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
Precise radial velocities of giant stars V. A brown dwarf and a planet orbiting the K giant stars tau Gem and 91 Aqr
我们的目标是探测和表征K巨星的亚恒星伴星,以进一步了解中等质量恒星的行星形成和恒星演化。十多年来,我们一直使用多普勒光谱学来获得K巨星的高精度径向速度测量。本次调查的所有数据都是在利克天文台获得的。我们的调查包括373个G和K巨星。用卡方最小化技术将径向速度数据与开普勒轨道进行拟合,得到径向速度的周期性变化。我们报告存在两个亚恒星同伴的K巨星宝石头和91 Aqr。这颗褐矮星的轨道周期为305.5 +/- 0.1天,最小质量为20.6 M_Jup,离心率为0.031 +/- 0.009。它的轨道周期为181.4 +/- 0.1天,最小质量为3.2 M_Jup,离心率为0.027 +/- 0.026。这两个伴星的轨道距离都是非常圆的,与之前发现的所有行星伴星相比。
2013-05-22 astro-ph.EP
The Pan-Pacific Planet Search III: Five companions orbiting giant stars
我们报告了一颗新的巨行星围绕K巨星HD 155233运行,以及来自泛太平洋行星搜索的四颗恒星质量的同伴,这是一项南半球径向速度调查,针对围绕附近巨星和亚巨星运行的行星。我们还提出了更新的速度和改进的轨道HD 47205b(7 CMa b),第一颗行星发现的这项调查。HD 155233 b的周期为885 $\pm$ 63天,偏心率e=0.03 $\pm$ 0.20,m sin i=2.0 $\pm$ 0.5 M_jup。伴星的质量在m sin i的范围从0.066 M_sun到0.33 M_sun。虽然HD 104358B略低于传统的0.08 M太阳氢燃烧质量限制,因此是一个棕矮星候选人,我们估计只有50%的先验概率真正的亚恒星质量。
2015-10-14 astro-ph.EP
Giant planets orbiting metal-rich stars show signatures of planet-planet interactions
围绕着冰线内部运行的气态巨行星被认为是通过仍然存在争议的过程从它们的形成位置移动的。在这里,我们发现了几个新的金属丰度趋势,它们共同表明,两种相互竞争的机制提供了接近的巨行星:温和的盘迁移,在具有一系列金属丰度的环境中运行,以及剧烈的行星-行星引力相互作用,主要是在富含金属的系统中触发,其中可以形成多个巨行星。首先,我们以99.1%的置信度表明,半长轴在0.1到1 AU之间的巨行星轨道贫金属恒星([Fe/H]<0)被限制在比那些轨道富金属恒星更低的偏心率。其次,我们以93.3%的置信度表明,经历潮汐循环的偏心原热彗星主要围绕富含金属的恒星运行。最后,我们表明只有富含金属的恒星才会有热木星堆积,这有助于解释整个开普勒样本中缺乏这种堆积的原因。由恒星扰动(如恒星Kozai)引起的迁移不太可能解释这种趋势。这些趋势进一步激发了后续的理论工作,解决了热木星迁移理论也可以产生0.1到1 AU之间的偏心巨行星的观测人口。
2013-07-05 astro-ph.EP
Giant Outer Transiting Exoplanet Mass (GOT 'EM) Survey. I. Confirmation of an Eccentric, Cool Jupiter With an Interior Earth-sized Planet Orbiting Kepler-1514
尽管发现系外行星的凌日方法严重偏向于短轨道周期,但已知轨道周期大于100天的凌日系外行星的样本不多。长期的径向速度(RV)调查是确认这些信号的关键,并为从其宿主恒星接受中等至低辐射的行星产生一组行星质量和密度。在这里,我们进行RV观测开普勒-1514从凯克我望远镜使用高分辨率中阶梯光谱仪。从这些数据中,我们测量了统计学验证的巨型($1.108\pm0.023$ $R_{\rm J}$)系外行星开普勒1514 b的质量,其轨道周期为218天,为$5.28\pm0.22$ $M_{\rm J}$。这颗冷($\sim$ 390 K)巨行星的体积密度为$4.82^{+0.26}_{-0.25}$ g cm $^{-3}$,与由电子简并压力支撑的核心一致。我们还从RV和凌日观测中推断出$0.401^{+0.013}_{-0.014}$的轨道偏心率,这与行星-行星散射和盘腔迁移模型是一致的。开普勒-1514系统包含一个地球大小的开普勒感兴趣的物体,轨道为10.5天,我们在统计上验证了假阳性的情况,包括那些涉及邻近恒星的情况。主恒星的亮度($V$ =11.8)和开普勒-1514 b的长周期、低辐射和高密度相结合,使该系统成为一组罕见的已知系外行星系统之一,也是一个可以继续研究的系统。
2021-01-09 astro-ph.EP
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
The Pan-Pacific Planet Search. I. A Giant Planet Orbiting 7 CMa
我们介绍了泛太平洋行星搜索,调查170个富含金属的南半球次巨星使用3.9米英澳望远镜。我们报告了该计划的第一个发现:一颗周期为763+/-17天,轨道半径为7 CMa(HD 47205),偏心率e=0.14+/-0.06,msini =2.6+/-0.6Mjup的巨行星。主恒星是一颗K巨星,质量为1.5+/-0.3 M_sun,金属丰度[Fe/H]=0.21+/-0.10。7 CMa b的质量和周期是已发现的围绕中等质量恒星(M*>1.3 M_sun)运行的行星的典型特征。依巴谷测光显示这颗恒星在径向速度周期上稳定在0.0004等,让人相信这个信号可以归因于轨道行星引起的反射运动。
2011-11-03 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
The Weihai Observatory search for close-in planets orbiting giant stars
已知行星绕巨星运行,但在0.5天文单位(P<100天)内的行星数量不足。初升的巨星还没有膨胀到足以吞没这样的行星,但是潮汐力可以把行星带到恒星表面,远远超出恒星半径。所以问题仍然存在:这些恒星中的潮汐力是否足够强大,足以吞没所有失踪的行星?本文介绍了山东大学威海天文台一个获得亮巨星径向速度的高频差观测计划。我们目前的行星主机Beta Gem(HD 62509)的数据,确认我们有能力获得准确和精确的速度,我们的数据实现了7.3米/秒的均方根开普勒轨道拟合。这个行星搜索计划目前每年接收约100个夜晚,使我们能够积极地追求短周期行星,以确定它们是否真的不存在。
2015-07-22 astro-ph.EP
The Pan-Pacific Planet Search. IV. Two super-Jupiters in a 3:5 resonance orbiting the giant star HD33844
