The Kilodegree Extremely Little Telescope: Searching for Transiting Exoplanets in the Northern and Southern Sky
Kilodegree Extremely Little Telescope（KELT）是一个地面计划，旨在寻找围绕相对明亮恒星运行的系外行星。为了实现这一目标，KELT科学小组运营着两个行星设施-位于亚利桑那州维纳天文台的KELT-North和位于南非天文台的KELT-South。这些天文台使用的望远镜具有特别宽的视野，使KELT能够研究大量潜在的系外行星宿主恒星。瞄准明亮恒星的主要优势之一是，分布在世界各地的小型地面观测站可以很容易地跟踪检测到的系外行星候选者。本文将简要概述KELT-北和KELT-南调查，KELT后续合作进行的后续观测，以及迄今为止确认的系外行星发现，最后简要讨论KELT计划的未来。
2016-05-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
A New Method For Studying Exoplanet Atmospheres Using Planetary Infrared Excess
迄今为止，观测者揭示系外行星大气层的组成或热结构的能力主要依靠两种技术：高对比度直接成像和对凌日系外行星的时间序列观测。前者目前仅限于描述年轻的大质量物体的特征，而后者则需要接近90度的轨道倾角，从而将大气研究限制在系外行星总数的一小部分。在这里，我们提出了一种观测和分析技术，用于研究非凌日系外行星的大气层，该技术依赖于获取同时的宽波长光谱和从恒星光谱中分辨行星红外发射。这种方法可以提供一种有效的手段来研究系外行星的大气动力学，使用稀疏采样的相位曲线观测或机制，以寻找生命迹象的非过境系外行星轨道最近的M-矮星（如Proxima Centauri）。如果詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的观测结果证明这种测量行星红外过量（PIE）的方法是有效的，那么这种测量行星红外过量（PIE）的方法将打开附近大量非凌日系外行星的大气特征。
2020-07-29 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Pointing Limits of Transiting Exoplanet Light Curve Characterization with Pixel Level De-correlation
我们目前的范围（模拟CCD观测测光实验），Python包创建望远镜探测器的前向模型和模拟恒星目标相对于CCD的运动。该软件包的主要应用是模拟开普勒太空望远镜探测器，以预测和表征航天器最后观测活动中增加的仪器噪声。随着航天器稳定推进器的燃料耗尽，推进器的火焰开始溅射和失效，恒星点扩散函数（PSF）相对于航天器探测器上不同灵敏度的区域经历了更极端和更不可预测的运动，在过境系外行星光变曲线中产生了更多的噪音。使用我们的模拟，我们表明，目前的去趋势技术有效地捕捉和删除系统所造成的灵敏度变化高达约10倍，通常经历的K2航天器运动。该示波器包是开源的，并已被推广到允许自定义探测器和恒星目标参数。未来的应用包括由凌日系外行星勘测卫星进行的模拟观测和利用合成大气干扰作为噪声消除技术试验台的地面观测。
2019-03-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
The WASP-South search for transiting exoplanets
自2006年以来，WASP-South一直在扫描南部天空，寻找过境的系外行星。结合日内瓦天文台的径向速度，到目前为止，我们已经发现了30多颗围绕相对明亮的9- 13等恒星运行的系外行星。我们目前的现状报告，这项正在进行的调查。
2010-12-10 astro-ph.EP
The Unrealised Interdisciplinary Advantage of Observing High Mass Transiting Exoplanets and Brown Dwarfs -- Strategic Exoplanet Initiatives with HST and JWST White Paper
本文为JWST观测倡议白皮书，提出应优先开展大质量凌日系外行星与褐矮星的大气表征观测，以填补当前观测空白，助力研究高重力大气辐照效应、行星形成演化，并发挥JWST的全样本表征潜力。
2024-08-14 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Engaging Citizen Scientists to Keep Transit Times Fresh and Ensure the Efficient Use of Transiting Exoplanet Characterization Missions
该白皮书倡导创建一个社区范围的计划，以保持未来平台可能针对的系外行星的精确中途过境时间。考虑到从现在到下一代系外行星定性任务启动期间需要仔细监测的目标数量之多，该网络最初将被设计为一个公民科学项目-侧重于众多的业余天文学家、小型大学和社区学院以及能够使用中等尺寸望远镜和现成CCD的高中。
2019-03-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
Exoplanets in the Antarctic sky. II. 116 Transiting Exoplanet Candidates Found by AST3-II (CHESPA) within the Southern CVZ of TESS
我们报告了中国南极系外行星搜索计划（CHESPA）的第一批结果-这是一项利用AST 3（南极巡天望远镜3倍）项目望远镜进行的宽视场高分辨率测光调查。现在有三台望远镜（AST 3-I、AST 3-II和CSTAR-II）在南极高原的最高点Dome A以全自动和远程模式运行，以利用该地点的优越观测条件及其漫长而不间断的极夜。寻找凌日系外行星是AST 3的关键项目之一。在2016年和2017年的南极冬季，我们使用AST 3-II望远镜调查了南黄道极附近的一组目标场，落在TESS任务\citep{Ricker10}的连续观察区内。2016年数据的第一次数据发布，包括26578颗亮星（$7.5\le i \le15$）的图像，目录和光变曲线，在\citet{Zhang18}中呈现。在最佳测量星等（$i=10$）下，通过光变曲线的RMS测得的最佳精度约为2毫等。我们从这些数据中检测到222个具有合理凌日信号的物体，其中116个根据TESS输入目录\citep{Stassun17}，Gaia DR 2 \citep{Gaia18}和TESS-HERMES光谱\citep{Sharma18}给出的恒星属性是合理的凌日系外行星候选者。随着TESS的第一次数据发布预计在2018年底，这个候选名单将是一个及时的改善拒绝潜在的误报。
