Characterisation of starspot structure and differential rotation of Kepler-411
University of Helsinki（赫尔辛基大学）；University of Hertfordshire（赫特福德大学）
通过两种方法分析开普勒-411的暗斑分布和自转特性，发现其自转一致于刚体自转，未发现暗斑自转差异，但检测到行星c遮蔽暗斑的三次证据。
2026-02-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hiding in plain sight: observing planet-starspot crossings with the James Webb Space Telescope
围绕活跃恒星运行的凌日系外行星经常会隐藏可见星盘上的星点和光斑。这样的掩星经常被分光光度凌日所拒绝，因为人们认为它们不包含研究系外行星大气的相关信息。然而，它们可以提供有用的约束条件，以检索的温度的主动功能和它们的影响，透射光谱。我们分析的能力，詹姆斯·韦伯太空望远镜在确定的光谱掩星，尽管缺乏光学波长仪器上。重点是K和M光谱型，我们模拟了不同温度和不同位置的星盘的星点，并发现星点温度可以确定在几百开尔文使用NIRSpec/棱镜和建议的NIRCam/F150 W2 $+$ F322 W2的宽波长能力。我们的结果是特别有前途的情况下，K和M矮星的$_K \leq 12.5$等大的温度对比。
2021-11-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
Homogeneous search for spot transits in Kepler and TESS photometry of K $-$ M-type main-sequence stars
University of Helsinki（赫尔辛基大学）
本文通过开普勒和TESS数据，采用贝叶斯分析方法，寻找K-至M型主序星凌日期间的斑点遮蔽事件候选者，发现105个候选斑点，揭示了K矮星HD 189733和TOI-1268的新斑点。
2025-02-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Starspots and spin-orbit alignment for Kepler cool host stars
主恒星的自转轴与其行星的轨道之间的角度（即，恒星密度）是关于系外行星系统形成和演化的宝贵信息。罗斯特-麦克劳克林效应的测量显示，许多拥有热木星的恒星都有很高的热木星度，这表明热木星的形成涉及轨道倾角的激发。在这篇文章中，我们展示了如何通过恒星黑子的行星可以用来测量系外行星系统的相似性。这项技术首次被用于获得一个有多颗行星位于一个圆盘中的系统的平行度，开普勒-30，结果是恒星的平行度小于10度。还讨论了系外行星系统，特别是热木星人口的形成的影响。
2012-11-08 astro-ph.EP
Starspots on WASP-85
通过分析K2短节奏观测，我们发现了热木星WASP-85 Ab的宿主恒星WASP-85 A上的恒星黑子。对重复发生的星斑掩星事件的探测表明，这颗行星的轨道与恒星的自转轴（$λ<14^{\circ}$）对齐，并表明恒星的自转周期为$15.1 \pm 0.6$ d。K2光变曲线揭示了一个周期为$13.6 \pm 1.6$ d的旋转调制，与从恒星黑子确定的周期一致。没有显著的凌日时间变化，因此没有证据表明系统中有任何其他行星。考虑到明显的旋转调制，我们只能为任何相位曲线调制和二次日食设定百万分之一百的上限。
2016-03-21 astro-ph.EP
Measuring the Temperature of Starspots from Multi-Filter Photometry
本文利用多波段同步凌星光变和STSP建模波长相关黑子对比度，仅通过一次黑子掩食测得HAT-P-11平均黑子温度为4500 K ± 100 K。
2023-07-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observational studies of transiting extrasolar planets (invited review)
凌日系外行星的研究只有15年的历史，但已经成熟为一个丰富的研究领域。我回顾了这项工作的观测方面，集中在发现凌日，行星的测光和光谱学，同质研究项目，恒星黑子，轨道的特征，和大气特性的已知行星的特征。我从历史背景开始，最后一瞥苔丝，切普斯，盖亚和柏拉图的未来。