我们报告发现两个巨大的行星围绕K巨星HD 33844的径向速度数据的基础上,从三个独立的运动。这两颗行星的半长轴分别为$a_b=1.60\pm$ 0.02天文单位和$a_c=2.24\pm$ 0.05天文单位,它们的最小质量(m sin $i$)分别为$M_b=1.96\pm$ 0.12兆焦耳和$M_c=1.76\pm$ 0.18兆焦耳。详细的N体动力学模拟表明,这两颗行星在低偏心率下保持稳定的轨道超过$10^6$年,并且很可能被困在相互的3:5平均运动共振中。
2015-12-23 astro-ph.EP
Evidence for a Large Exomoon Orbiting Kepler-1625b
系外卫星是围绕我们太阳系以外的恒星运行的行星的天然卫星,目前还没有得到证实的例子。我们提出了新的观测候选exomoon与开普勒-1625b使用哈勃太空望远镜来验证或反驳月球的存在。我们发现的证据有利于月球假说的基础上,从一个大的过境exomoon一致的恒星的时间偏差和流量递减。自洽的光动力学模型表明,这颗行星的质量可能是木星的几倍,而系外卫星的质量和半径与海王星相似。由于我们的推断是由一个单一的,但高度精确的哈勃时期为主,我们主张未来的系统监测,以检查模型的预测和确认重复的月亮一样的信号。
2018-10-04 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
Precise Radial Velocity Measurements for Kepler Giants Hosting Planetary Candidates: Kepler-91 and KOI-1894
本文介绍了利用斯巴鲁8.2米望远镜和高色散摄谱仪(HDS)对两颗开普勒演化恒星Kepler-91(KOI-2133)和KOI-1894进行径向速度跟踪观测的结果,这两颗恒星被宣布为凌日巨行星的候选者。通过对Subaru/HDS拍摄的高精度径向速度数据和开普勒任务拍摄的测光数据进行全球建模,并考虑轨道亮度调制(椭球变化,反射/发射光等)。我们独立地确认了Kepler-91中有一颗质量为0.66 M_Jup的凌日行星(Kepler-91 b),并在~1年的时间间隔内观测到了~20 m s $^{-1}$的径向速度偏差,这表明该系统中还存在另外一颗伴星。对于KOI-1894,我们检测到径向速度和光变曲线可能的相位变化,置信度为2- 3 sigma,这可以解释为由过境的亚土星质量(~0.18 M_Jup)行星引起的恒星反射运动和椭球变化。
2015-01-22 astro-ph.EP
The Pan-Pacific Planet Search VII: The most eccentric planet orbiting a giant star
三台仪器的径向速度观测揭示了K巨星HD 76920周围存在一颗4M_jup的行星候选者。HD 76920 b的轨道偏心率为0.856 $\pm$ 0.009,是已知绕演化恒星运行的最偏心行星。没有迹象表明HD 76920有一个看不见的双星伴星,这表明散射事件而不是Kozai振荡可能是观测到的偏心率的罪魁祸首。这颗候选行星目前距离它的主星大约有四个恒星半径,由于恒星演化和潮汐相互作用的综合影响,预计它将在$\sim$ 1亿年的时间尺度上被吞没。
2017-11-15 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
Long-Period Giant Companions to Three Compact, Multiplanet Systems
了解长周期巨行星和多个较小的短周期行星之间的关系对于制定完整的行星形成图至关重要。这项工作的特点是三个这样的系统。我们介绍开普勒-65,一个系统与偏心(e=0.28+/-0.07)巨行星同伴发现通过径向速度(RV)外部的一个紧凑的,multiple-transiting系统的亚海王星行星。我们还使用精确的RV来改善具有类似架构的另外两个系统Kepler-25和Kepler-68的质量和半径约束。在开普勒-68中,我们提出了第二个外部巨行星候选者。最后,我们认为这些系统的影响行星形成模型,特别是在开普勒-65的外部巨行星的中等偏心率没有破坏其内部系统。
2019-03-17 astro-ph.EP
A Search for Refraction in Kepler Photometry of Gas Giants
折射可以导致在过境之前和过境之后的增亮,因为光线穿过系外行星的大气层并折射到我们的视线中。金星凌日期间,在我们自己的太阳系中已经看到并模拟了凌日之外的折射。对于短周期行星,Sidis和Sari(2010 ApJ,720,904)的模型暗示折射峰值通常低于百万分之100,并且在持续时间上与入口和出口相当。开普勒测光目前提供了最好的机会来检测折射。我们在开普勒测光的45个气体巨星的过境外寻找折射的签名,并坚决排除Sidis和Sari模型的四个候选人。
2018-09-04 astro-ph.EP
Kepler-108: A Mutually Inclined Giant Planet System
包括太阳系在内的绝大多数被充分研究的巨行星系统几乎是共面的,这意味着原始气体盘内的耗散。然而,固有的不稳定性可能导致行星与行星之间的散射,这通常会产生非共面的偏心轨道。行星散射理论已经被发展来解释观测到的高偏心率系统和热彗星;到目前为止,它们对相互倾斜(I)的预测几乎没有得到检验。在这里,我们描述了一个高度相互倾斜(I ~ 15-60度),中等偏心(e >~ 0.1)的巨行星系统:开普勒-108。这个系统由两颗大约土星质量的行星组成,它们的周期分别为~49天和~190天,围绕着一颗恒星和一颗宽的(~ 300天文单位)双星伴星,其轨道配置与纯粹的盘迁移起源不一致。
2016-06-14 astro-ph.EP
Near Mean Motion Resonance of Terrestrial Planet Pair Induced by Giant Planet: Application to Kepler-68 System
在这项工作中,我们研究的配置形成的两个内部类地行星附近的平均运动共振(MMR)的一个遥远的气体巨星的扰动开普勒68系统,进行了数千个数值模拟。结果表明,类地行星的形成与第一类迁移的速度、行星的质量和巨行星的存在有关。这颗巨行星的质量和偏心率可能在塑造系统的最终配置方面发挥关键作用。如果巨行星以偏心轨道围绕中心恒星旋转,则内行星对可以被困在5:3或7:4的MMR中,这与开普勒-68的观测配置相似。此外,我们还发现,如果巨行星的质量大于5 $M_J$,则中间行星的偏心率可以被激发到大约0.2,否则类地行星倾向于保持近圆轨道。我们的研究可能提供一个可能的行星系的形成方案,拥有几个类地行星附近的MMR内部和一个气体巨星外部。
2020-06-25 astro-ph.EP
A Planetary Mass and Stellar Radius Relationship for Exoplanets Orbiting Red Giants
外行星质量与红巨星宿主恒星半径的散点图显示了一个有趣的积极趋势:较大的恒星拥有更多的大质量行星。这意味着恒星向红巨星的演化会影响系统中行星的质量。
2018-09-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Do close-in giant planets orbiting evolved stars prefer eccentric orbits?