2019-01-01 astro-ph.EP astro-ph.IM
Optimizing MARVEL for the radial velocity follow-up of TESS and PLATO transiting exoplanets
TESS和PLATO太空任务计划将已经发现的4000颗系外行星的数量增加一倍，并将测量天空中最亮恒星周围数千颗系外行星的大小，允许地面径向速度光谱跟踪以确定探测到的行星的轨道和质量。我们正在开发的新设施，MARVEL（Raskin等人本次会议），将使地面跟踪大量的系外行星探测，预计从TESS和PLATO，这不能仅通过实现1 m/s的必要径向速度精度的当前设施来执行。本文介绍了MARVEL观测策略和性能分析的基础上预测PLATO过境检测收益率模拟。由此产生的观测情景基线将有助于仪器设计的选择，并证明MARVEL作为TESS和PLATO科学使能设施的有效性。
2020-12-13 astro-ph.EP astro-ph.IM
Detection of transiting Jovian exoplanets by Gaia photometry - expected yield
过去曾多次尝试评估盖亚空间任务将探测到的系外行星凌日的预期数量。在这封信中，我们使用盖亚的更新设计及其预期性能，并应用最新的经验统计程序来提供新的评估。根据后续工作的程度，我们预计盖亚将探测到几百到几千颗过境系外行星。
2012-05-21 astro-ph.EP
Past, Present and Future Stars that can see Earth as a Transiting Exoplanet
在宇宙中寻找生命的过程中，凌日系外行星是我们目前最好的目标。在宇宙中寻找生命的过程中，凌日系外行星是我们目前最好的目标。随着数千个已经被探测到，我们的搜索正在进入一个新的发现时代，即将到来的大型望远镜将在过境世界的大气中寻找生命迹象。然而，宇宙是动态的，太阳系附近的哪些恒星有优势将地球视为过境行星，并可以识别其充满活力的生物圈，因为早期人类文明是未知的。在这里，我们展示了自早期人类文明以来，326光年内的1，715颗恒星处于合适的位置，可以在凌日地球上发现生命，另外还有319颗恒星在未来5，000年内进入这个特殊的有利位置。在这些恒星中，有7颗已知的系外行星宿主占据了观察地球凌日的有利位置，包括罗斯-128，它在过去看到了地球凌日，蒂加登星和特拉普斯特-1，它们将分别在29年和1,642年后开始看到地球凌日。我们发现人造无线电波已经扫过了名单上75颗最近的恒星。
2021-07-16 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Transiting exoplanets with the Mid-InfraRed Instrument on board the James Webb Space Telescope: From simulations to observations
本文利用 MIRI LRS 对凌日系外行星观测进行端到端逼真模拟，并结合 L168-9b 实测数据验证分析流程，揭示仪器系统效应对光谱提取的影响。
2024-03-01 astro-ph.EP astro-ph.IM
Transiting Exoplanet Simulations with the James Webb Space Telescope
在本白皮书中，我们通过模拟一系列具有不同质量和温度的凌日光谱，评估了JWST表征超级地球系外行星大气的潜力。我们的结果是基于JWST模拟器调整到主力光谱仪器NIRSpec的预期性能，并基于Howe & Burrows（2012）的最新系外行星过境模型。这项研究是特别及时的，因为JWST上的科学仪器的观测模式已经完成（Clampin 2010），因为NASA已经选择了TESS任务作为即将到来的探索者。TESS预计将确定超过1000个过境系外行星候选者，包括大约100个附近（<50 pc）的超级地球样本（Ricker et al. 2010）。
2015-07-09 astro-ph.EP
Which Stars can see Earth as a Transiting Exoplanet?
迄今为止，凌日观测已经发现了大多数系外行星。对凌日和日食的光谱观测是表征系外行星大气的最常用工具，将用于寻找生命。然而，一颗系外行星的轨道必须与我们的视线对准，才能观察到凌日。在这里，我们要问，从哪个恒星的有利位置，一个遥远的观察者能够以同样的方式在地球上寻找生命？我们使用TESS输入目录和来自盖亚DR 2的数据来确定可以将地球视为凌日系外行星的最近恒星：我们在100秒差距内确定了1，004颗主序星，其中508颗保证了对地球凌日的至少10小时观测。我们的恒星列表包括大约77%的M型，12%的K型，6%的G型，4%的F型和1%的A型恒星靠近黄道。SETI的搜索，如突破倾听倡议，已经集中在这一部分的天空。我们的目录现在为这个搜索提供了一个目标列表。作为扩展任务的一部分，NASA的TESS还将在黄道上寻找凌日行星，以找到可以在凌日地球上探测到生命的行星。
2020-10-19 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Pupil Masks for Spectrophotometry of Transiting Exoplanets
分光光度的稳定性，这是至关重要的过境系外行星的光谱特性，受到光度变化所产生的指向抖动或主镜变形的空间望远镜的场光阑损失。本文提出了一种利用光瞳掩模消除狭缝损失或场阻损失光度变化的新方法。介绍了两种类型的瞳孔函数：第一种使用常规的（例如，高斯或超高斯）切趾图案;而第二个，我们称之为块形掩模，采用了一种新型的光瞳掩模设计的高光度稳定性。还开发了用于过境观测的光瞳掩模的优化方法。当指向抖动小于约$0.7 λ/D $时，块形掩模可以实现对于几乎任意的场光阑半径的$10^{-5}$的光度稳定性，并且在指向抖动小于约$0.5 λ/D $时，块形掩模可以实现$10^{-6}$的光度稳定性。讨论了光学像差和掩模缺陷对掩模性能的影响。
2017-07-27 astro-ph.EP astro-ph.IM
Radial velocity follow-up for confirmation and characterization of transiting exoplanets
