The Metallicities of Stars With and Without Transiting Planets
在系外行星领域的整个历史中，主恒星金属丰度一直被用来推断观测对行星形成的限制。巨行星的金属丰度相关性现在已被广泛接受，但问题仍然是金属丰度相关性是否延伸到小的地球大小的行星。在这里，我们报告了开普勒场中518颗恒星的金属丰度样本，这些恒星没有检测到凌日行星，并将它们的金属丰度分布与拥有小行星（Rp < 1.7 R_Earth）的恒星样本进行了比较。重要的是，使用同一套工具（恒星参数分类工具; SPC）以均匀的方式分析了两种样本。没有发现凌日行星的恒星样品的平均金属丰度为[m/H]_SNTP，矮星= -0.02 +-0.02dex，而有小行星的恒星样品的平均金属丰度为[m/H]_STP = -0.02 +-0.02dex。两个样品的平均金属丰度在不确定性内是不可区分的，并且两个样品Kolmogorov-Smirnov检验产生0.68（0.41 sigma）的p值，表明未能拒绝两个样品从相同母体群体中抽取的零假设。我们的结论是，这里提出的数据的同质分析支持的假设，恒星托管小行星有类似的恒星，没有已知的凌日行星在同一地区的天空中的金属丰度。
2015-07-13 astro-ph.EP
Indications for very high metallicity and absence of methane for the eccentric exo-Saturn WASP-117b
我们调查的长期（$P_{\rm orb}=$ 10天），偏心exo-Saturn WASP-117 b的大气成分。WASP-117 b可能在大气温度和化学性质上与WASP-107 b相似。在质量和半径上，WASP-117 b与WASP-39 b相似，这使得可以对这些行星进行比较研究。我们分析了WASP-117 b的近红外透射光谱，该光谱是用哈勃太空望远镜/WFC 3 G141拍摄的，用两个独立的管道进行了简化。高分辨率的测量是用VLT/ESTERO在光学。我们报告了强大的（$3σ$）检测水的光谱特征。使用一维大气模型与等温温度，均匀的云层和平衡化学，贝叶斯证据的检索分析的透射光谱表明，一个高的大气金属丰度${\rm [Fe/H]}=2.58^{+0.26}_{-0.37}$和晴朗的天空的偏好。这些数据也与低金属含量组成${\rm [Fe/H]}<1.75$和$10^{-2.2} - 10^{-5.1}$酒吧之间的云甲板一致，但具有较弱的贝叶斯偏好。我们在$1 σ$内检索到低CH $_4$丰度的$<10^{-4}$体积分数和在$3 σ$内检索到低CH $_4$丰度的$<2\cdot 10^{-1}$体积分数。我们不能把平衡温度限制在理论上强加的700 ~ 1000 K之间.需要进一步的观察来证实CH $_4$与$K_{zz}\geq 10^8$ ~cm $^2$ /s的淬灭。我们报告…
2020-12-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
No Metallicity Correlation Associated with the Kepler Dichotomy
本研究针对开普勒二分法的外部巨行星成因假设，分析1166个开普勒主序行星宿主星的金属丰度，发现单、多凌日系统金属丰度无显著差异，提出需更多观测约束单凌日系统的巨行星存在情况。
2018-01-29 astro-ph.EP
Transiting exoplanets from the CoRoT space mission. XIII. CoRoT-13b: a dense hot Jupiter in transit around a star with solar metallicity and super-solar lithium content
我们宣布发现凌日行星CoRoT-13 b。CFHT和IAC 80的地面跟踪证实了CoRoT的观察结果。这颗行星的质量是用HARPS摄谱仪测量的，而主星的性质是通过分析凯克望远镜的HIRES光谱得到的。它是一颗热的类木星行星，轨道周期为4.04天，质量为1.3木星，半径为0.9木星，密度为2.34 g cm-3。它的轨道是一颗G 0 V恒星，Teff= 5945 K，M*=1.09 Msun，R*=1.01 Rsun，太阳金属丰度，锂含量为+1.45 dex，估计年龄在0.12 Gyr到3.15 Gyr之间。恒星的锂丰度与其有效温度、活动水平和恒星分析得出的年龄范围一致。这颗行星的密度对于它的质量来说是极端的。它意味着存在一定量的重元素，质量在140到300 Mearth之间。
2010-07-30 astro-ph.EP
Directed follow-up strategy of low-cadence photometric surveys in Search of transiting exoplanets - I. Bayesian approach for adaptive scheduling
