Improved Modeling of the Rossiter-McLaughlin Effect for Transiting Exoplanets
提出了一个改进的公式，用于计算由于Rossiter-McLaughlin（RM）效应引起的行星凌日过程中恒星的异常径向速度。改进来自一个更现实的描述恒星吸收线轮廓，考虑到恒星旋转，宏观湍流，热展宽，压力展宽，仪器展宽。虽然公式推导的情况下，径向速度测量的互相关，我们通过数值模拟表明，该公式准确地描述了径向速度测量的情况下，碘吸收池技术。该公式依赖于描述宏观湍流，仪器展宽和其他展宽机制的参数的先验知识，但即使这些参数中有30%的误差，在典型情况下也不会显着改变结果。我们表明，新的解析公式同意与以前的已计算的情况下，通过数值模拟。最后，作为新公式的一个应用，我们重新评估了差异旋转对RM速度异常的影响。我们表明，快速旋转的恒星的差分旋转可能会对未来的RM观测产生重大影响。
2011-08-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Using the Rossiter-McLaughlin effect to observe the transmission spectrum of Earth's atmosphere
由于恒星的自转，在行星经过恒星表面时，观测到的恒星径向速度会发生变化，这种现象被称为罗斯特-麦克劳克林（RM）效应。RM效应的幅度与行星的半径有关，由于行星大气中的差异吸收，半径取决于波长。因此，波长相关的RM效应可以用来探测行星大气。我们测量的第一次RM效应的地球凌日使用月食观察与ESO HARPS摄谱仪。我们分析了观测到的不同波长的RM效应，得到了太阳边缘暗化和对流蓝移修正后的地球大气透射谱。臭氧的Chappuis带吸收以及瑞利散射的特点是清楚地检测与这种技术。我们的观察表明，RM效应可以是一种有效的技术外行星大气特征。它的特别优点是不需要测光参考星，从而避免了使用大型地面望远镜对系外行星大气进行透射光谱学研究的主要挑战。
2015-06-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exoplanetary Spin-Orbit Alignment: Results from the Ensemble of Rossiter-McLaughlin Observations
行星轨道轴与其母星自转轴之间的夹角psi是判断行星形成、轨道迁移和潮汐演化的一个可能的标准。一般来说，psi是无法测量的，但对于凌日行星，可以通过罗西特-麦克劳克林效应测量两个轴的天空投影之间的角度λ。在这里，我们展示了如何结合不同系统中的lambda测量，以获得对psi的统计约束。我们将该方法应用于11个已发表的测量λ，使用两种不同的单参数分布来描述合奏。首先，假设瑞利分布（或者更准确地说，球体上的Fisher分布），我们发现峰值小于22度，置信度为95%。第二，假设轨道的一部分f相对于恒星具有随机取向，而其余部分（1-f）是完美对齐的，我们发现f<0.36，置信度为95%。后一种模型比瑞利分布更好地拟合数据，主要是因为发现XO-3系统严重失准，而其他10个系统与完美对准一致。如果XO-3的结果被证明是可靠的，那么我们的结果可能被解释为两种不同的行星迁移模式的证据。
2009-02-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Earth transiting the Sun as seen from Jupiter's moons: detection of an inverse Rossiter-McLaughlin effect produced by the Opposition Surge of the icy Europa
我们报告了2014年1月5日从木星上看到的地球在太阳上的过境之后的多波长观测活动。同时观测木星的卫星木卫二和木卫三，使用来自智利拉西拉的HARPS和来自加那利群岛拉帕尔马的HARPS-N，使用与2012年金星凌日成功采用的相同技术（Molaro等人，2013年）测量由于地球通过而引起的Rossiter-McLaughlin效应。径向速度的预期调制约为20 cm/s，但检测到高达38 m/s的异常漂移，即高出两个数量级以上且符号相反。两个光谱仪的一致行为排除了径向速度漂移的仪器来源，BiSON观测排除了对太阳磁活动的可能依赖。我们认为，这种异常是由木卫二的冰面上的反对派浪涌，它放大了太阳辐射的强度，从太阳表面的一部分，围绕交叉地球，然后可以观察到一种逆罗斯特-麦克劳克林效应。事实上，这种效应的简化模型可以详细解释观测到的径向速度异常的大部分特征，即凌日前后的延伸、两个观测站之间的微小差异以及更靠近地球通道的次峰的存在。这种现象是第一次在这里观察到的，每次类似的地球对齐发生在没有大气层的岩石体上时都应该观察到。我们预测它应该在2026年地球和木星的下一次结合中再次被观察到。
2015-09-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Two Upper Limits on the Rossiter-McLaughlin Effect, with Differing Implications: WASP-1 has a High Obliquity and WASP-2 is Indeterminate