径向速度跟踪对于确定或排除凌日伴星的行星性质以及精确确定其质量至关重要。在这里，我们提出了一些要素的一个有效的多普勒后续战略，高分辨率光谱的基础上，致力于过境候选人的表征。为了说明用于处理过境候选人动物园的策略，提出了CoRoT空间任务的径向速度跟踪的一些方面和结果。
2009-02-20 astro-ph.EP
Out-of-Transit Refracted Light in the Atmospheres of Transiting and Non-Transiting Exoplanets
在系外行星过境之前，大气折射将光线弯曲到观察者的视线中。折射的光形成了一个恒星海市蜃楼，一个扭曲的主星的二次图像。我模拟这种现象和由此产生的过境通量增加整个综合系外行星参数空间。在可见光波段，瑞利散射限制了半长轴为$\lesssim$ 6 AU的大多数系外行星系统中恒星海市蜃楼的可探测性。一个值得注意的例外是几乎所有绕着晚M或超冷矮星运行的行星，在$\gtrsim$ 0.5 AU，最大相对通量增加大于百万分之50。部分基于以前的工作，我建议折射在系外行星系统的重要性是由两个角度：轨道距离除以恒星半径和总偏转实现的光线在光学薄的部分大气。大气透镜事件所造成的非过境的系外行星，允许系外行星探测和大气特征，也进行了调查。我得出的基本形式主义，以确定总的信噪比的大气透镜事件，与开普勒数据的应用。由于瑞利散射和对短周期系外行星的偏向，在开普勒数据中不太可能清楚地存在过境折射光信号。然而，长波长的观测（例如，近红外线）更有可能探测到恒星海市蜃楼。最后，我讨论了凌日系外行星调查卫星探测折射光的潜力，并考虑了詹姆斯韦伯太空望远镜折射光谱所带来的新的科学案例。
2017-09-20 astro-ph.EP
TrExoLiSTS: Transiting Exoplanets List of Space Telescope Spectroscopy
我们提出了STScI WFC3项目网页，太空望远镜光谱学的凌日系外行星列表，TrExoLiSTS。它列出了现有的过境系外行星大气的观测结果，可在MAST档案中使用HST WFC 3使用凝视或空间扫描模式。JWST上的所有仪器都可以使用光谱时间序列观测（TSO）模式获得一个并行页面。该网页包括观测期间获得的主要过境，二次日食和相位曲线。TREXOLISTS有助于在目标、波长覆盖方面与现有计划高度互补的计划的提案准备，并减少重复和冗余工作。超过1.5年前进行的HST WFC 3访问的质量参考可通过包括直接图像，白光曲线和探测器光谱时间序列漂移的图表提供。未来的改进网页将包括：扩大程序查询到其他HST仪器和参考JWST访问的质量。
2022-12-15 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
On the Detection of Non-Transiting Exoplanets with Dusty Tails
我们提出了一种寻找非凌日的尘埃尾巴的系外行星的方法。在凌日的情况下，尘埃在凌日过程中的消光作用使光束中的光比散射到光束中的光要多。因此，光的前向散射分量无论是在进入光束之前还是在离开光束之后都能看到，但在凌日过程中被遮蔽的较大峰值上的振幅减小。这张图片表明，从非凌日的带尘埃尾巴的系外行星中寻找通量的正峰值应该同样富有成效。我们讨论了什么样的振幅预期不同的轨道倾角。这类天体的特征应该与正常的凌日、恒星黑子和大多数（但不是所有）恒星脉动不同。
2016-07-01 astro-ph.EP
Limits on the Orbits and Masses of Moons around Currently-Known Transiting Exoplanets
目标。目前和即将到来的太空任务可能能够探测到过境太阳系外行星的卫星。在这种情况下，重要的是要了解是否预期外卫星存在，以及它们可能的属性是什么。方法.利用数值研究中对系外卫星轨道稳定性的估计，对87颗已知凌日系外行星的清单进行了测试，以确定它们是否有可能拥有大型系外卫星。结果在92%的样本中，比月球大的卫星可以被排除在外行星轨道之外，除非母系外行星的内部结构与太阳系的气体巨星非常不同。只有WASP-24 b、OGLE 2-TR-L9、CoRoT-3 b和CoRoT-9 b的卫星可能超过0.4米\oplus，这在现有观测设施可能的探测能力范围内。此外，除了两个例外，已知的凌日系外行星的外卫星可能的轨道半径范围都在8米以下，因此相当小。
2010-07-26 astro-ph.EP
Using Stellar Densities to Evaluate Transiting Exoplanetary Candidates
在寻找凌日系外行星的过程中，一个持续存在的复杂问题是，最终被证明是行星的候选者的比例很低，这大大增加了用于后续观测的望远镜的负荷，以确认或拒绝候选者。已经进行了几次尝试，以创建可以在不需要额外观察的情况下简化候选列表的技术。其中一些技术涉及光变曲线特性的详细分析;其他估计恒星密度或其代理。在本文中，我们扩展了第二种方法，探索使用独立计算的恒星密度，以确定最有前途的过境系外行星候选人。我们使用一组CoRoT候选者和一组已知的过境系外行星来研究这种方法的潜力。我们特别注意到空间飞行任务中高精度测光所固有的可能性，这种测光可以探测恒星星震脉动，从中可以提取准确的恒星密度，而无需额外的观测。
2011-01-11 astro-ph.EP
Earth as a Transiting Exoplanet: A Validation of Transmission Spectroscopy and Atmospheric Retrieval Methodologies for Terrestrial Exoplanets
本研究利用地球高信噪比透射光谱验证类地系外行星大气反演模型，证实高分辨率下模型吻合度高且可探测多种气体，同时验证一维模型可满足JWST对M型矮星类地行星的观测需求。
2023-08-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
A Physical Model-based Correction for Charge Traps in the Hubble Space Telescope's Wide Field Camera 3 Near-IR Detector and Applications to Transiting Exoplanets and Brown Dwarfs
