开普勒-289 c必须形成超过1~au,并可能超过3~au,然后向内迁移。
2022-07-29 astro-ph.EP
Transiting Exoplanet Monitoring Project (TEMP). III. On the Relocation of the Kepler-9~b Transit
开普勒-9系统拥有三颗已知的凌日行星。由于若干原因,该系统具有重大意义。首先,外两颗行星的周期比接近2:1的轨道可调性,并伴随着动力学后果。其次,这两颗行星都位于行星质量的“沙漠”中,这通常与核心吸积过程的快速气体凝聚阶段有关。第三,精确测量天空投射的恒星自旋轨道角以及系统中行星之间的相互轨道倾角存在着诱人的前景。在2010年最初的\textit{Kepler}探测公告之后,由于发现该系统所依赖的观测时间基线有限,最初报告的开普勒-9 ~b和c的轨道星历已经显著退化。在这里,我们报告新的地面光度观测和广泛的动力学模型的系统。这些努力使我们能够通过光度测量恢复Kepler-9~b的凌日,从而大大提高对即将到来的凌日中间时间的预测。该系统的精确星历是重要的,以便有信心地安排后续观测该系统,在过境多普勒测量以及过境期间采取的大气传输光谱。
2017-12-18 astro-ph.EP
Kepler-432 b: a massive warm Jupiter in a 52-day eccentric orbit transiting a giant star
我们研究开普勒天体Kepler-432,一颗在红巨星分支上升的演化恒星。本文利用卡拉阿尔托天文台2.2米望远镜的CAFE摄谱仪和罗克德洛斯穆查丘斯天文台北欧光学望远镜的FIES摄谱仪对Kepler-432的多历元高分辨率光谱进行了精确的视向速度计算,证实了Kepler-432 b的行星性质,它的凌日周期为52天。我们发现一个行星的质量为Mp=5.84 + 0.05 Mjup和一个高离心率为e=0.478 + 0.004。开普勒-432 b的半长轴为a=0.303 +\- 0.007 AU,是第一个真正的温暖木星被发现过境的巨星。我们还发现一个径向速度的线性趋势为0.44 +\- 0.04 m s $^{-1}$ d $^{-1}$,这表明在系统中存在第三个对象。目前的行星演化模型预测,开普勒-432 b在到达红巨星分支的顶端之前,很可能会被它的宿主恒星吞没。
2014-12-04 astro-ph.EP
Gemini-GRACES high-quality spectra of Kepler evolved stars with transiting planets I. Detailed characterization of multi-planet systems Kepler-278 and Kepler-391
开普勒-278和开普勒-391是迄今为止已知在RGB上拥有多个短周期凌日行星的三颗演化恒星中的两颗。此外,这些行星是在RGB恒星周围发现的最小的行星之一。在这里,我们提出了这些显着的系统详细的恒星和行星的特性。基于Gemini-GRACES对Kepler-278和Kepler-391的高质量光谱,我们获得了25种元素的精确恒星参数和精确化学丰度。此外,结合我们新的恒星参数与开普勒光变曲线的光动力学分析,我们确定了这两个系统的精确行星性质。开普勒278和开普勒391的精确光谱参数,以及它们的高$^{12}\mathrm{C}/^{13}\mathrm{C}$比率,表明这两颗恒星都刚刚开始在RGB上上升。开普勒-278 b、开普勒-278 c和开普勒-391 c是温暖的次海王星,而开普勒-391 b是一个热的次海王星,落在热的超级地球沙漠中,因此,它可能正在经历其外层的光蒸发。在凌日时间中获得的高精度不仅使我们能够确认Kepler-278 c的TTV信号,而且还找到了以前未检测到的内行星Kepler-278 b的TTV信号的证据。由于这些天体之间存在引力相互作用,我们首次限制了开普勒-278 b($M_{\mathrm{p}}$ = 56 $\substack{+37\\-13}$ $M_{\mathrm{\oplus}}$)和开普勒-278 c($M_{\mathrm{p}}$ = …
2019-12-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Accounting for Incompleteness due to Transit Multiplicity in Kepler Planet Occurrence Rates
我们调查的作用,行星探测顺序在开普勒行星探测管道中发挥作用。开普勒管道通常按照信号强度递减(MES)的顺序检测行星。我们发现,凌日的可探测性经历了额外的$5.5\%$和$15.9\%$的效率损失,期间分别为$<200$天和$>200$天,当检测到最强的信号过境后,在多行星系统。我们提供了一种方法来确定过境概率的多行星系统的经验开普勒数据集边缘化。此外,由于检测效率似乎是一个函数的检测顺序,我们讨论的排序统计,影响每个检测顺序的半径和周期分布。我们的发生率数据集包括来自加利福尼亚开普勒调查(CKS),盖亚DR2和星震学的半径测量更新。我们的群体模型与Burke et al.(2015)的结果一致,但现在包括对多重分布的改进估计。从我们获得的模型参数,我们发现,只有$4.0\pm4.6\%$的类太阳GK矮星拥有一颗行星。这种过剩是小于以前的研究,可以很好地与修改后的泊松分布建模,这表明开普勒二分法可以占包括多重检测效率的影响。使用我们的修正泊松模型,我们预计行星的平均数量是$5.86\pm0.18$行星每GK矮星的半径和周期参数空间的开普勒。
