The International Deep Planet Survey II: The frequency of directly imaged giant exoplanets with stellar mass
Raphael Galicher, Christian Marois, Bruce Macintosh, Ben Zuckerman, Travis Barman, Quinn Konopacky, Inseok Song, Jenny Patience, David Lafreniere, Rene Doyon, Eric L. Nielsen
Radial velocity and transit methods are effective for the study of short orbital period exoplanets but they hardly probe objects at large separations for which direct imaging can be used. We carried out the international deep planet survey of 292 young nearby stars to search for giant exoplanets and determine their frequency. We developed a pipeline for a uniform processing of all the data that we have recorded with NIRC2/Keck II, NIRI/Gemini North, NICI/Gemini South, and NACO/VLT for 14 years. The pipeline first applies cosmetic corrections and then reduces the speckle intensity to enhance the contrast in the images. The main result of the international deep planet survey is the discovery of the HR 8799 exoplanets. We also detected 59 visual multiple systems including 16 new binary stars and 2 new triple stellar systems, as well as 2,279 point-like sources. We used Monte Carlo simulations and the Bayesian theorem to determine that 1.05[+2.80-0.70]% of stars harbor at least one giant planet between 0.5 and 14M_J and between 20 and 300 AU. This result is obtained assuming uniform distributions of planet masses and semi-major axes. If we consider power law distributions as measured for close-in planets instead, the derived frequency is 2.30[+5.95-1.55]%, recalling the strong impact of assumptions on Monte Carlo output distributions. We also find no evidence that the derived frequency depends on the mass of the hosting star, whereas it does for close-in planets. The international deep planet survey provides a database of confirmed background sources that may be useful for other exoplanet direct imaging surveys. It also puts new constraints on the number of stars with at least one giant planet reducing by a factor of two the frequencies derived by almost all previous works.
Detecting Exomoons Via Doppler Monitoring of Directly Imaged Exoplanets
最近，Teachey，Kipping和Schmitt（2018）报告了在开普勒领域的一颗巨行星周围探测到一颗候选系外卫星，暂时命名为Kepler-1625 b I。这颗候选系外卫星的大小和质量与海王星相当，比我们太阳系中的任何一颗卫星都要大得多，如果得到证实，它将成为新一类巨型卫星或双行星中的第一颗。受开普勒-1625b行星和卫星系统中大质量比的启发，我们通过多普勒光谱研究了直接成像的系外行星周围类似大质量系外卫星的可探测性。开普勒-1625b周围的候选卫星将在其母行星上产生约200米/秒的径向速度信号，足够大，可以用当前或下一代仪器检测到直接成像的行星周围的类似卫星。除了寻找系外卫星，对直接成像的行星进行径向速度测量可以揭示行星自转轴的方向，从而有可能识别天王星类似物。
Asteroseismology and Exoplanets: Proceedings of the IVth Azores International Advanced School in Space Sciences
这本书介绍了第四届亚速尔国际空间科学高级学院的会议记录，题为“Asteroseismology and Exoplanets：Listening to the Stars and Searching for New Worlds”，于2016年7月在葡萄牙亚速尔群岛奥尔塔举行。该学院讨论了在星震学和系外行星科学领域进行的科学研究的前沿课题，这两个现代天体物理学领域共享许多协同作用和资源。本书汇集了18位受邀讲师的贡献，包括一些实践教程。
Molecular mapping of an exoplanet with JWST: NH3 detection in the temperate super-Jupiter Epsilon Indi Ab
Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie（天体物理学与行星学研究所在）；École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris（巴黎综合理工学院，巴黎理工学院）；Observatoire de Paris（巴黎天文台）
利用JWST红外光谱和交叉相关技术，对直接成像的温带超级木星Epsilon Indi Ab进行分子测绘，可靠探测到NH3、H2O、CH4，并边缘性探测到CO2，验证了该方法在强恒星污染下的有效性。