哈勃太空望远镜（HST）的宽视场相机3（WFC 3）近红外通道广泛用于时间分辨观测，特别是用于凌日系外行星光谱和褐矮星以及直接成像的系外行星旋转相位映射。斜坡效应是WFC 3中时间分辨观测的主要系统学来源，这限制了其测光精度。目前的减缓战略是基于经验拟合，需要额外的轨道“以帮助望远镜达到热平衡“。我们表明，斜坡效应的轮廓可以解释和校正高保真度使用电荷捕获理论。我们还提出了一个模型，这个过程中，可以用来预测和纠正电荷陷阱系统学。我们的模型是基于一个非常小的数量的参数是固有的检测器。我们发现这些参数在不同的数据集之间非常稳定，并且我们提供了最佳拟合值。我们的模型进行了测试，超过120个轨道（$\sim40$访问）的WFC 3的观测，并被证明能够提供近光子噪声限制的修正与两个过境系外行星的凝视和扫描模式的观测以及棕矮星的启动模式观测。在我们的模型校正之后，每次访问的第一个轨道的光变曲线与后续轨道具有相同的光度精度，因此不再需要丢弃第一个轨道的数据。具有相同物理特性的近红外阵列（例如，JWST/NIRCam）也可能受益于这一模式的扩展，如果类似的系统配置文件被观察到。
2017-03-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
Transiting exoplanets from the CoRoT space mission. XV. CoRoT-15b: a brown dwarf transiting companion
我们报告发现的CoRoT空间任务的过境褐矮星绕F7 V恒星的轨道周期为3.06天。CoRoT-15 b的半径为1.12 + 0.30 - 0.15 Rjup，质量为63.3 +- 4.1 Mjup，因此是第二颗位于棕矮星理论质量范围内的凌日伴星。与标准演化模型相比，CoRoT-15 b要么非常年轻，要么膨胀，这种情况类似于M矮星靠近太阳型恒星的情况。光谱限制和光变曲线的分析有利于中心恒星的旋转周期在2.9到3.1天之间，与系统的双同步兼容。
2010-10-01 astro-ph.EP
Characterizing Transiting Exoplanets with JWST Guaranteed Time and ERS Observations
我们强调了保证时间观测（GTO）和早期释放科学（ERS）将如何促进对系外行星大气层的理解，并提供了一个一瞥，看看在JWST运行的第一年中，系外行星科学将做些什么。这些对27颗凌日行星的观测将为我们提供重要的洞察力，了解以温暖到炎热的气体为主的行星的成分，化学，云和热分布，远远超出我们迄今为止从HST，Spitzer和其他天文台学到的知识。这些数据和见解将反过来为我们理解行星形成、大气传输和气候以及各种属性之间的关系提供信息。对岩石行星的大气层也可能有一些了解。JWST将是本世纪20年代表征系外行星大气的最重要任务，在评估本世纪20年代和30年代的系外行星科学以及未来的设施时应该考虑这一点。
2019-03-17 astro-ph.EP
New approach for modeling of transiting exoplanets for arbitrary limb-darkening law
利用二重积分的单重化，给出了行星凌日正问题的一种新解法。在我们的直接问题解决方案的基础上，我们创建了代码TAC-制造商的快速和交互式计算的合成行星过境的数值计算的积分。我们的方法的验证是通过与广泛传播的Mandel & Agol（2002）方法的结果进行比较的情况下，线性，二次和平方根边缘暗化的法律和各种组合的模型参数。我们的方法第一次允许使用任意的主恒星的边缘变暗规律。这一优点加上计算的实际任意精度，使该代码成为一个有价值的工具，面对地面和空间观测的光度精度不断提高的挑战。
2013-03-11 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Detection of Transiting Exoplanets by Gaia
内容：盖亚空间望远镜主要用于进行高精度天体测量，但也用于光谱学和历元测光，可用于研究各种类型的光度变化。其中一种变化类型是系外行星凌日。到目前为止积累的测光数据终于成熟到足以探测一些系外行星。目的：为了充分利用盖亚的科学潜力，我们搜索它的光度数据，寻找系外行星凌日的特征。研究方法：搜索依赖于Box-Least-Square（BLS）方法的一个版本，该方法应用于一组通过机器学习分类方法进行优先排序的恒星。使用TESS的公开全帧图像获得了独立的光度验证。为了验证前两个候选者，径向速度跟踪观测使用光谱仪的大型双目望远镜（LBT）进行。结果：径向速度测量证实了两个候选者确实是热彗星。因此，它们是盖亚探测到的第一颗系外行星-盖亚-1b和盖亚-2b。结论：Gaia-1b和Gaia-2b表明本文提出的方法确实有效。这种方法将用于组装一组额外的系外行星候选者，将在盖亚第三次数据发布中发布，以确保更好地实现盖亚的系外行星探测潜力。
2022-05-20 astro-ph.EP astro-ph.IM
TSARDI: a Machine Learning data rejection algorithm for transiting exoplanet light curves
我们提出了TSARDI，一个有效的拒绝算法，旨在提高过境检测效率的大规模调查收集的数据。TSARDI基于机器学习聚类算法DBSCAN，其目的是作为一个强大的和自适应的过滤器，旨在识别数据去趋势过程中留下的不需要的噪声点。TSARDI是一种无监督的方法，它可以单独处理每个光变曲线;不需要任何其他场光变曲线的先前知识。我们进行了模拟过境搜索注入行星的QES项目获得的真实数据，并表明TSARDI导致整体过境检测效率增加了$\sim$ 11\%，从相同的样本，但使用标准的sigma剪辑算法获得的结果相比。对于我们样本的较亮端（主星星等< 12），TSARDI实现了$\sim$ 80%的注入行星的检测效率。虽然我们的算法主要是为系外行星领域开发的，但它很容易适应和扩展，可用于任何时间序列。
2018-09-11 astro-ph.EP astro-ph.IM
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
The low density transiting exoplanet WASP-15b
我们报告发现了一颗低密度的系外行星，它在南半球经过一颗11等的恒星。WASP-15 b的公转周期为P=3.7520656+-0.0000028 d，质量M_p=0.542+-0.050 M_J，半径R_p=1.428+-0.077 R_J，因此是迄今发现的密度最小的凌日系外行星之一（rho_p=0.247+-0.035 g cm^-3）。对主星光谱的分析表明，它属于F5附近的光谱型，有效温度T_eff=6300 ± 100 K，[Fe/H]=-0.17 ± 0.11。
2009-02-16 astro-ph.EP
Breakthrough Listen: A Technosignature Search Around 27 Eclipsing Exoplanets Selected from the Transiting Exoplanet Survey Satellite Catalogue