2019-01-01 astro-ph.EP
Diffuser-Assisted Infrared Transit Photometry for Four Dynamically Interacting \textit{Kepler} Systems
本文利用Palomar天文台的Hale 200”望远镜的宽视场红外相机对四颗动态相互作用的\textit{Kepler}行星进行了地基红外凌日观测,包括Kepler-29 b、Kepler-36 c、KOI-1783.01和Kepler-177 c。通过利用工程扩散器和自定义指导软件,我们减轻了这些观测中的时间相关大地和仪器噪声源。我们实现的红外测光精度与\textit{Spitzer Space Telescope}等天基天文台相当或更好,并检测所有行星的$σ$意义大于3的凌日。对于Kepler-177 c($J=13.9$),我们的测量不确定度仅为$1.2\times$的光子噪声极限,比同一目标的\textit{Spitzer} IRAC测光的预测测光精度高1.9倍。我们发现,一个单一的过境观测$4-5$年后,原来的\textit{Kepler}任务结束,可以减少动力学质量的不确定性多达三个因素,这些系统。此外,我们将我们对KOI-1783.01的新观测与文献中的信息相结合,以确认该系统的行星性质。我们讨论了我们的新的质量和半径限制的影响,在已知的低入射通量的系外行星的背景下,我们注意到,开普勒-177 c可能是一个更大的模拟目前已知的超级喷流鉴于其核心质量(3.8 $\pm0.9M_\Earth$)和大的气体-核心比(2.8 $\pm0.7$)。我们展示的红外测光性能为以前被…
2020-01-10 astro-ph.EP
The Possible Moon of Kepler-90g is a False Positive
发现系外卫星将为深入了解行星形成和行星系的可居住性提供帮助,特别是寻找过境的例子。在现在发现的数百颗开普勒行星中,七行星系统开普勒-90是不寻常的,因为它在长周期气体巨星开普勒-90g的一个凌日附近显示出一个身份不明的凌日信号。(2014)。作为“用开普勒寻找系外卫星”(HEK)项目的一部分,我们调查了这种可能的系外卫星信号,发现它通过了所有传统的光度,动力学和质心诊断测试。然而,像素级的光变曲线表明,月亮般的信号发生在几乎所有的目标的像素,我们确认使用一种新的方式检查像素级的数据,我们称之为“过境质心”。这项测试表明,开普勒-90g可能的系外卫星可能是一个假阳性,可能是由于宇宙射线引起的突然像素灵敏度下降(SPSD)。这项工作强调了寻找非周期性低振幅过境信号(如外卫星)所需的极端谨慎。
2014-11-25 astro-ph.EP
Transit Hunt for Young and Maturing Exoplanets (THYME) VIII: a Pleiades-age association harboring two transiting planetary systems from Kepler
年轻的行星提供了一个窗口,进入早期阶段和演变的行星系。进行此类研究的理想行星是在同时代的协会,在那里父母人口可以精确地确定他们的年龄。我们描述了开普勒场中的一个年轻星协(MELANGE-3),它包含两个凌日行星系(Kepler-1928和Kepler-970)。我们通过寻找具有高锂含量的开普勒行星宿主周围的运动学和空间超密度来识别MELANGE-3。为了确定MELANGE-3的年龄和成员资格,我们将新的高分辨率光谱与Kepler-1928附近恒星的空间和运动学光变曲线,速度和天体测量相结合。我们使用由此产生的旋转序列,锂水平,和候选成员的颜色星等图,以确认存在一个同时代的$105\pm$ 10百万年人口。MELANGE-3可能是最近发现的Theia 316流的一部分。对于这两个系外行星系统,我们修正了恒星和行星参数,考虑到新确定的年龄。通过拟合4.5年的开普勒光变曲线,我们发现开普勒-1928 b是一颗轨道为19.58天的$2.0\pm0.1R_\oplus$行星,而开普勒-970 b是一颗轨道为16.73天的$2.8\pm0.2R_\oplus$行星。开普勒-1928之前被标记为食双星,我们使用APOGEE的径向速度排除了这种情况,并从统计学上验证了信号的行星起源。鉴于它与开普勒领域的重叠,MELANGE-3对研究年时间尺度上的斑点演化很有价值,这两颗行星都有助于年轻恒星协会中凌…
2022-06-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
SOPHIE velocimetry of Kepler transit candidates IX. KOI-415 b: a long-period, eccentric transiting brown dwarf to an evolved Sun
我们报告了太阳型恒星KOI-415的长周期褐矮星凌日伴星的发现。这次凌日是由开普勒太空望远镜探测到的。我们使用上普罗旺斯天文台的索菲光谱仪进行了多普勒测量。光度和光谱信号使我们能够描述一颗62.14+-2.69 Mjup的棕矮星伴星,它是一颗0.94+-0.06 Msun恒星的演化恒星,轨道高度偏心,P = 166.78805+-0.00022天,e = 0.698+-0.002。KOI-415 b的半径为0.79(-0.07,+0.12)Rjup,这一数值与10 Gyr、低金属量和非辐照物体的理论预测相符。
2013-09-04 astro-ph.EP