我们提出了一种新的方法，利用低节奏的测光调查外行星过境搜索。即使在单独的调查数据库中无法检测到凌日，它仍然可以用于找到定向后续观测的首选时间，这将最大限度地提高检测凌日的机会。我们通过一些模拟案例演示了该方法。这些模拟是基于依巴谷时代光度数据库，以及已经在那里检测到的凌日行星。原则上，我们提出的方法将适用于计划中的盖亚任务的测光的直接后续工作，并且由于盖亚，它有望显着增加检测到的系外行星凌日的产量。
2011-05-26 astro-ph.EP
Analysis of new high-precision transit light curves of WASP-10 b: starspot occultations, small planetary radius, and high metallicity
WASP-10行星系很有趣，因为据报道其过境系外行星的半径值不同。主星在光度变化方面表现出活动，这是由斑点的旋转调制引起的。此外，在WASP-10 b的过境时间中发现了周期性调制，这可能是一个额外的天体干扰过境行星轨道运动的迹象。我们试图细化系统的物理参数，特别是行星半径，这对于研究凌日行星的内部结构至关重要。我们还确定新的过境时间，以确认或反驳观察到的过境时间异常。我们在2010年获得了WASP-10 b四次凌日的高精度光变曲线。假设各种边缘暗化的法律，我们产生了最佳的拟合模型和重新确定的系统参数。采用祈祷珠法和蒙特卡罗模拟得到误差估计。三个凌日光变曲线显示了该行星在穿过恒星盘期间被暗斑掩盖的特征。在确定系统参数时考虑了恒星活动对凌日深度的影响。发现WASP-10 b的半径不大于1.03木星半径，这个值明显小于大多数以前的研究结果。我们计算行星的内部结构模型，假设一个两层结构，一个均匀的信封顶部的岩石核心。WASP-10 b的高平均密度值使人们可以考虑行星的内部结构，包括270至450个地球质量的重元素。我们新的中期过境时间证实，过境时间不能解释一个恒定的时间，如果所有的文献数据点被认为是。它们与星历表一致，假设过境时间的周期性变化......
2011-09-22 astro-ph.EP
Formation and dynamics of water clouds on temperate sub-Neptunes: The example of K2-18b
哈勃望远镜（HST）对温带次海王星K2- 18 b的分光凌日观测被解释为存在水蒸气和潜在的水云。一维建模研究还预测了某些条件下水云的形成。然而，这种模式无法预测由大气动力学和热反差驱动的云量，因此无法预测它们对光谱的真正影响。本研究的主要目的是了解K2- 18 b和其他温带次海王星上水云的形成，分布和观测结果。利用三维GCM模式模拟了H2占主导的大气中的大气动力学、水云形成和K2- 18 b的光谱。我们分析了大气成分（金属丰度从1* 太阳到1000* 太阳），云凝结核浓度和行星自转速率的影响。假设K_（2 - 18）b具有同步自转，我们证明了高层大气的大气环流基本上对应于对称的昼夜环流。这一制度优先导致云的形成在亚恒星点或在终结者。当金属量>100* 太阳能时，云会形成相对较大的颗粒。对于100-300* 太阳金属丰度，云在终端的分数是小的，对过境光谱的影响有限。对于1000* 太阳金属丰度，非常厚的云形成在终结者。云的分布似乎对云凝结核的浓度和行星自转速率非常敏感。用我们的模拟光谱拟合HST凌日数据表明，金属丰度约为100-300* 太阳。此外，我们发现，云部分在终端可以是高度可变的，导致过境光谱的潜在变化。这种效应在多云的系外行星上可能很常见，并且可以通过多次凌日观测来检测。
2021-01-14 astro-ph.EP
GEMS JWST: HATS-75 b -- A giant planet with a sub-solar metallicity atmosphere orbiting an M-dwarf
Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory（约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；University of Tampa（坦帕大学）；Carnegie Science（卡内基科学）；NASA Goddard Space Flight Center（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）；University of Maryland（马里兰大学）；University of Birmingham（伯明翰大学）；University of St. Andrews（圣安德鲁斯大学）；University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）
研究HATS-75 b的传输光谱，发现其大气和恒星表面共同影响光谱形状，得出低金属量和高碳氧比，强调恒星异质性对系外行星光谱解释的重要性。
2026-04-08 astro-ph.EP
Metallicity of M dwarfs III. Planet-metallicity and planet-stellar mass correlations of the HARPS GTO M dwarf sample