本研究利用突破聆听项目数据，对27颗TESS食双星系外行星进行技术特征搜索，通过掩星事件检测人工信号，但所有候选信号均被识别为射频干扰。
2025-06-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
Transiting Exoplanet Studies and Community Targets for JWST's Early Release Science Program
詹姆斯·韦伯太空望远镜将彻底改变凌日系外行星大气科学，因为它有能力进行连续、长时间的观测，而且与现有的天基设施相比，它有更大的收集面积、光谱覆盖范围和光谱分辨率。然而，目前还不清楚JWST的性能如何，以及它的无数仪器和观测模式中哪一种最适合于凌日系外行星研究。在这篇文章中，我们描述了一个预备性的JWST早期发布科学（ERS）计划，该计划专注于测试特定的观测模式，以快速为社区提供所需的数据和经验，以规划更有效和成功的未来过境系外行星表征计划。我们提出了一个多管齐下的方法，其中该计划的一个方面侧重于观察一个单一的目标与所有建议的观测模式，以确定和了解潜在的系统，比较在重叠和相邻的波长区域的透射光谱，确认吞吐量，并确定整体性能。在我们寻找适合实现这些目标的凌日系外行星时，我们确定了12个符合我们定义的标准的物体（被称为“社区目标”）。目前，最有利的目标是WASP-62 b，因为它的预测信号大小较大，相对明亮的主星，并且位于JWST的连续观察区。由于大多数社区目标没有明确的大气特征，我们建议启动预备观测计划，以确定其大气中是否存在模糊的云/雾。需要可测量的光谱特征来确定系外行星特征的最佳分辨率和波长区域。我们提出的ERS计划的其他举措包括测试仪器亮度极限和进行相位曲线观测。（节录）
2016-04-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
Directed follow-up strategy of low-cadence photometric surveys in Search of Transiting Exoplanets - II. application to Gaia
在之前的一篇论文中，我们提出了定向跟踪（DFU）方法，我们建议该方法可用于有效地增强低节奏光度测量，以优化探测凌日系外行星的机会。在本文中，我们提出了初步的测试应用DFU的方法，未来欧空局的空间任务盖亚。我们通过几个已知凌日行星的模拟案例，使用盖亚预期的性能和当前的设计，展示了盖亚测光的策略应用。我们表明，尽管低节奏的观测DFU，当为盖亚的扫描定律量身定制时，可以方便地检测过境行星与地面观测，即使在任务的生命周期。我们的结论是，盖亚测光，虽然没有优化过境检测，不应该被忽视的过境行星的搜索。如果有一个适当的地面后续网络，它可以对这一搜索作出重要贡献。
2012-11-20 astro-ph.EP
A new method to measure the spectra of transiting exoplanet atmospheres using multi-object spectroscopy
传统上，探测凌日系外行星大气层的地基分光光度观测采用比较和目标恒星光变曲线之间的线性映射（例如通过差分分光光度法）来校正系统学污染凌日信号。作为这种传统方法的替代，我们引入了一种新的高斯过程（GP）回归为基础的方法来分析地面分光光度数据。我们的新方法允许一个广义的非线性映射之间的目标过境光变曲线和时间序列用于去趋势。这是一个改进，因为目标和比较明星流量的影响，不同的大地测量和仪器系统，这是复杂的和非线性的。我们将我们的方法应用到六个双子座/GMOS过境的温暖（T $_{\rm eq}$ = 990 K）海王星HAT-P-26 b。当使用比较星光变曲线作为GP回归量时，与传统方法相比，我们获得平均$\sim$ 20%更好的过境深度精度和白光曲线上的残余散射，而当明确不使用比较星时，平均$\sim$ 20%更差。最终，只有30%的透射光谱精度的成本，我们的方法克服了在仪器视场中使用比较星的必要性，这一直是基于地面观测的系外行星过境明亮恒星的大气层的限制因素之一。我们获得了HAT-P-26 b在490-900 nm范围内的平坦透射光谱，这可以通过灰色不透明度云甲板的存在和过境时间变化的指示来解释，这两者都与以前的测量结果一致。
2021-12-13 astro-ph.EP astro-ph.IM
Fast and Precise Light Curve Model for Transiting Exoplanets with Rings
在太阳系已知的环中存在硅酸盐物质，这增加了环系统存在的可能性，即使在雪线内也是如此--大多数凌日系外行星都是在雪线内发现的。以前的研究表明，在凌日光变曲线中检测系外行星环是可能的，尽管具有挑战性。为了帮助这种未来的探测系外行星环，我们提出了多边形+段模型建模的光变曲线的系外行星环。这个高精度的模型包括完整的环几何形状，以及可能的环透明度和主星的边缘变暗。它在计算上也很高效，只需要在小范围内进行一维积分，比现有技术更快。该算法的核心是进一步推广到计算任何一组凸基元形状在运输中的光变曲线（{ \it例如}）。多行星、扁圆行星、卫星、环、其组合等）同时考虑到它们的重叠。python源代码已经发布。
2019-10-26 astro-ph.EP
CoRoT pictures transiting exoplanets
自90年代末首次发现系外行星以来，系外行星的探测和表征已经取得了巨大进展。特别是，通过结合凌日和径向速度技术对行星的质量和半径进行独立测量，可以探索它们的密度，从而探索它们的内部结构。在这次调查中，法国国家空间研究中心的开创性空基任务CoRoT（2007-2012）描述了大约30颗新行星的特征。CoRoT增强了巨型系外行星的多样性，并发现了第一颗地球系外行星。继CoRoT之后，NASA开普勒任务将我们的知识扩展到了小尺寸行星，多系统和行星轨道双星。NASA/TESS（2017年）和ESA/PLATO（2024年）将继续探索这些新世界。
2015-10-05 astro-ph.EP
The DOHA algorithm: a new recipe for cotrending large-scale transiting exoplanet survey light curves
我们提出了DOHA，一个新的算法，通过过境系外行星调查获得的共趋光度光变曲线。该算法采用了一种新的方法，传统的“差分测光”技术，通过选择最合适的比较星为每个目标的光变曲线，使用两步相关搜索。对真实数据的广泛测试表明，多哈回合修正了夜间变化和影响数据的长期系统性。对来自卡塔尔系外行星调查的9500个光变曲线样本进行的统计研究表明，与原始光变曲线相比，DOHA校正的光变曲线显示RMS改善了2倍。此外，我们表明，在我们的样本中的过境检测概率可以大大增加，甚至高达7倍，应用DOHA后。