WIde Separation Planets In Time (WISPIT): Two directly imaged exoplanets around the Sun-like stellar binary WISPIT 1
Leiden University（莱顿大学）；University of Galway（高威大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）；SRON Netherlands Institute for Space Research（荷兰空间研究所）
Revealing the Vertical Cloud Structure of a young low-mass Brown Dwarf, an analog to the beta-Pictoris b directly-imaged exoplanet, through Keck I/MOSFIRE spectro-photometric variability
年轻的褐矮星类似于巨大的系外行星，因为它们共享有效温度，近红外颜色和表面重力。因此，对年轻褐矮星的详细描述可能会为巨型系外行星的研究提供帮助，我们目前无法以足够的信噪比观察它们的大气层。2 MASS J22081363+2921215是一颗年轻的L3褐矮星，属于β-Pica-b年轻移动群（2300万年+/-300万年），与β-Pica-b巨型系外行星共享其有效温度和质量。我们用安装在凯克I望远镜上的MOSFIRE多目标摄谱仪对2 MASS J22081363+2921215进行了约2.5小时的J波段分光光度监测。我们测得其J波段光变曲线的最小变异幅度为3.22 +/-0.42%。2 MASS J22081363+2921215的最大和最小通量谱之间的比率显示出弱的波长依赖性和潜在的增强的变化幅度在碱性线。进一步分析表明，碱性线上的变异幅度高于整体变异幅度（4.5- 11%，取决于线）。如果我们将原始MOSFIRE光谱的分辨率降低到R~100，则这些谱线中的可变性幅度较低，这解释了为什么先前在HST/WFC 3光变曲线中没有发现这种潜在的碱性谱线增强的可变性。使用辐射传输模型，我们得到了不同的云层，可能会引入分光光度变化，我们观察到2 MASS J22081363+2921215，进一步支持测量增强的变化幅度在碱性线。我们提供了一个艺术的娱乐垂直云结构的β-Picadium b类似物…
Astrometric Methods for Detecting Exomoons Orbiting Imaged Exoplanets: Prospects for Detecting Moons Orbiting a Giant Planet in $α$ Centauri A's Habitable Zone
提出模拟框架研究通过天体测量信号探测系外卫星，发现专用空间望远镜和39m地基望远镜可在五年任务中探测到环绕 $α$ 半人马座 A 假想巨行星的地球大小卫星。
N-body Interactions will be Detectable in the HR-8799 System within 5 years with VLTI-GRAVITY
虽然开普勒轨道占直接成像行星的天体测量运动的大部分，但由于N体相互作用引起的扰动使我们能够直接限制多行星系统中的系外行星质量。这有可能提高我们对大质量直接成像行星的理解，目前几乎所有的行星都只有模型依赖的质量。VLTI-GRAVITY仪器已经证明，干涉测量可以实现比现有方法高100倍的天体测量精度（Gravity Collaboration et al. 2019），这种精度水平使得探测行星间的相互作用成为可能。在这项研究中，我们表明，在HR-8799系统中，行星与目前使用的开普勒近似值（Lacour et al. 2021）的偏差预计将在五年内达到四分之一毫弧秒，这将使它们能够用VLTI-Gravity检测到。为了做出精确的预测，对这个系统进行建模以直接限制系外行星的质量将是至关重要的。
JWST spectral retrieval of cold directly imaged planet WD0806 b and the first measurement of altitude-dependent K$_{zz}$ in exoplanet atmospheres
Bay Area Environmental Research Institute（湾区环境研究所）；NASA Ames Research Center（美国国家航空航天局艾姆斯研究中心）；NASA Exoplanet Science Institute, Infrared Processing and Analysis Center (IPAC)（NASA系外行星科学研究所，红外处理与分析中心）；Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona（亚利桑那大学月球与行星实验室）；University of California Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；Steward Observatory, University of Arizona（亚利桑那大学斯图尔德天文台）；NRC Herzberg Astronomy and Astrophysics（NRC赫尔茨伯格天文学与天体物理学研究所）；Department of Physics and Astronomy, University of Victoria（维多利亚大学物理与天文学系）；Department of Astronomy, University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校天文学系）
A survey of the linear polarization of directly imaged exoplanets and brown dwarf companions with SPHERE-IRDIS. First polarimetric detections revealing disks around DH Tau B and GSC 6214-210 B
年轻的巨行星和褐矮星同伴发出近红外辐射，可以线性偏振高达百分之几。这种偏振现象可以揭示出星下吸积盘的存在，旋转引起的大气扁率，或者大气尘埃云的不均匀分布。我们测量了近红外线偏振的20个已知的直接成像的系外行星和褐矮星同伴与高对比度成像仪SPHERE-IRDIS在VLT。我们使用IRDAP管道减少了数据，以校正仪器偏振和串扰，偏振度的绝对偏振精度<0.1%。我们报告了第一次探测到来自亚恒星同伴的偏振，DH Tau B和GSC 6214-210 B在H波段的偏振为百分之零点几。通过将测量到的偏振与邻近恒星的偏振进行比较，我们发现这种偏振不太可能是由星际尘埃引起的。因为同伴们先前已经测量过氢的发射谱线和红色，所以偏振极有可能来自环亚恒星盘。通过辐射转移模型，我们约束的磁盘的位置角度，并发现磁盘必须有很大的倾角。这些盘的存在以及DH Tau B的盘与其主星周围的盘的错位表明伴星是在原地形成的。对于其他18个同伴，我们没有检测到显着的极化和地方subpercent上限的极化程度。这些未被探测到的现象可能表明没有环亚恒星盘，年轻伴星的旋转速度很慢，上层大气主要含有亚微米大小的尘埃颗粒，和/或有限的云不均匀性。最后，我们给出了DH Tau，GQ Lup，PDS 70，Beta Pic和HD 106906的拱星盘的图像。