美国宇航局开普勒和K2任务最近揭示了一群过境的巨行星,它们围绕着中等进化的低光度红巨星分支恒星运行。在这里,我们提出了径向速度测量的三个这些系统,揭示了显着的非零轨道偏心率在每种情况下。将这些系统与已知的行星群进行比较,可以发现,在演化恒星周围的近距离巨行星,其轨道往往比在主序星周围的更偏心。我们将其解释为这些行星的轨道通过一个短暂的,适度偏心的阶段,在那里他们收缩的速度比他们圆由于潮汐上提出的演化宿主恒星的初步证据。目前已知系统的额外径向速度测量,以及最近发射的NASA TESS任务发现的新系统,可能会限制这一过程的时间尺度和质量依赖性。
2018-07-08 astro-ph.EP
An Exomoon Survey of 70 Cool Giant Exoplanets and the New Candidate Kepler-1708 b-i
系外卫星代表了我们努力理解太阳系外行星系的一个关键的缺失拼图。为了解决这一不足,我们在这里描述了开普勒发现的70个凉爽,巨大的过境系外行星候选人的系外卫星调查。我们只确定了一个通过了一系列审查测试的具有类似月球信号的天体:开普勒-1708 b。我们发现开普勒-1708 b是一颗经过统计验证的小行星,它围绕着一颗类似太阳的静止恒星运行,距离约为1.6天文单位。外系卫星候选者Kepler-1708 b-i的信号是4.8-sigma效应,并且在不同的仪器去趋势方法中是持久的,通过注入恢复具有1%的假阳性概率。开普勒-1708 b-i的半径约为2.6地球半径,位于一个近似共面的轨道上,距离其1.6天文单位大小的宿主约12行星半径。未来的观察将是必要的,以验证或拒绝候选人。
2022-01-12 astro-ph.EP
The Dynamics of the Multi-planet System Orbiting Kepler-56
开普勒56是一个多行星系统,包含两颗共面的内行星和一颗外行星,内行星的轨道与主恒星的自转轴不一致。已经提出了各种机制来解释系外行星之间自旋轨道角的广泛分布,这些理论分为两大类。第一种是基于多体系统中的动力学相互作用,而另一种假设是盘迁移是行星配置的驱动机制,并且恒星(或盘)相对于行星平面倾斜。本文证明了Kepler-56系统观测到的大的双折射率与动力学起源是一致的。此外,我们使用Huber等人(2013)的观测结果来推导出概率分布函数,从而改善了约束下限。外行星可能是内行星倾角大的原因,给出了外行星倾角的概率分布函数,它依赖于行星系的初始轨道构型。我们表明,即使在存在的精确测量的真实的结晶度,不能区分的初始配置。最后,我们认为该系统的命运,因为恒星继续发展超出主序星,我们发现,该系统的稳定性不会发生重大变化,因为恒星攀登的红巨星分支。我们跟踪系统的演化,发现最里面的行星将被1.29亿年吞没。此外,我们把第二颗行星被吞没的上限定为~ 1.55亿年。这相当于恒星当前年龄的3%。
2014-08-25 astro-ph.EP
The occurrence rate of giant planets orbiting low-mass stars with TESS
我们提出了一个系统的搜索过境巨行星($0.6 R_{\rm J} \leq R_{\rm P} \leq 2.0 R_{\rm J}$)附近的低质量恒星($M_{*} \leq 0.71 M_{\odot}$)的轨道。核心吸积行星形成理论预测,低质量恒星周围巨行星的形成是罕见的。我们在TESS 30分钟的节奏测光中搜索了91,306颗低质量恒星,发现了15颗巨行星候选者,其中包括7颗新的行星候选者,这些候选者在我们搜索之前还不是已知的行星或被确定为TOI。我们的候选人提供了一个令人兴奋的机会,以提高我们对最低质量恒星周围巨行星人口的了解。我们进行行星注入回收模拟,发现我们的管道在我们的目标参数空间的大部分具有很高的检测效率。我们测量了在我们的整个样本中不同恒星质量范围内的巨行星与宿主恒星的发生率。我们发现发生率为$0.137 \pm 0.097$ %(0.088 - 0.26 $M_{\odot}$)、$0.108 \pm 0.083$ %(0.26 - 0.42 $M_{\odot}$)和$0.29 \pm 0.15$ %(0.42 - 0.71 $M_{\odot}$)。对于我们的完整样本(0.088 - 0.71 $M_{\odot}$),我们发现巨行星的出现率为$0.194 \pm 0.072$ %。我们已经测量了第一次与$M_{*} \leq 0.4 M_{\odot}$…
2023-03-01 astro-ph.EP
A 1574-day periodicity of transits orbiting KIC 8462852
对主序星F3 V星KIC 8462852(也被称为Boyajian星)的观测显示,在开普勒任务的四年中,流量的极端非周期性下降高达20%。在2017年5月至9月期间,地面望远镜也观察到了较小的下降(<2%)。我们调查了最近的下降和开普勒任务最后100天的主要下降之间可能的相关性。我们比较了开普勒光变曲线数据,2017年来自两个天文台(TFN,OGG)的数据,这是Las Cumbres天文台(LCO)网络和斯滕伯格天文台档案数据的一部分,并确定观测结果与宜居带内围绕Boyajian恒星运行的凌日(或凌日组)的1,574天(4.31年)周期一致。目前还不清楚在开普勒任务期间观察到的其他主要倾角(例如D792)是否具有相同的轨道周期。不过,拟议的周期是在指导今后的观测工作方面向前迈出的一步。
2018-08-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Discovery of Small Ultra-short-period Planets Orbiting KG Dwarfs in Kepler Survey Using GPU Phase Folding and Deep Learning Detection System
Science Talent Training Center(科学人才培养中心);Stanford University(斯坦福大学);Shanghai Astronomical Observatory(上海天文台);Princeton University(普林斯顿大学);University of Geneva(日内瓦大学);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