目标。本工作的目的是利用HARPS GTO M矮星子样方法研究M矮星的行星-金属丰度和行星-恒星质量相关。我们使用一种新的方法，利用HARPS高分辨率光谱的优势，以提高金属丰度的精度，使用以前的光度校准[Fe/H]和有效温度作为起始值。结果在这项工作中，我们使用我们的新的校准（rms = 0.08 dex）来研究我们的样品的行星金属丰度关系。众所周知的巨行星FGKM主机与金属丰度的相关性是存在的。关于海王星和较小的主机没有发现相关性，但有一个提示，与[Fe/H]可能存在反相关性。我们将我们的样本与加州行星调查的晚K和M型矮星样本相结合，以增加我们的统计数据，但没有发现新的趋势。我们用两种不同的方法拟合了我们的样本和组合样本的木星宿主频率直方图的幂律f_p = C10^α[Fe/H]：直接箱拟合和baker-fitting过程。我们得到的C值在0.02 ~ 0.04之间，α值在1.26 ~ 2.94之间。关于恒星质量，发现了与行星的假设相关性，但被发现是探测偏差的结果。
2012-12-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
HATS-11b and HATS-12b: Two transiting Hot Jupiters orbiting sub-solar metallicity stars selected for the K2 Campaign 7
我们报告的发现两个凌日系外行星从HAT南调查。HATS-11是一颗V=14.1 G 0的恒星，其光变曲线每3.6192天有一个12.9毫等的周期性下降，径向速度变化与开普勒轨道一致。HATS-11的质量为1.000 $\pm$ 0.060 M $_{\odot}$，半径为1.444 $\pm$ 0.057 M $_{\odot}$，有效温度为6060 $\pm$ 150 K，而它的同伴是0.85 $\pm$ 0.12 M $_J$，1.510 $\pm$ 0.078 R $_J$行星在圆形轨道上。HATS-12显示了每3.1428天5.1 mmag通量的周期性下降和围绕V=12.8 F星的开普勒RV变化。HATS-12的质量为1.489 $\pm$ 0.071 M $_{\odot}$，半径为2.21 $\pm$ 0.21 R $_{\odot}$，有效温度为6408 $\pm$ 75 K。对于HATS-12，我们的测量表明这是一颗2.38 $\pm$ 0.11 M $_J$，1.35 $\pm$ 0.17 R $_J$的行星，在圆形轨道上运行。两颗主星的金属丰度分别为-0.390 $\pm$ 0.060 dex和-0.100 $\pm$ 0.040 dex，是（轻微）演化的恒星。事实上，HATS-11是最贫金属的恒星之一，而HATS-12是拥有热木星行星的最进化的恒星之一。重要的…
2016-03-09 astro-ph.EP
Mass-Metallicity Trends in Transiting Exoplanets from Atmospheric Abundances of H$_2$O, Na, and K
大气成分可以提供行星系形成和迁移历史的有力诊断。利用最新的透射光谱和新的H $_2$加宽的Na和K的不透明度，我们研究了凌日系外行星样本中H $_2$ O，Na和K的大气丰度的约束。我们的19颗系外行星样本从冷的迷你海王星到热的海王星，平衡温度在$\sim$ 300到2700 K之间。使用均匀贝叶斯反演，我们报告大气中Na，K和H $_2$ O的丰度，以及它们的检测意义，确认6颗行星具有强Na检测，6颗具有K，14颗具有H $_2$ O。我们发现一个质量金属丰度的趋势增加H $_2$ O丰度与质量减少，一般跨越亚恒星的气体巨星和恒星/超恒星的海王星和迷你海王星的值。然而，从迷你海王星到热海王星，H $_2$ O丰度的总体趋势明显低于太阳系巨行星中碳的质量-金属丰度关系和系外行星的类似预测。另一方面，气体巨星的Na和K丰度是恒星或超恒星的，彼此一致，通常与太阳系的金属丰度趋势一致。高温气体巨星中的H $_2$ O丰度可能是由于相对于其他元素的氧丰度较低，而不是整体金属丰度较低，并对其形成机制提供了新的限制。物种丰度的不同趋势表明，在大气反演中不应使用以金属丰度作为一个自由参数的化学平衡模型，因为不同的元素可能得到不同的增强。
2019-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Bayesian priors for the eccentricity of transiting planets
在偏心轨道上的行星有更高的几何概率穿越它们的主星。通过应用贝叶斯定理，我们扭转了这种逻辑，表明过境行星的偏心率分布是正偏置的。采用灵活的Beta分布作为偏心率的先验，我们得到了边缘化的过境概率，以及先验的联合概率分布的偏心率和幅角的近星点，给定的行星是已知的过境。这些结果表明，大多数使用开普勒数据计算的行星出现率都高估了行星的普遍性约10%。事实上，如果没有偏心率分布的先验假设，从凌日巡天中得到行星的真实存在是根本上难以处理的。此外，我们表明，以前提取的偏心率分布使用开普勒数据是正偏置的。在其中一个希望施加一个信息偏心之前的情况下，我们提供了一个递归算法来应用我们的联合先验概率分布的逆变换采样。该算法的计算机代码，ECCSAMPLES，提供，使社会直接从前采样。