2014-11-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Robust Transiting Exoplanet Radii in the Presence of Starspots from Ingress and Egress Durations
我们通常从凌日深度测量凌日系外行星的半径，凌日深度由行星和恒星的横截面积之比给出。然而，如果一颗恒星的暗星斑（或亮区）分布在整个凌日弦上，凌日深度将偏向较小（较大）的值，因此如果不考虑的话，推断的行星半径将较小（较大）。我们重新参数化的过境光变曲线，占“自污染”的光球不均匀性分裂成两个参数的参数$R_p/R_\star$：一个半径比-控制的持续时间的入口和出口-和另一个测量可能污染的过境深度。我们表明，这是相当于第二颗星（正或负通量）的污染的配方，它是敏感的恒星光球的时间稳定的不均匀性。我们使用合成光变曲线的斑点星在高信号噪声表明，从测量的入口/出口持续时间恢复的半径可以恢复的真实半径行星过境斑点星与轴对称斑点分布，如果边缘变暗参数是精确已知的。我们拟合了开普勒和斯皮策10颗行星的时间平均高信噪比过境光变曲线，以测量行星半径并寻找斑点分布的证据。我们发现，该样品有一系列的测量深度和入口持续时间是自相一致的，没有提供强有力的证据污染的斑点。然而，有证据表明开普勒-17上的恒星黑子被遮蔽，相对明亮的区域被开普勒-412和HD 80606的行星遮蔽。詹姆斯·韦伯太空望远镜的未来观测可能使这项技术能够在恒星不均匀性存在的情况下产生精确的行星半径。
2018-07-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Starspots and spin-orbit alignment in the WASP-4 exoplanetary system
我们提出了4个凌日的系外行星WASP-4 b的测光，每个精度约为500 ppm，时间采样为40- 60秒。我们已经使用的数据来完善的系统参数和星历的估计。在其中两次凌日期间，我们观察到一个短暂的低振幅异常，我们将其解释为行星对恒星黑子的掩星。我们还发现了一对类似的异常在以前出版的测光的证据。这些异常现象的重现表明，恒星的自转轴几乎与轨道轴对齐，否则星斑就不会留在凌日弦上。通过分析异常的时间，我们发现天空投影的恒星倾斜度为-1-{-12}^{+14}度。这一结果与最近对罗斯特-麦克劳克林效应的观察一致（并且更具限制性）。这表明行星迁移机制保留了最初的低盐度，或者潮汐演化重新调整了系统。未来使用Corot和Kepler任务的数据应用这种方法将允许对许多其他系外行星进行自旋轨道对齐探测。
2011-03-24 astro-ph.EP
Starspot activity and rotation of the planet-hosting star Kepler-17
上下文开普勒17是一颗G2 V类太阳恒星，伴随着一颗质量约为2.5木星质量的凌日行星，轨道周期为1.486 d，最近由开普勒太空望远镜发现。这颗恒星作为一个年轻的太阳类似物非常有趣。目标。我们使用开普勒收集的大约500天的高精度，高占空比的光学测光来研究恒星的旋转及其光球活动区的演化。方法.我们应用最大熵光变曲线反演技术来模拟由具有固定面积比的暗斑和明亮的类太阳光斑组成的活动区域引起的通量旋转调制。在固定的时间间隔后，它们的配置会发生变化，以考虑它们的演变。活动区被用作示踪剂来研究恒星的差异旋转，行星掩星被用来限制一些点的纬度。结果我们的建模方法再现了开普勒-17的光的变化与开普勒测光的精度可比的残差的标准偏差。我们发现了几个活跃的星团，其中个别活跃区域的出现，演变和衰变与太阳中观察到的寿命相当，尽管在11年周期的最大值时，恒星的斑点面积比太阳大10-15倍。开普勒-17显示出类似太阳的纬度差异旋转，但快速的斑点演变阻止了对其振幅的精确测定。此外，这颗恒星显示了一个47.1 \pm 4.5 d的星斑面积周期变化，在最后200天的观测中特别明显，类似于太阳的Rieger周期。这颗近距离大质量行星对恒星光球活动的可能影响不能排除，但需要长期监测才能明确检测到。
2012-10-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
KRONOS II: Solar-like Umbra and Penumbra Properties on the Young Sun V1298~Tau