本研究提出结合GPU相位折叠与卷积神经网络的GPFC方法,高效分析开普勒测光数据,发现5颗新的小型超短周期行星,刷新了相关最小行星纪录,为亚地球行星研究提供新样本。
2024-09-14 astro-ph.EP cs.LG
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
Two Earth-sized planets orbiting Kepler-20
自从发现第一颗围绕类太阳恒星的太阳系外巨行星以来,不断发展的观测能力使我们更接近于探测真正的地球类似物。系外行星的大小可以通过它周期性地经过(凌日)其母恒星的前面,导致星光与其半径成比例地减少来确定。迄今为止发现的最小的系外行星的半径是地球半径(R地球)的1.42倍,因此体积是地球的2.9倍。在这里,我们报告发现了两颗行星,一颗地球大小(1.03R地球),另一颗比地球小(0.87R地球),绕着恒星开普勒-20旋转,已知开普勒-20拥有另外三颗更大的凌日行星。新行星对母恒星的引力太小,无法用现有的仪器测量。我们应用的统计方法表明,行星的过境信号的解释的可能性是大于三个数量级的替代假设,信号的结果从一个食双星。理论上,这些行星是岩石行星,由铁和硅酸盐组成。外行星可能已经形成了厚厚的水蒸气大气层。
2011-12-20 astro-ph.EP
The Pan-Pacific Planet Search VI: Giant planets orbiting HD 86950 and HD 222076
我们报告了两个新的行星绕K巨星HD 86950和HD 222076的检测,基于三个仪器获得的精确径向速度:AAT/UCLES,FEROS和CHIRON。HD 86950 b在$a=2.72\pm$ 0.08 AU时的周期为1270 $\pm$ 57天,m sin $i=3.6\pm$ 0.7 Mjup。HD 222076 b在$a=1.83\pm$ 0.03 AU下的$P=871\pm$为19天,m sin $i=1.56\pm$为0.11 Mjup。这两颗巨行星是已知绕着演化恒星运行的行星群中的典型。此外,我们发现HD 29399中存在一个高振幅的周期性速度信号($K\sim$ 50 m/s),并表明这是由于恒星的变化,而不是开普勒反射运动。我们还调查了行星发生和主恒星金属丰度之间的关系,为164颗泛太平洋行星搜索样本的演化恒星。尽管PPPS检测的小样本,我们确认的趋势,增加行星发生的金属丰度的函数发现的行星轨道演化恒星的其他研究。
2016-11-23 astro-ph.EP
LRG-BEASTS III: Ground-based transmission spectrum of the gas giant orbiting the cool dwarf WASP-80
作为LRG-BEASTS计划的一部分,我们使用William Herschel望远镜(WHT)上的ACAM仪器对绕冷矮星WASP-80运行的热木星进行了地基透射光谱学研究。这是第三篇使用低分辨率棱镜摄谱仪进行热彗星地面透射光谱调查的论文。我们观测了两次凌日,并构建了波长范围为4640- 8840 A的透射光谱。我们的透射光谱与之前声称的WASP-80 b大气中钾的检测不一致,相反,与雾霾最一致。在100 A分辨率下,我们也没有看到钠吸收的证据。
2017-10-27 astro-ph.EP
Kepler-167e as a Probe of the Formation Histories of Cold Giants with Inner Super-Earths
观测到的外部巨行星和内部超级地球之间的相关性正在成为行星形成理论的一个重要制约因素。在这项研究中,我们专注于开普勒-167,这是目前已知的唯一一个既包含内部凌日超级地球又包含一个确认的外部凌日气体巨星伴星的系统。利用长期的径向速度监测,我们测量了气体巨星开普勒-167 e的质量($P=1071$天)为$1.01^{+0.16}_{-0.15}$ M $_{\rm J}$,从而确认它是木星的类似物。我们重新拟合了$Kepler$测光,以获得所有四颗行星的更新半径。使用行星结构模型,我们估计开普勒-167 e包含固体的$66\pm19$ M $_{\oplus}$,并且相对于其太阳金属丰度宿主恒星显著富集金属。我们使用这些新的约束条件来探索更广泛的问题,即像开普勒-167这样的系统如何在巨行星核心形成的卵石吸积框架中形成。我们利用简单的磁盘演化模型来证明,更大的质量和金属丰富的磁盘,这是最有利的巨型行星形成的网站,也可以提供足够的固体内部磁盘形成系统的超级地球。我们使用这些相同的模型来限制开普勒-167的原行星盘的性质,并发现它可能包含$\gtrsim 300$ M $_{\oplus}$的尘埃,大小为$\gtrsim 40$ au。这些值与观测到的0类和I类盘尘埃质量和尺寸分布的上端重叠,也与观测到的类日恒星周围木星类似物的出现率一致。
2021-12-01 astro-ph.EP
Lack of Inflated Radii for Kepler Giant Planet Candidates Receiving Modest Stellar Irradiation
辐射最强的凌日热彗星的特征是半径急剧膨胀,有时超过木星的60%。虽然有不同的理论解释,但没有一个能为这一观察提供普遍的解决方案,尽管在过去几年中取得了重大进展。基于公开的Q 0-Q2测光方法,我们对115颗开普勒巨行星候选者的测光凌日光变曲线进行了改进。我们发现,其中14%可能是假阳性,基于他们的二次日食深度。我们报告行星半径与恒星通量。我们发现开普勒巨行星候选者的行星半径随着恒星辐射的增加而增加,与现有的热木星系统非常一致。我们发现,在从恒星主机接收到适度的辐射的情况下,巨行星没有膨胀的半径,似乎有独立的主机恒星入射通量的半径。这一发现表明,在给定的轨道平均恒星辐射水平约为2 10^8 erg·s^-1·cm^-2以下,使热彗星膨胀的物理机制变得无效。
2011-10-27 astro-ph.EP
Improved parameters of seven Kepler giant companions characterized with SOPHIE and HARPS-N