2014-08-06 astro-ph.EP
Astrometry and radial velocities of the planet host M dwarf GJ 317: new trigonometric distance, metallicity and upper limit to the mass of GJ 317b
在卡内基天体测量行星搜索项目的框架内，我们已经获得了M矮星GJ 317所在行星的精确天体测量结果。新的天体测量给出了15.3 pc的距离测定，比以前的估计多65%。由此产生的绝对星等表明它富含金属，质量比以前假设的要大。这一结果加强了高金属丰度与低质量恒星周围气体巨星存在之间的相关性。在15.3秒差距时，候选行星GJ 317 b的最小天体测量振幅为0.3毫弧秒（边缘在轨道上），刚好低于我们的天体测量灵敏度。然而，鉴于相对大量的观测和良好的天体测量精度，贝叶斯蒙特卡罗马尔可夫链分析表明，行星b的质量必须小于99%置信水平的最小质量的两倍，最有可能的值为2.5 Mjup。利克-卡内基行星搜索计划与凯克一起获得的额外RV测量结果证实了另一个非常长周期的行星候选者的存在，周期为20年或更长。尽管这样的天体会在恒星上留下巨大的天体测量摆动，但它的曲率在天体测量中还不明显。鉴于高金属丰度，以及多个系统富含低质量伴星的趋势，该系统很可能在其宜居带中拥有额外的低质量行星，这些行星可以很容易地用最先进的光学和近红外RV测量进行检测。
2011-11-10 astro-ph.EP
Planetary Orbit Eccentricity Trends (POET). I. The Eccentricity-Metallicity Trend for Small Planets Revealed by the LAMOST-Gaia-Kepler Sample
轨道偏心率是行星的基本性质之一，它的分布可以揭示行星形成和演化的历史。在这里，在行星轨道偏心率趋势（称为POET）的一系列工作中，我们研究了行星偏心率的分布及其对恒星/行星性质的依赖性。在本文中，POET系列的第一项工作，我们研究了小行星的偏心率是否以及如何取决于恒星金属丰度（例如，[Fe/H]）。以前对巨行星的研究发现，行星的偏心率与其宿主金属丰度之间存在显著的相关性。然而，这种相关性是否存在于小行星（例如超级地球和次海王星）仍然不清楚。利用LAMOST-Gaia-Kepler大样本，利用凌日持续时间比方法，对单（多）凌日系统中244（286）颗小行星的偏心率分布进行了研究。我们证实了小行星的偏心率随恒星金属丰度的增加而增加的偏心率-金属丰度趋势。有趣的是，在径向速度（RV）样本中也发现了偏心率和金属丰度之间的类似趋势。我们还发现，多个过渡系统的相互倾斜度随着金属丰度的增加而增加，这预示着一个温和的偏心率-金属丰度上升趋势。小行星的偏心率（倾角）与金属丰度的相关性支持了行星形成的核吸积模型，它们可能是行星形成和演化历史中自（或/和外）激发过程的足迹。
2023-03-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Transition from Giant Planets to Brown Dwarfs beyond 1 au from the Stellar Metallicity Distribution
California Institute of Technology（加州理工学院）；University of California Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
研究发现从1天文单位外恒星金属分布中巨行星向棕矮星的过渡质量为γ=27±8+12 M_Jup，且该过渡与恒星金属含量相关。
2025-12-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Bayesian Methods for Joint Exoplanet Transit Detection and Systematic Noise Characterization
由于系统噪声相对于凌日信号的信号强度，系统噪声的处理是凌日系外行星数据处理的一个重要方面。通常，交通检测的标准方法是独立于交通检测测试并在交通检测测试之前估计和消除系统噪声。如果在光变曲线中存在渡越信号，则系统噪声去除的过程可能通过过拟合使渡越信号失真，从而降低检测效率。我们提出了一个贝叶斯框架联合检测过境信号和系统的噪声特性，并描述了这些检测器的最佳奈曼-皮尔逊似然比测试的实施。联合检测器在系统噪声的高斯贝叶斯先验假设下，简化为匹配滤波器的封闭形式。在注射试验中评价了探索性检测器的性能，结果显示相对于标准方法，$\sim 2\%$的总体检测效率有所提高。我们发现，联合检测效率是专门提高短周期，低过境深度系外行星过境，提供证据支持的假设，联合检测可能确实有助于减轻过拟合。此外，使用联合探测器探测开普勒数据中已知系外行星的初步可行性测试产生了令人鼓舞的初步结果。