2016-11-23 astro-ph.EP
An Information Theory Approach to Identifying Signs of Life on Transiting Planets
本文提出利用信息论分析模拟系外行星透射光谱，作为诊断工具识别类地行星的生命特征，为观测者评估系外行星宜居性提供框架。
2023-10-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
First results of the Kourovka Planet Search: discovery of transiting exoplanet candidates in the first three target fields
我们目前的第一个结果，我们的搜索过境系外行星候选人的Kourovka行星搜索（KPS）项目的一部分。该项目的主要目标是寻找主要在银道面、在11至14等$R_c$星等范围内经过其主星的新的热彗星。Acton Sky Portal Observatory（美国）作为测试观测，我们在2012年至2015年期间观测了三个$2\times2$ deg $^2$的天体场。结果，我们在输入目录的39000颗恒星中发现了四颗凌日系外行星候选者。在本文中，我们提供了该项目的描述，并分析了额外的光度，光谱和斑点干涉观测发现过境系外行星候选人。四个过境系外行星候选者中有三个最有可能是天体物理误报，而第四个（最有希望的）候选者的性质仍有待确定。此外，我们还提出了一种替代观测策略，可以增加该项目的系外行星牵引。
2016-07-07 astro-ph.EP
Transmission spectrum of Earth as a transiting exoplanet - from the ultraviolet to the near-infrared
系外行星的透射光谱是描述岩石行星特征和探索其可居住性的工具。以地球为代表，模拟了大气截面随波长的变化，并给出了115 ~ 1000 nm范围内各种大气组分、瑞利散射和折射的影响。云对这张照片的影响并不显著，因为折射阻止了远距离观测者在地球-太阳模拟的过境几何中对大气层最低12.75公里处进行采样。我们计算了类地系外行星围绕类日恒星的日食光谱的有效行星半径。在200 nm以下，紫外（UV）O_2吸收使有效行星半径增加约180 km，而在760.3 nm处增加27 km，在近红外（NIR）处增加14 km，主要是由于折射。这意味着在UV-NIR波长范围内有效行星半径的变化为2.6%，表明紫外线是未来太空任务的一个有趣的波长范围。
2017-03-22 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Characterization of transiting exoplanets by way of differential photometry
本文描述了一个简单的活动，绘制和表征的光变曲线从一个系外行星凌日事件的方式差示光度分析。参与者使用免费的数字成像软件分析一系列望远镜图像，目的是计算各种系外行星参数，包括其大小、轨道半径和可居住性。该活动是为高中或大学本科生设计的，介绍了天体物理学的基本概念和对系外行星科学基础、凌日法和数字测光的理解。
2015-09-02 astro-ph.EP physics.ed-ph
ELLC - a fast, flexible light curve model for detached eclipsing binary stars and transiting exoplanets
由于对凌日系外行星的调查和其他大规模测光调查，现在可以获得数千颗分离的食双星和凌日系外行星系统的非常高质量的光变曲线。我开发了一个双星模型（ELLC），可用于分析分离食双星和凌日系外行星系统的光变曲线，该模型快速而准确，并且可以包括恒星斑点的影响，多普勒增强和偏心轨道双星内的光旅行时间。该模型将恒星表示为三轴椭球体。双星的视通量是用高斯-勒让德积分在椭圆上计算的，椭圆是这些椭圆在天空中的投影。该模型也可以用来计算在日食期间恒星的通量加权径向速度（罗西特-麦克劳克林效应）。通过与观测数据和其他光变曲线模型的比较，对该模型的主要特征进行了测试。该模型被认为是足够准确的分析非常高质量的测光，现在可以从空间间隔的仪器，足够灵活的模型范围广泛的食双星和太阳系外的行星系统，并足够快，使现代蒙特卡罗方法的数据分析和模型测试。
2016-05-12 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Efficient Geometric Probabilities of Multi-Transiting Exoplanetary Systems from CORBITS
美国宇航局的开普勒太空望远镜使用凌日法成功发现了数千颗系外行星候选者，其中包括数百颗拥有多颗凌日行星的恒星。为了估计这些有价值的系统的频率，必须考虑到在同一母恒星周围探测到多个凌日系外行星的独特几何概率。为了改善以前的研究，使用数值方法，我们已经构建了一个有效的，半解析算法称为CORBITS，给定一个集合的绕恒星运行的系外行星，计算的概率，任何特定的一组系外行星可以观察到过境。该算法应用初等微分几何的定理来计算球体表面上由圆形曲线限定的面积（参见Ragozzine & Holman 2010）。与蒙特卡罗模拟相比，实现的算法比以前的算法更准确，速度也快了几个数量级。我们使用CORBITS表明，目前的太阳系将只显示最多3个过境行星，但这随着时间的推移，由于动力学演化而变化。我们还使用了CORBITS几何去偏开普勒的多凌日行星候选者的周期比和相互希尔球分布，这导致这些分布向略大的值移动。在附录中，我们提出了额外的半分析方法来确定系外行星共同事件的频率，即，两颗行星相互凌日的几何概率（行星-行星掩星，与凌日环联行星有关）以及当它们凌日恒星时同时发生凌日的概率。在https://github.com/jbrakensiek/CORBITS上可以公开获得CORBITS算法和几个工作示例
2016-02-23 astro-ph.EP
Transit Timing Variations and linear ephemerides of confirmed Kepler transiting exoplanets