使用SOPHIE和HARPS-N摄谱仪获得的开普勒候选行星的径向速度观测结果揭示了开普勒-41 b、开普勒-43 b、开普勒-44 b、开普勒-74 b和开普勒-75 b、大质量伴星开普勒-39 b和褐矮星KOI-205 b的性质。这些伴星先前的特征是长节奏(LC)开普勒数据。在这里,我们的目标是细化这些过境系统的参数,i)建模公布的径向速度(RV)和开普勒短节奏(SC)的数据,提供了一个更好的采样的过境,ii)进行新的光谱分析的SOPHIE和ESPaDONS光谱,和iii)提高恒星自转周期,因此恒星年龄估计通过陀螺年代学,在可能的情况下。用微分进化马尔可夫链蒙特卡罗方法得到了系统参数的后验分布。我们的主要结果如下:a)Kepler-41 b比以前发现的大得多,密度也小得多,因为SC数据支持较低的轨道倾角。这也影响了比先前推导的更低的几何常数的确定:Ag < 0.135; b)Kepler-44 b比发现论文中报道的更小和更密集; c)与已公布的Kepler-43、Kepler-75和KOI-205系统参数取得了良好的一致性,虽然发现主星开普勒-75和KOI-205的金属含量略高,温度也略高; d)先前报告的开普勒-39 b和开普勒-74 b的非零离心率可能是假的。如果它们的轨道是圆形的,那么这两个伴星将比偏心情况下更小,密度更大。开普勒-39b的半径仍然比理论等时线预测的要大。它…
2015-01-12 astro-ph.EP
Photo-evaporation of close-in gas giants orbiting around G and M stars
X射线和极紫外辐射撞击气体产生各种效应,这些效应取决于电子含量,可以提供对照射区域的显著加热。在太阳组成的行星大气中,恒星的高能辐射可能会将气体加热到非常高的温度,这可能会对行星大气的稳定性产生影响,特别是对于近距离的行星。考虑到低质量恒星的高能量光度在强度和硬度上随时间的变化,我们研究了G和M星周围气体巨行星出现频率随恒星年龄的变化。使用能量有限逃逸的方法,我们调查的影响引起的大气质量损失的巨大系外行星的分布,最初是平坦的,在几个距离的母星。我们遵循行星大气的动力学演化,跟踪由于大气逃逸而偏离初始轮廓,直到它达到最终的质量半径配置。我们发现,相当一部分低质量类地行星的轨道周期低于~3.5天,要么在最初的10亿年内蒸发,要么失去其大气层的相关部分。行星的初始质量分布被显著扭曲;特别是,年轻恒星周围质量小于2 MJ的气体巨星的出现频率可能比老恒星周围的大得多。
2019-03-26 astro-ph.EP
High resolution Spectra of Earth-Like Planets Orbiting Red Giant Host Stars
在不久的将来,我们将拥有地面和空间望远镜,用于观测和确定类地行星的特征。虽然人们的注意力集中在围绕主序星运行的系外行星上,但已经发现了150多颗系外行星围绕红巨星运行,这就引出了一个有趣的问题:在红巨星的宜居带中运行的岩石世界是什么样的,以及如何描述它们。我们模拟反射和发射光谱的类地行星轨道的宜居带的红巨星主机与地面温度之间的5200和3900 K在地球等效距离,以及模型的行星光谱在其主机的整个演变。我们提出了一个高分辨率的光谱数据库的类地行星轨道在红巨星宜居带从可见光到红外线,以评估表征大气特征的可行性,包括生物特征的行星与即将到来的地面和空间为基础的望远镜,如极大望远镜和詹姆斯韦伯太空望远镜。
2020-10-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet Hunters VII. Discovery of a New Low-Mass, Low-Density Planet (PH3 c) Orbiting Kepler-289 with Mass Measurements of Two Additional Planets (PH3 b and d)
我们报告发现了一颗新确认的行星($P=66.06$天,$R_{\rm{P}}=2.68\pm0.17R_\oplus$)和两颗先前确认的开普勒行星开普勒-289 b($P=34.55$天,$R_{\rm{P}}=2.15\pm0.10R_\oplus$)和开普勒-289-c($P=125.85$天,$R_{\rm{P}}=11.59\pm0.10R_\oplus$)的质量测定,通过它们的过境时间变化(TTV)。我们也排除了这三颗行星存在于$1:2:4$拉普拉斯共振中的可能性。外行星有非常深的(PDMATHAMT),高信噪比的凌日,这通过开普勒第三定律对其宿主恒星的恒星性质提出了非常严格的限制。恒星PH 3是一颗年轻的类太阳恒星(由等时线和陀螺年代学确定为$\sim1$陀螺),具有$M_*=1.08\pm0.02M_\odot$、$R_*=1.00\pm0.02R_\odot$和$T_{\rm{eff}}=5990\pm38$ K。这颗中间行星的大TTV振幅($\sim5$小时)导致在以前的搜索中没有检测到或检测不准确。一个强的斩波信号,即TTV中较短周期的正弦曲线,使我们能够打破质量偏心率简并,并唯一地确定内、中、外行星的质量为$M=7.3\pm6.8M_\oplus$、$4.0\pm0.9M_\oplus$和$M=132\pm17M_\oplus$,我们分别将其命名为PH 3 b…
2014-10-29 astro-ph.EP
Kepler detection of a new extreme planetary system orbiting the subdwarf-B pulsator KIC10001893
KIC 10001893是开普勒航天器在其主要任务中观测到的19个次矮星-B(sdB)中的一个。除了g模域中的数十个脉动频率外,其傅立叶谱在非常低的频率处显示出三个弱峰,这太低而不能用g模来解释。最有说服力的解释是,我们看到了三颗地球大小的行星(或行星残骸)在非常紧密的轨道上的轨道调制,这些行星被强烈的恒星辐射照亮。轨道周期分别为P1=5.273、P2=7.807和P3=19.48小时,周期比P2/P1=1.481和P3/P2=2.495分别非常接近3:2和5:2共振。该恒星的一个主要脉动模式为210.68 μHz,对应于内行星轨道频率的第三谐波,这表明我们第一次在sdB恒星中看到由行星伴星潮汐激发的g模式脉动。开普勒数据中出现的极端行星系与最近发现的两颗地球大小的行星围绕sdB轨道KIC 05807616运行的情况非常相似(Charpinet et al. 2011 a)。