2020-04-30 astro-ph.EP astro-ph.IM
Host star metallicity of directly imaged wide-orbit planets: implications for planet formation
直接成像的行星是前主序星和年轻的主序星的自发光伴星。它们位于更宽的轨道（$\sim10\mathrm{s}-1000\mathrm{s}$ ~AU），通常比附近的行星（$\lesssim 10$ ~AU）质量更大。确定这些伸展的行星系的主星性质对于理解和辨别各种行星形成和演化情景是很重要的。我们提出的恒星参数和金属丰度（[Fe/H]）的子样本的18颗恒星已知的主机行星发现的直接成像技术。我们从公共档案中检索这些恒星的高分辨率光谱，并使用合成光谱拟合技术和贝叶斯分析，以统一和一致的方式确定恒星的属性。其中8个来源的金属丰度是首次报道，而其他来源的结果与以前的估计一致。分析表明，直接成像行星所在恒星的金属丰度接近太阳，平均[Fe/H] = $-0.04\pm0.27$ ~dex。金属丰度的大分散表明，在大轨道距离上形成大质量行星可能不需要富含金属的环境。我们还发现，直接成像的大质量行星在宽轨道上的行星质量-宿主星金属丰度关系是非常相似的，研究人口的短周期（$\lesssim 1$ ~yr）超巨星和棕矮星周围的主序星。
2021-01-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
A revisit of the Mass-Metallicity Trends in Transiting Exoplanets
本文分析了19颗凌日系外行星宿主恒星的高分辨率光谱，指出当前数据无法确证质量-金属含量趋势，并建议在2σ置信区间内需58颗HST或45颗JWST精度样本以探测该关系。
2024-02-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Continuous Habitable Zones: Using Bayesian Methods to Prioritize Characterization of Potentially Habitable Worlds
潜在宜居行星的数量继续增加，但我们缺乏时间和资源来描述所有这些行星的特征。随着$\sim$ 30个已知的潜在可居住行星以及越来越多的候选和确认行星，需要一个强大的统计框架来优先描述这些行星。使用$\sim$ 2戈瑞，它采取了地球上的生命，使一个可检测的影响大气作为基准，我们使用贝叶斯统计方法来确定的概率，一个给定的半径周围的恒星已连续居住2戈瑞。我们进行这种分析的9个潜在的宜居系外行星半径$<$ 1.8 R $_\oplus$和/或行星质量$<$ 10 M $_\oplus$周围的9个低质量的主机恒星（$\sim$ 0.5-1.1 M $_\odot$）测量恒星质量和金属丰度，以及金星，地球和火星。通过分析产生了宿主恒星的年龄。该技术也被用来提供2768低质量恒星（0.5-1.3 M $_\odot$）在TESS连续观察区的年龄估计。
2022-03-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
An Open-source Bayesian Atmospheric Radiative Transfer (BART) Code: II. The Transit Radiative-transfer Module and Retrieval of HAT-P-11b
这篇论文以及Harrington等人和Blecic等人的配套论文介绍了贝叶斯大气辐射转移（BART）代码，这是一个用于描述太阳系外行星大气的开源开放式开发包。BART结合了热化学平衡丰度（TEA）、辐射转移（Transit）和贝叶斯统计（MC 3）模块，以约束给定光谱观测的大气温度和分子丰度。在这里，我们描述的过境辐射转移包，一个有效的逐行辐射转移C代码的一维大气，由P. Rojo开发和进一步修改的UCF系外行星组。该代码产生透射和半球积分发射光谱。Transit处理来自HITRAN、Parkman\& Schwenke（{ \water }）、Schwenke（TiO）和Plez（VO）的逐行不透明度;以及来自Borysow、HITRAN和ExoMol的碰撞诱导吸收。瞬态发射光谱模型与C. Morley（priv. comm.）在百分之几。我们将BART应用于海王星大小的行星HAT-P-11 b的{ \Spitzer }和{ \Hubble }凌日观测。我们的结果与以前的研究结果基本一致，限制了{ \water }丰度，并发现大气中重元素含量增加。当我们做出与其他研究不同的假设时，就会出现不同的结论。BART源代码和文档可在https://github.com/exosports/BART上获得。
2021-12-02 astro-ph.EP astro-ph.IM