Michigan State University（密歇根州立大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）；Vanderbilt University（范德堡大学）；Max Planck Institute for Astronomy (MPIA)（马克斯·普朗克天文学研究所）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）
利用 JWST NIRISS/SOSS 掩星观测年轻行星 V1298 Tau bcd，通过星食事件光谱分析，发现宿主星 V1298~Tau 的黑子具有类似太阳的本影和半影结构，温度分别为 3265-3436 K 和 4388-4659 K，且本影面积占比约 30%。
2026-09-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Polka-dotted Stars: a Hierarchical Model for Mapping Stellar Surfaces Using Occultation Light Curves and the Case of TOI-3884
提出 StarryStarryProcess 分层贝叶斯框架，利用系外行星凌星光变曲线结合球谐表面图与综合凌星模型绘制恒星表面，成功恢复星斑性质，应用于 TOI-3884 发现高纬度星斑聚集与自转-轨道错位。
2025-08-08 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Alignment of the stellar spin with the orbits of a three-planet system
太阳的赤道和行星的轨道平面几乎是对齐的，这可能是它们形成于一个旋转的气体盘的结果。对于系外行星系统来说，这种排列良好的配置并不能保证：动力学相互作用可能会使行星轨道倾斜，或者恒星可能会通过混乱的吸积、磁相互作用或来自邻近恒星的扭矩而与原行星盘错位。事实上，孤立的“热彗星”经常是错位的，甚至是逆行的。在这里，我们报告了一个分析的行星凌日的恒星黑子上的类日恒星开普勒-30，并表明其三颗行星的轨道与恒星赤道对齐。此外，轨道彼此对齐到几度之内。这种结构类似于我们的太阳系，与孤立的热彗星形成对比。在开普勒-30系统中看到的有序排列表明，高准数仅限于经历破坏性动力学相互作用的系统。如果这一点被其他共面多行星系统的观测所证实，那么恒星盘的不对准将被排除作为热彗星高折射率的解释，动力学相互作用将被认为是热彗星的起源。
2012-07-24 astro-ph.EP
The hot-Jupiter Kepler-17b: discovery, obliquity from stroboscopic starspots, and atmospheric characterization
本文报道了凌日热巨系外行星Kepler-17 b的发现和特征。这颗行星的轨道周期为1.486天，霍比-埃伯利望远镜（HET）的径向速度测量显示多普勒信号为420+/-15 m.s-1。从基于凌日的主恒星平均密度估计，结合从高分辨率光谱估计的恒星有效温度T_eff=5630+/-100 K，我们推断主恒星质量为1.061+/-0.067 M_sun，恒星半径为1.019+/-0.033 R_jup。我们估计这颗行星的质量和半径为Mp=2.450+/-0.114 Mjup和Rp=1.312+/-0.018 Rjup，行星密度接近1.35 g.cm-3。主星是活跃的，有黑点，经常被行星掩盖。对该恒星的连续监测显示，恒星自转周期为11.89天，是行星轨道周期的8倍;这一周期比对被遮蔽的星点产生了频闪效应。这些点交叉事件的时间模式表明，该行星的轨道是倾斜的，恒星的倾斜度小于15度。我们用开普勒和斯皮策太空望远镜都探测到了开普勒-17b的行星掩星。我们用这些观测值来约束偏心率e，发现它与圆形轨道一致（e<0.0011）。红外带通的亮温分别为T3.6um =1880 ± 100 K和T4.5um=1770 ± 150 K。我们测量了开普勒带内的光学几何常数A_g，发现A_g = 0.10+/-0.02。观测结果最好用大气模型来描述，因为大部分入射能量都是从白天再辐射出去的。
2011-10-26 astro-ph.EP
The Oblique Orbit of WASP-107b from K2 Photometry