2014-09-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Radial velocities from the N2K Project: 6 new cold gas giant planets orbiting HD 55696, HD 98736, HD 148164, HD 203473, and HD 211810
N2 K行星搜索计划旨在通过搜索围绕富含金属的恒星运行的气体巨行星来利用行星-金属丰度相关性。在这里,我们介绍了2004年至2017年期间在凯克天文台使用HIRES光谱仪观测的378颗N2 K目标星的径向速度测量结果。有了这个数据集,我们宣布发现了六颗新的气态巨行星:围绕HD 148164运行的双行星系统($M \sin i$为1.23和5.16 M $_{\rm JUP}$)和HD 55696周围的单行星探测($M \sin i$ = 3.87 M $_{\rm JUP}$)、HD 98736($M \sin i$ = 2.33 M $_{\rm JUP}$)、HD 203473($M \sin i$ = 7.8 M $_{\rm JUP}$)和HD 211810($M \sin i$ = 0.67 M $_{\rm JUP}$)。这些气体巨星的轨道半长轴在1.0到6.2 AU之间,离心率在0.13到0.71之间。我们还报告了三个与$M \sin i$引力结合的伴星的证据,它们的$M \sin i$在20到30 M $_{\rm JUP}$之间,将它们置于棕矮星的质量范围内,围绕HD 148284,HD 214823和HD 217850,以及四个低质量的恒星伴星,围绕HD 3404,HD 24505,HD 98630和HD 103459。此外,我们还更新了42颗先前宣布的行星的轨…
2018-09-04 astro-ph.EP
Occurrence rate of hot Jupiters orbiting red giant stars
热彗星是一种神秘的天体,其形成途径尚不清楚。确定它们的出现率作为轨道、行星和恒星质量以及系统年龄的函数,可以成为理解它们如何形成的重要因素。到目前为止,已经发现了各种围绕红巨星运行的热彗星,推导它们的发生率将是非常有趣的。在这项研究中,我们的目标是确定一个明确定义的红巨星样本中的热爆星的数量,估计它们的出现率,并将其与A,F和G型恒星进行比较。使用盖亚选择了14474颗红巨星的样本,估计半径在2到5 $R_\odot$之间,以与NASA TESS任务的观测结果相一致。随后,在TESS光变曲线中寻找来自热彗星的凌日。使用注入信号确定检测效率,并进一步校正几何通过概率以估计发生率的结果。在TESS数据中发现了三个先前确认的热矮星,另外还有一个TESS感兴趣的物体和两个M矮星同伴。这导致发生率为$0.37^{+0.29}_{-0.09}$ %。由于不确定性仍然很大,这无法与A-、F-和G-型恒星区分开来。我们认为,这是不太可能的行星吞没在扩大红巨星发挥了重要作用,但在这个样本。
2022-12-21 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
A High False Positive Rate for Kepler Planetary Candidates of Giant Stars using Asterodensity Profiling
天体密度剖面(AP)是研究凌日光变曲线的一种相对较新的技术。通过比较从凌光曲线得出的平均恒星密度与通过一些独立方法得到的平均恒星密度,AP提供了关于轨道偏心率和混合光等几个有用特性的信息。我们提出了一个AP调查的41开普勒感兴趣的对象(KOIs),与一个单一的过境候选人,目标恒星的平均恒星密度已被测量使用asteroseismology。在我们的样本中的31颗矮星的AP测量的集合分布显示出与预期的传播非常一致,如果KOI是真实的,并具有现实的偏心率。相比之下,对我们样本中的10个巨人进行的相同测试在4 $σ$置信度下显示出显著的不相容性。虽然极端的偏心率可以被引用,但这个假设需要四个KOI在近星点通过时与它们的主星接触,包括最近声称的开普勒-91b的确认。在仔细检查了几种假设之后,我们得出结论,最合理的解释是,凌日物体的轨道与星震学测量的不同-我们将这种情况定义为误报。基于AP分布,我们估计了开普勒巨星的FPR $\simeq70\pm30$ %的一个过境对象的假阳性率。
2014-05-27 astro-ph.EP
A Search for Asteroids, Moons, and Rings Orbiting White Dwarfs
白矮星是小行星系统的宿主吗?虽然有几种观点认为白矮星可能被大量的小行星环绕,但凌日提供了最直接的证据。我们证明了开普勒任务有能力探测小行星对白矮星的凌日。由于白矮星小行星系统(如果存在的话)很可能包含许多在空间上分布广泛的小行星,因此可以通过仅监测少量白矮星来发现小行星凌日,这与开普勒的主要任务是监测具有潜在可居住行星的恒星是一致的。未来可能进行的以类似的灵敏度和分钟频移监测对十倍于此的恒星进行调查的飞行任务,可以确定白矮星周围小行星系统的特征,如小行星大小和半长轴的分布。行星的凌日会更引人注目,但发生的概率较低。行星卫星的集合和/或行星周围的环的存在也可以产生开普勒探测到的凌日。卫星和光环的存在可以显著增加开普勒发现围绕白矮星运行的行星的概率,即使只监测其中的一小部分。
2009-12-16 astro-ph.CO astro-ph.EP
Stellar Oblateness versus Distant Giants in Exciting Kepler Planet Mutual Inclinations
过多的单凌日开普勒行星表明,存在一个亚人口的本质上多行星系统拥有大的相互倾斜。然而,这些相互倾向的起源仍然不明。最近的工作表明,相互倾斜可以激发后不久,原行星盘-分散由于扁率的快速旋转的主恒星,提供恒星是倾斜的。或者,遥远的巨行星,这是常见的近距离开普勒行星系统,可能会推动相互倾斜。这些机制中的每一个的相对重要性尚未被研究。在这里,我们表明,恒星扁率的影响,通常超过了一个外部的巨大的行星形成后不久。然而,由此产生的相互倾斜的大小主要取决于出生盘分散的时间尺度。具体地说,我们发现,如果圆盘消失的时间尺度短于10^(3-4)年,相当于内部约0.2天文单位的粘性时间尺度,那么内部行星会冲动地获得与恒星质量成比例的错位。相比之下,如果圆盘缓慢分散,内行星保持共面。它们首先与恒星赤道对齐,但随后随着恒星旋转下降而与遥远的巨星平面重新对齐。我们的发现与最近的观察结果一致,即巨人队倾向于与近距离的多人队保持一致,但与单打队不一致。恒星相似性测量提供了一个有前途的测试我们提出的框架。