我们使用开普勒任务Q1至Q17季度的长节奏去趋势数据确定了凌日系外行星的新线性星历。我们分析了2098颗太阳系外行星的TTV图。121个天体的TTV被排除在外（因为数据点不足，恒星活动的影响等）。最后，新的线性星历的1977年系外行星从开普勒档案。在大约35%的研究系外行星的TTV图上观察到显著的线性趋势。掌握正确的线性星历是成功进行凌日跟踪观测的基础。分析了64颗系外行星的剩余TTV图，显示出周期性变化，其中43颗TTV行星尚未被报道。
2019-02-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observations of Transiting Exoplanets with the James Webb Space Telescope (JWST), Publications of the Astronomical Society of the Pacific (PASP), December 2014
本文总结了2014年3月举行的一次研讨会，讨论詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）通过凌日观测彻底改变我们对系外行星物理性质的认识的潜力。JWST独特的高灵敏度和宽波长覆盖范围的组合将使高信噪比的过境准确测量成为可能。最重要的是，JWST光谱学将研究行星大气，以确定原子和分子组成，探测垂直和水平结构，并跟踪动力学演变，即系外行星天气。JWST将在各种各样的环境中对质量和密度不同的各种行星进行采样，这些环境的特点是宿主恒星质量和金属丰度、轨道半长轴和偏心率。一个广泛的系外行星科学计划可以使用整个JWST任务的很大一部分。
2014-11-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
Characterizing Atmospheres of Transiting Earth-like Exoplanets Orbiting M Dwarfs with James Webb Space Telescope
最近在附近的几颗M矮星周围发现了一些过境的、可能适合地球居住的系外行星。这些世界代表了即将到来的美国宇航局詹姆斯韦伯太空望远镜的大气特征的重要目标。由于用于系外行星表征的可用时间有限，因此在试图探测围绕冷恒星运行的潜在类地世界的大气成分时，首先了解JWST的能力和局限性至关重要。在这里，我们探索耦合的气候化学大气模型的类地行星绕网格的M矮主机。使用新开发和验证的JWST仪器模型-JWST系外行星过境模拟器（JETS）-我们研究了各种相关仪器和观测模式的关键生物特征和可居住性指标气体物种的可检测性。考虑了光谱分辨探测情景以及特定物种的光谱影响在仪器/模式的整个范围内综合的情况，并强调了考虑在整个可观测光谱范围内获得的信息的重要性。当考虑到仪器/模式的整个光谱覆盖范围时，对于系统距离高达10-15 pc的无云类地世界，如果观测几十次凌日（或更少），就可以达到信噪比5的甲烷、二氧化碳、氧气和水的探测。当与以前的结果相比，气体物种检测所需的曝光时间取决于方法，以量化的光谱影响的物种，以及基本的光化学模型假设。因此，JWST对大气丰度的限制，即使只是上限，也有可能促进我们对陆地大气化学的理解。
2021-04-02 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Multi-site All-Sky CAmeRA: Finding transiting exoplanets around bright ($m_V < 8$) stars
本文介绍了多站点全天空相机（MASCARA）的设计，操作和性能。它的主要目标是通过监测整个天空来寻找新的系外行星过境明亮的恒星$4 < m_V < 8$。MASCARA由加那利群岛拉帕尔马的一个北部站（自2015年2月起全面运行），智利拉西拉天文台的一个南部站（自2017年初开始运行）和荷兰莱顿天文台的一个数据中心组成。MASCARA的两个观测站都配备了五台使用宽视场透镜（焦距为24毫米）的行间CCD相机，它们的指向固定，共同覆盖了当地天空的3号气团。行间的CCD相机允许背靠背曝光，在固定的恒星时间拍摄，曝光时间为6.4恒星秒。曝光时间足够短，以至于在积分过程中，恒星穿过CCD的运动不会超过一个像素。天体测量和光度测量在现场进行，之后产生的光变曲线被转移到莱顿进行进一步分析。最终的MASCARA档案将包含${\sim}70,000$恒星的光变曲线，低至$m_V=8.4$，精度为$m_V=8$时每5分钟$1.5\%$。
2017-02-13 astro-ph.EP astro-ph.IM
KELT: The Kilodegree Extremely Little Telescope, a Survey for Exoplanets Transiting Bright, Hot Stars
KELT项目最初设计为小孔径、宽视场光度测量，对行星过境明亮（V~8-10）恒星具有最佳灵敏度。这个星等范围对应于径向速度测量完成时的微弱星等极限和专门的地面凌日测量经常发现的凌日行星宿主的明亮星等极限之间的差距。Malmquist偏差和其他因素也导致KELT调查专注于发现行星过境相对较热的宿主恒星。到目前为止，该调查已经发现了22个凌日热彗星，其中包括一些迄今为止已知的最明亮的凌日行星宿主恒星。这些行星中有超过一半是经过Teff > 6250 K的快速旋转恒星，由于获得这些恒星的精确径向速度的挑战，径向速度和凌日调查在很大程度上避开了这些恒星。KELT调查已经开发了一个协议和专门的软件，用于确认围绕恒星旋转速度高达~200公里/秒的凌日行星。本章回顾了KELT行星的发现，描述了它们的科学价值，并简要讨论了KELT项目产生的非系外行星科学，特别是长时间尺度的现象和TESS任务的准备工作。
2018-03-01 astro-ph.EP
Scattered light may reveal the existence of ringed exoplanets
围绕着巨大系外行星的行星环（以下简称“行星环”）仍然是大量已发现行星中缺失的行星现象。尽管存在大量的方法来识别和描述这些驱逐，但迄今为止没有一种方法是成功的。这些努力大多集中在围绕凌日系外行星的环产生的光度特征上;因此，对于非凌日环行星可能引起的可检测特征几乎没有兴趣，因为它们的大气层和（假设的）环系统相当大的表面都有过量的散射星光。这种由驱邪产生的额外散射将发生在这里定义为恒星光变曲线的“夏至”的轨道位置。在这封信中，我们开发了一个一阶模型来估计非过境exorings的光度特征，并预测其可探测性，使用现在和未来的设施。我们还展示了如何，除了发现本身，我们的模型可以用来约束行星环系统的轨道和物理参数。
2020-04-29 astro-ph.EP astro-ph.IM
WASP-29b: A Saturn-sized transiting exoplanet