在{ \it K2}任务期间对WASP-107的9次凌日的观测揭示了该行星在一个恒星黑子前面穿过的三个不同场合。这些数据证实了恒星的自转周期是17天-大约是行星轨道周期的三倍-并表明大的斑点至少持续一个完整的自转。如果这颗恒星的光度很低，那么至少应该观察到两个额外的斑点交叉。它们没有被观察到，证明了高结晶度。我们使用简单的几何模型来表明结晶度可能在40-140 $^\circ$的范围内，即，可以排除自旋-轨道对准和反对准。因此，WASP-107加入了一个相对低质量恒星的小集合，拥有一颗高质量的巨行星。大多数这样的恒星都被观测到有低的轨道半径;所有的例外，包括WASP-107，都涉及相对较宽轨道的行星（“温暖的行星”，有$a_{\rm min}/R_\star \gtrsim 8$）。这证明了恒星质量和行星性质之间的联系，与一些关于质量激发的理论相矛盾。
2017-02-15 astro-ph.EP
Stellar magnetic cycles in the solar-like stars Kepler-17 and Kepler-63
恒星磁场在恒星内部机制中起着至关重要的作用，如与环境的相互作用。对恒星黑子的研究提供了恒星磁场的信息，并能解释恒星的自转周期。此外，太阳型恒星的分析也有助于揭示太阳磁场的起源。这项工作的目的是研究恒星的磁活动。在这里，我们研究了两个太阳型恒星Kepler-17和Kepler-63，使用两种方法来估计磁周期长度。第一个特征点（半径，强度和位置）通过拟合的小变化，在恒星的光变曲线所造成的掩星在行星过境。这种方法产生了恒星表面存在的斑点数量，以及每次凌日期间它们的存在从恒星中减去的通量赤字。第二种方法是从凌日光变曲线的剩余部分中估计出活动。这个多余的部分是通过从光变曲线中减去一个无斑点的模型凌日，然后在凌日过程中积分所有的残差得到的。在这两个时间序列的长期周期性的存在估计。用第一种方法，我们得到了$P_{\rm cycle}$ = 1.12 $\pm$ 0.16 yr（Kepler-17）和$P_{\rm cycle}$ = 1.27 $\pm$ 0.16 yr（Kepler-63），第二种方法的值分别为1.35 $\pm$ 0.27 yr和1.27 $\pm$ 0.12 yr。这两种方法的结果彼此一致，并确认其鲁棒性。
2016-08-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transit Detection of a "Starshade" at the Inner Lagrange Point of an Exoplanet
由于恒星亮度的增加和潮湿的温室大气层向外发出的红外辐射的限制，所有位于太阳型恒星内部宜居带的水覆盖的岩石行星将不可避免地经历灾难性的失控气候。放置在地球内拉格朗日点（L1）附近的反射器或散射器被提议作为一种“地球工程”解决人为气候变化的方法，这种方法的高级版本可以调节许多Gyr的入射辐射，或者从宜居带内部“拯救”一颗行星。星罩与质量最小的行星的距离是地球与L1距离的1.6倍。这样一个星罩的大小必须与行星相似，而行星凌日期间的相互掩星可能会在凌日中期产生光变曲线的特征极大值。由于密度的偶然比例，G矮星周围的地球大小的行星提供了探测这种人造物的最佳机会。该信号将是持久的，并有可能被未来的空间测光任务检测到，以确定凌日行星的特征。该信号可以通过其形状、持久性和透射光谱与自然现象（即星点或彗星尘埃云）区分开来。
2017-05-03 astro-ph.EP
Orbital obliquity sampling in the Kepler-20 system using the 3D animation software Blender
多行星系的相互轨道排列是理解其形成的一个重要参数。有许多精细的技术来使用光度或光谱数据确定对准参数。行星-行星掩星（PPO），可以发生在多个过境系统，是一个直观的例子。虽然PPO的存在限制了轨道排列，但乍一看，PPO的缺失并没有。对于行星系，用常规技术测量轨道的不对称性仍然是难以实现的，因此需要新的方法，从而至少可以获得关于排列的一些信息。在这里，我们开发了一种方法，使用光度数据来获得这种信息，从多凌日事件。在我们的方法中，我们通过构建投影轨道倾角$α$的网格，同时保持所有的过境参数不变，合成多过境光变曲线的系外行星的问题。这些模型光变曲线包含某些$α$值的PPO。为了计算模型光变曲线，我们使用3D动画软件Blender进行凌日模拟，它允许使用恒星的任意表面亮度分布，例如模型大气的临边变暗。然后将得到的模型光变曲线与实际测量值进行比较。本文对多次凌日的行星系Kepler-20进行了详细的研究，包括凌日行星的参数拟合和恒星活动分析。我们将我们的方法应用于开普勒-20 b和c，在那里我们能够排除一些轨道几何形状，并发现这些行星在不同的恒星半球前面以椭圆方向发生日食的趋势。[...]