2020-07-14 astro-ph.EP
Kepler-90: Giant transit-timing variations reveal a super-puff
由行星间引力引起的系外行星凌日时间变化(TTV)可以用来确定行星质量和轨道参数。大多数观测到的TTV是小的,正弦的时间,导致质量和轨道参数之间的简并。在这里,我们报告了Kepler-90 g和Kepler-90 h的TTV分析,它们表现出长达25小时的大TTV。通过优化,我们找到了一个唯一的解决方案,使我们能够约束所有的轨道参数。开普勒90 g和90 h的最佳拟合质量分别是$15.0^{+0.9}_{-0.8}$ $M_{\bigoplus}$(地球质量)和$203^{+5}_{-5}M_{\bigoplus}$,开普勒90 g的表观密度非常低,为$0.15\pm 0.05\, {\rm g\,cm^{-3}}$。轨道参数解的唯一性使得可以进行长期动力学积分,这表明虽然它们的周期接近2:3轨道共振,但它们并没有被锁定在共振中,并且在数十亿年的时间里构型是稳定的。该系统的动力学历史表明,行星的相互作用能够提高偏心率,并打破初始形成后的共振锁定。
2020-11-17 astro-ph.EP
Kepler-503b: An Object at the Hydrogen Burning Mass Limit Orbiting a Subgiant Star
使用光谱径向速度与APOGEE仪器和盖亚距离估计,我们证明,开普勒-503b,目前被认为是一个验证开普勒行星,实际上是一个棕矮星/低质量恒星在一个近圆形的7.2天的轨道周围的亚巨星。利用恒星模型对主星的质量估计,我们分别导出了$0.075\pm0.003 \ M_{\odot}$($78.6\pm3.1 \ M_{Jup}$)和$0.099^{+0.006}_{-0.004}\ R_{\odot}$($0.96^{+0.06}_{-0.04}\ R_{Jup}$)的伴星质量和半径。假设系统是同时代的,主系统的进化状态表明年龄是$\sim6.7$ Gyr。开普勒-503b正好位于氢燃烧的质量极限,横跨褐矮星和质量非常低的恒星之间的边界。詹姆斯韦伯太空望远镜更精确的径向速度和二次日食光谱将提供对这个重要系统的物理参数和年龄的改进测量,以更好地约束和理解这些物体及其光谱的物理学。该系统强调径向速度观测的价值,以区分一个真正的行星从天体物理假阳性,是第一个结果,从SDSS-IV监测开普勒行星候选人与多对象APOGEE仪器。
2018-06-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
TESS Giants Transiting Giants V -- Two hot Jupiters orbiting red-giant hosts
本研究报道了两颗绕红巨星运行的热木星 TOI-4377 b 和 TOI-4551 b 的发现与确认,测量了它们的质量、半径和轨道周期,并分析了其膨胀状态与加热效率,为理解行星演化提供了新案例。
2023-11-11 astro-ph.EP
KMT-2015-1b: a Giant Planet Orbiting a Low-mass Dwarf Host Star Discovered by a New High-cadence Microlensing Survey with a Global Telescope Network
我们报告了一颗太阳系外行星KMT-2015-1b的发现,该行星是使用微透镜技术探测到的。行星透镜事件是由2015年开始的KMTNet调查观察到的。通过使用全球分布的望远镜网络的密集覆盖,配备了非常宽的视场相机,短行星信号被清楚地检测到并精确地表征。我们发现KMT-2015-1b是一颗围绕低质量M矮星运行的巨行星。这颗行星的质量大约是木星的两倍,并且位于主星的雪线之外。随着现有调查的改进和新调查的出现,未来的微透镜行星样本将包括行星,不仅数量大大增加,而且还包括更广泛的宿主和行星,帮助我们更好地全面了解行星的形成和演化。
2015-07-20 astro-ph.EP
There might be giants: unseen Jupiter-mass planets as sculptors of tightly-packed planetary systems
对于轨道周期为$\gtrsim$ 1 yr的行星,开普勒样本的有限完整性使系外行星系统可能拥有未被发现的巨行星的可能性成为可能。如果这样的行星存在,它们与内行星的动力学相互作用可能对塑造这些系统的最终轨道结构至关重要。使用$N$体代码与额外的力量来模拟原行星盘的影响,我们进行模拟的组装紧凑系统的超级地球质量的行星与看不见的巨大的同伴。模拟的系统类似于开普勒-11或开普勒-32,因为它们包含4或5个内部超级地球,但我们的系统也包含更长周期的巨伴星,这些伴星不太可能被开普勒探测到。我们发现,巨大的同伴往往打破宽间距,一阶平均运动共振,使内行星迁移到更紧密的共振。这导致更紧凑的架构,并增加拉普拉斯共振链的发生率。
2015-12-08 astro-ph.EP
Precise radial velocities of giant stars IX. HD 59686 Ab: a massive circumstellar planet orbiting a giant star in a ~13.6 au eccentric binary system