我们发现了一颗土星大小的行星，每3.9天经过一颗V = 11.3，K4的矮星。WASP-29 b的质量为0.24+/-0.02 M_Jup，半径为0.79+/-0.05 R_Jup，是迄今为止WASP调查发现的最小的行星，也是质量和半径与土星最相似的系外行星。主星WASP-29的金属丰度高于太阳，与土星质量的行星可能存在相关性，即主星金属丰度较高的行星核心质量较高，因此半径较小。
2010-09-27 astro-ph.EP
Comparison of the power-2 limb-darkening law from the Stagger-grid to Kepler light curves of transiting exoplanets
不准确的边缘变暗模型可能是凌日系外行星和食双星系统光变曲线分析的一个重要误差来源，特别是对于光学波长的高精度光变曲线。最近提出了幂2的肢体暗化定律，$I_λ(μ) = 1 - c\left(1-μ^α\right)$，作为治疗肢体暗化的复杂性和精确性之间的良好折衷。我使用基于交错网格的3D恒星大气模型的合成光谱来计算多个通带（UBVRI、CHEOPS、TESS、Kepler等）的边缘变暗。使用最小二乘法拟合直接从列表$I_λ(μ)$值计算的模拟光变曲线来优化幂-2边缘变暗定律的参数。我使用转换后的参数$h_1 = 1-c\left(1-2^{-α}\right)$和$h_2 = c2^{-α}$直接比较这些优化的边缘变暗参数的边缘变暗测量开普勒光变曲线的16个过境系外行星系统。发现从光变曲线分析得到的转换参数$h_1$和$h_2$的后验概率分布（PPD）的相关性远低于$c$和$α$的PPD。（$h_1$，$h_2$）的计算值和观测值之间的一致性通常非常好，但开普勒17的观测值和计算值之间存在显着差异，开普勒17是样本中唯一一颗因磁活动（星点）而在日食之间显示出显着变化的恒星。这里提供的$h_1$和$h_2$的表格可以用来精确地模拟凌日系外行星的光变曲线。我还提供了估计的先验，应适用于转换参数$h_1$和$h_2$的基础上，我的分析开普勒光变曲线的16颗恒星过境系外行星。
2018-04-21 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Predictions of Transiting Exoplanet Confirmations from Rubin LSST Surveys
School of Earth and Space Exploration, Arizona State University（亚利桑那州立大学地球与太空探索学院）；Penn State University（宾夕法尼亚州立大学）；Universidad Andres Bello（安德烈斯贝略大学）；Universidad Nacional Autonoma de México（墨西哥国立自治大学）；University of Belgrade（贝尔格莱德大学）
评估LSST十年巡天中WFD和DDF场对系外行星凌星的探测能力，发现仅DDF场可确认少量热行星，WFD无确认，受限于稀疏多波段观测策略。
2026-06-26 astro-ph.EP astro-ph.IM
First Evidence of a Retrograde Orbit of Transiting Exoplanet HAT-P-7b
我们提出了第一个证据的逆行轨道的过境系外行星HAT-P-7 b。这一发现是基于斯巴鲁HDS在UT 2008年5月30日发生的HAT-P-7 b过境期间对Rossiter McLaughlin效应的测量。我们的最佳拟合模型显示，这颗行星的自旋轨道对准角为λ= -132.6（+10.5，-16.3）度。最近的行星迁移模型考虑了行星-行星散射过程或Kozai迁移，预测了这种逆行行星的存在。我们的发现提供了一个重要的里程碑，支持这种动态迁移理论。
2009-08-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Colour-magnitude diagrams of transiting Exoplanets -- III. A public code, nine strange planets, and the role of Phosphine
色幅图提供了一种比较相似物体总体的方便方法。当用精确的测量数据很好地填充时，它们允许简单地从图上与其他物体的接近程度对天文物体的整体性质进行快速推断。我们在这里提出了一个Python工具包，它允许用户产生过境系外行星的颜色-星等图，将行星与超冷矮星的种群、直接成像的系外行星、行星大气的理论模型以及其他过境系外行星进行比较。使用选择的近红外和中红外颜色星等图，我们展示了如何离群值可以确定为进一步的调查，以及如何新兴的子种群可以确定。此外，我们提出的证据表明，观测到的差异，在\textit{Spitzer}的4. 5 μm的流量，辐照的闪烁体，和外地褐矮星，可能是由于磷化氢，这是容易光解。在低辐射环境中磷化氢的存在可能否定了解释日食测量的热反演的必要性。我们推测HD 189733 b的夜面和GJ 436 b、GJ 3470 b的昼面的异常低的4.5μm通量可能是由于磷化氢的吸收造成的。最后，我们使用我们的工具包，包括\textit{Hubble} WFC 3光谱，创建一个新的光度带称为“水带”（\textit{W$_{JH}$} -带）的过程中。我们表明，颜色指数[ \textit{W$_{JH}$-H} ]可以用来限制系外行星的C/O比，表明未来的观测与\textit{JWST}和\textit{Ariel}将能够区分这些人口，如果他们存在，并选择成员进行未来的后续行动。
2020-08-07 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Transiting Planets with LSST I: Potential for LSST Exoplanet Detection
大型综合巡天望远镜（LSST）的设计是为了满足几个不同的科学目标，这些目标可以通过十年的综合巡天来解决。然而，LSST还将提供大量数据，这些数据可以用于其主要目标之外的其他科学。我们展示了使用LSST数据来寻找凌日系外行星的潜力，特别是找到围绕宿主恒星运行的行星，这些恒星是恒星星族的成员，这些恒星族目前的系外行星调查还没有彻底探测到。我们发现，现有的算法可以检测到模拟LSST光变曲线的太阳型恒星周围的热彗星，热海王星周围的K矮星，行星绕恒星在大麦云云的过境。我们还表明，LSST将有潜在的检测超地球轨道的红矮星，包括那些在宜居带轨道的灵敏度，如果它们存在于LSST将观察到的某些领域。根据这些结果，我们认为LSST有能力为系外行星科学做出有价值的贡献。
2014-10-24 astro-ph.EP