2021-10-18 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Kepler-77b: a very low albedo, Saturn-mass transiting planet around a metal-rich solar-like star
我们报告发现开普勒-77b（别名KOI-127.01），这是一颗土星质量的凌日行星，围绕一颗富含金属的类太阳恒星运行3.6天。我们将公开可用的开普勒测光（1-13分位数）与Sandiford@McDonald和FIES@NOT光谱仪的高分辨率光谱相结合。我们推导出的系统参数，通过同时联合适合的光度和径向速度测量。我们的分析是基于贝叶斯方法，并进行抽样的参数后验分布，使用马尔可夫链蒙特卡罗模拟。开普勒77 b是一颗中等膨胀的行星，质量为Mp=0.430+/-0.032 Mjup，半径为Rp=0.960+/-0.016 Rjup，体积密度为0.603+/-0.055 g/cm^3。它围绕一颗缓慢旋转（P=36+/-6天）的G5 V恒星旋转，M*=0.95+/-0.04 Msun，R*=0.99+/-0.02 Rsun，Teff=5520+/-60 K，[M/H]=0.20+/-0.05，年龄为7.5+/-2.0 Gyr。没有可探测到的行星掩星深度超过百万分之10，意味着行星的几何和邦德轨道半径分别为Ag<0.087+/-0.008和Ab<0.058+/-0.006，这使得开普勒-77 b成为迄今已知轨道半径最小的气态巨行星之一。我们既没有发现额外的行星凌日信号，也没有发现约0.5分钟水平的凌日时间变化，这与近距离气态巨行星似乎属于单行星系统的趋势一致。开普勒在近1.2年的时间里以短节奏…
2013-09-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
The stellar obliquity, planet mass, and very low albedo of Qatar-2 from K2 Photometry
卡塔尔-2过境系外行星系统最近由{PDMATHAMM Kepler}望远镜观测，作为{PDMATHAMM K2} Campaign 6的一部分。光度时间序列具有一分钟的时间采样和约690 ppm的精度，在过滤掉伪影和虚假趋势之后。我们确定了几十个星点穿越事件，当行星日食恒星光球相对黑暗的地区。观测到的这些事件序列的模式表明，该行星总是在相同的恒星纬度范围内过境，因此恒星的相似度小于约10 $^\circ$。我们支持这一结论与两种不同的建模方法：一个基于明确的识别和事件的时间，和其他的基础上拟合的光变曲线与斑点星模型。我们还能够改进通常的过境参数和测量恒星的旋转周期（$18.5 \pm 1.9$ ~天），对应的“陀螺年代学”的年龄$1.4 \pm 0.3$陀螺。在整个光变曲线上都可以看到与凌日相同周期的相干通量变化。这些变化被很好地模拟为椭球光变化（$17.4 \pm 2.8$ ~ppm）和多普勒增强（$11.9 \pm 2.5$ ~ppm）的组合效应。这些效应的大小都与行星质量$2.6 \pm 0.5~ M_{\text{Jup}}$一致，而行星质量又与多普勒技术确定的质量一致。没有发现掩星，因此在行星的视觉几何学上的上限为2 $σ$ $0.013$。测得的渡越时间与恒定的轨道周期一致。特别是，我们没有发现轨道衰变的证据，虽然我们只能把一个弱的下限有关的潮汐质量因子：$Q'_\st…
2016-11-15 astro-ph.EP
Physical properties, transmission and emission spectra of the WASP-19 planetary system from multi-colour photometry
我们提出了新的地面，多色，宽波段光度测量的物理参数，传输和发射光谱的凌日系外行星WASP-19 b。这些测量是基于使用1.5米丹麦望远镜观测的8次凌日和4次掩星，PEST天文台的14次凌日，以及使用ESO 2.2米望远镜上的GROND仪器通过4个光学和3个近红外滤光片同时观测的1次凌日。我们使用这些新的数据来测量系统的精细物理参数。我们发现这颗行星更加膨胀，系统的年龄是最初想象的两倍。我们还使用已发布和存档的数据集来研究过境时间，这些时间不偏离线性星历。我们在GROND凌日光变曲线中发现了一个异常，它与母星光球上的一个点相一致。确定了星点位置、大小、星点对比度和温度。利用我们新公布的测量结果，我们收集了该行星在370-2350 nm波长范围内的透射光谱和在750-8000 nm范围内的发射光谱。通过将这些数据与理论模型进行比较，我们研究了理论预测的WASP-19 b表观半径随波长的变化，并研究了其大气的组成和热结构。我们的结论是：没有证据表明在低压下有强的光学吸收，支持了行星大气层缺乏昼侧逆温的普遍观点;行星的温度不是均匀的，因为其昼侧的高度变暖导致行星在再辐射方面比将能量重新分配到黑夜侧更有效;行星似乎在任何当前的分类方案之外。
2013-11-14 astro-ph.EP