内容:12年多来,我们利用利克天文台的汉密尔顿埃歇尔摄谱仪对373颗G和K巨星的样本进行了精确的径向速度测量。在我们的样本中有许多多行星系,以及恒星双星中的几个行星候选者。目的:我们的目标是探测和表征巨星HD 59686 A(HR 2877,HIP 36616)的亚恒星+恒星伴星。方法:对HD 59686 A恒星进行了高精度径向速度测量.通过将开普勒模型拟合到RV的周期性变化,我们可以评估系统中同伴的性质。为了区分由于非径向脉动或恒星斑点引起的RV变化,我们使用了在甚大望远镜上用CRIRES摄谱仪拍摄的红外RV。此外,为了进一步表征该系统,我们在大型双目望远镜上使用LMIRCam获得了高分辨率图像。结果:我们报告了一颗质量为$m_{p}~\sin i=6.92_{-0.24}^{+0.18}~M_{Jup}$的巨行星的可能发现,该行星的轨道距离巨星HD 59686 A为$a_{p}=1.0860_{-0.0007}^{+0.0006}$ au。除了行星信号,我们发现了一个偏心($e_{B}=0.729_{-0.003}^{+0.004}$)的双星伴星,质量为$m_{B}~\sin i=0.5296_{-0.0008}^{+0.0011}~M_{Sun}$,轨道半长轴仅为$a_{B}=13.56_{-0.14}^{+0.18}$ au。结论:行星HD 59686 Ab存在于一个紧偏心…
2016-11-04 astro-ph.EP
Discovery and Dynamics of the Nontransiting Planet Kepler-139f
本研究发现开普勒-139系统存在非凌星行星开普勒-139f,结合数据确定其轨道周期与质量,并通过模拟揭示外部巨行星引力扰动对内部行星凌星概率的影响,展示外部巨行星在行星系统结构中的作用。
2025-04-17 astro-ph.EP
A Close-in Planet Orbiting Giant Star HD 167768
利用冈山天文台的高色散阶梯摄谱仪(HIDES)观测到一颗围绕G型巨星HD 167768旋转的巨行星。HD 167768的质量为$1.08_{-0.12}^{+0.14} M_{\odot}$,半径为$9.70_{-0.25}^{+0.25} R_{\odot}$,金属丰度为$\rm{[Fe/H]}=-0.67_{-0.08}^{+0.09}$,表面重力为$\log g = 2.50_{-0.06}^{+0.06}$。环绕恒星的行星是一颗温暖的木星,周期为$20.6532_{-0.0032}^{+0.0032}\ \rm{d}$,最小质量为$0.85_{-0.11}^{+0.12}\ M_{\rm{J}}$,轨道半长轴为$0.1512_{-0.0063}^{+0.0058}\ \rm{au}$。这颗行星的轨道周期是用径向速度方法在深度演化恒星($\log g < 3.5$)周围发现的最短的。行星的平衡温度是$1874\ \rm{K}$,与热木星一样高。径向速度在$41\ \rm{d}$和$95\ \rm{d}$处显示出两个额外的规则变化,表明系统中可能存在外部同伴。后续监测将使定期性得到验证。我们还计算了HD 167768 b的轨道演化,发现该行星将在0.15\,Gyr内被吞没。
2022-11-12 astro-ph.EP
Kepler-539: a young extrasolar system with two giant planets on wide orbits and in gravitational interaction
我们确认了开普勒-539b(又名开普勒感兴趣的物体K00372.01)的行星性质,这是一颗巨大的凌日系外行星,绕着一颗类似太阳的G2 V恒星运行。开普勒-539b的质量是通过安装在CAHA 2.2米望远镜上的CAFE摄谱仪获得的一系列精确径向速度测量而准确得出的。同时拟合径向速度数据和开普勒测光显示,开普勒539 b是一颗致密的类木星行星,质量为Mp = 0.97 Mjup,半径为Rp = 0.747 Rjup,绕其母星一周需要125.6天。轨道的半长轴大约为0.5天文单位,这意味着这颗行星距离宜居带大约0.45天文单位。通过分析开普勒-539b记录的12次凌日事件的中间凌日时间,我们发现了一个明显的调制凌日时间变化(TTV),这是由于行星c在更宽的轨道上的存在。由于时间有限,我们无法精确估计开普勒-539c的性质,我们的分析表明,它的质量在1.2到3.6兆焦耳之间,在一个非常偏心的轨道上旋转(0.4<e<0.6),周期大于1000天。行星c的高偏心率可能是行星b的TTV调制的原因。CAFE光谱的分析揭示了相对较高的光球锂含量,A(Li)=2.48 dex,这与陀螺年代学和等时分析一起表明母星相对年轻。
2016-04-21 astro-ph.EP
Comparing the Architectures of Multiplanet Systems from Kepler, K2, and TESS Data
University of Nevada, Las Vegas(内华达大学拉斯维加斯分校);Nevada Center for Astrophysics(内华达天体物理中心)
本研究利用核密度估计分析Kepler、K2和TESS的最新多行星系统数据,对比不同巡天的行星对周期比分布,通过蒙特卡洛模拟验证共振峰显著性,并识别出可能违反周期比下限的特殊行星对。
2025-09-25 astro-ph.EP
Kepler-62f: Kepler's First Small Planet in the Habitable Zone, but Is It Real?
开普勒-62 f是开普勒任务发现的第一颗足够小的系外行星,其轨道可能是在宜居带(HZ)内的岩石组成。这颗行星的大小是地球的1.4倍,轨道周期为267天。在它被发现的时候,它在多行星系统的宜居带中拥有最长的周期。由于它的周期很长,在开普勒的观测期间只观测到四次凌日。它最初被开普勒管道遗漏,但前三次凌日被埃里克·阿戈尔(Eric Agol)的独立搜索识别,并在随后的开普勒目录中被确定为行星候选者。然而,在最新的系外行星目录中(汤普森等人,2018年,它被标记为假阳性。最近的系外行星目录已从主观分类发展到通过算法(如“Robovetter”)对候选行星进行自动分类。虽然这些算法对于产生统一的目录非常有用,但有时会将行星候选者错误分类为误报,就像开普勒-62f的情况一样。在特别有价值的情况下,即,当发现一颗小行星在宜居带(HZ)轨道运行时,必须对数据和分类协议进行全面分析,以便对探测的真实状况作出最佳估计。在本文中,我们进行了这样的分析,并表明开普勒-62f是一颗真正的行星,而不是一个假阳性。恒星和行星属性表已根据GAIA结果更新。
2019-05-15 astro-ph.EP