我们提出了精确的径向速度测量的WASP-1和WASP-2整个过境的巨行星。我们的目标是探测罗西特-麦克劳克林（RM）效应，这是在旋转恒星的日食期间观察到的异常径向速度，可用于研究行星宿主恒星的质量。对于WASP-1，以~ 2 sigma置信度检测到一个弱的轨道信号，而对于WASP-2，没有检测到信号。由此产生的RM振幅的上限有不同的含义，这两个系统，因为对比凌日几何和恒星类型。由于WASP-1是一颗F7 V型恒星，并且这类恒星通常是快速旋转的，所以RM效应被抑制的最可能原因是该恒星被观察到接近极点，这意味着WASP-1恒星相对于行星轨道的边缘具有很高的相似性。由于WASP-2是一颗K1 V恒星，并且被认为是一颗缓慢的自转恒星，因此关于恒星的相似性还没有确切的结论。我们的数据和分析反驳了先前的说法，即WASP-2b有一个逆行轨道，从而撤销了这个系统作为冷恒星低轨道模式的例外的地位。
2011-06-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
The widest broadband transmission spectrum (0.38-1.71 $μ$m) of HD 189733b from ground-based chromatic Rossiter-McLaughlin observations
到目前为止，多波段测光凌日观测（分光光度）主要用于检索凌日系外行星的宽带透射光谱，以研究其大气层。另一种方法被提出，并只使用过一次，恢复宽带透射光谱使用彩色罗斯特-麦克劳克林观测。我们使用的档案和新的观测数据与HARPS和CARMENES仪器检索HD 189733 b的透射光谱的彩色Rossiter-McLaughlin技术。综合结果涵盖了从地面观测获得的系外行星最宽的检索宽带透射光谱。我们在可见光波长范围内检索的光谱显示了一个朦胧的大气的签名，也包括钠和钾的存在的迹象。这些发现都与以前的研究结果一致。结合可见光和近红外透射光谱显示出强烈的陡峭斜率，可能有几个来源，如HD 189733 b大气中的超瑞利斜率，可见光和近红外之间未知的系统仪器偏移，或强烈的恒星活动污染。已知主星确实非常活跃，可能很容易在检索到的透射光谱中产生虚假特征。使用我们的CARMENES观测，我们评估了这种情况，并对HD 189733的活动区域的某些属性进行了信息约束。我们证明了HD 189733星斑的存在可以很容易地解释我们观察到的宽带透射谱的强烈斜率。
2020-09-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Rossiter-McLaughlin effect for exomoons or binary planets
在本文中，我们研究了可能的签名的双行星或exomoons的罗西特-麦克劳克林（R-M）效应。我们的分析表明，双星或系外卫星在整个凌日阶段的R-M效应可以分为两个部分。第一种是常规的R-M效应，类似于单行星凌日的R-M效应，其质量和投影面积是双星分量的组合;第二种是双星分量的轨道旋转引起的，它可能使恒星径向速度曲线增加正弦或线性模式偏差。我们发现，后者的效果可以达到几个或几十个m/s。通过数值模拟和解析分析，说明了由多次凌日事件得到的凌日效应的分布和色散可以用来约束双星的动力学构型，如双星的内轨道如何倾斜于其绕中心恒星旋转的轨道.我们发现，当双星的两个组成部分具有不同的质量和质量密度时，特别是当重的组成部分具有高的质量密度而轻的组成部分具有低的质量密度时，更容易揭示出由双星组成部分的轨道旋转引起的特征。类似的R-M效应也可能在一个包含一颗暗致密双星和一颗第三恒星的等级三星系统中发现。
2012-07-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Refined architecture of the WASP-8 system: a cautionary tale for traditional Rossiter-McLaughlin analysis
通过分析凌日行星的罗斯特-麦克劳克林效应来探测其穿过主星盘面的轨道，可以用来测量主星的差异自转和系统的真实平行度。高度失调的系统可能特别有利于这些介电常数，这就是为什么我们使用“Rossiter-McLaughlin效应重新加载”（重新加载RM）技术重新分析WASP-8b的HARPS过境光谱。这种方法使我们能够分离出行星遮蔽区域发出的局部恒星CCF。因此，我们确定了一个$\sim$ 35%的变化，在当地的CCF对比度沿过境弦，这可能是一个深化的恒星线从赤道到两极。无论它的起源，这样的效果不能检测时，通过传统的RM效应的测速分析分析的RV质心的磁盘集成CCF。因此，它给Queloz等人（2010年）获得的预测旋转速度$v_{eq} \sin i_{\star}$（1.59 $\stackrel{+0.08}{_{-0.09}}$ km/s）和天空预测的旋转速度$λ$（-123.0 $\stackrel{+3.4}{_{-4.4}}^{\circ}$）的结果带来了显著的偏差。使用我们的技术，我们测量这些值为$v_{eq} \sin i_{\star}$ = 1.90 $\pm$ 0.05 km/s和$λ$ = -143.0 $\stackrel{+1.6}{_{-1.5}}^{\circ}$。我们没有发现令人信服的证据表明恒星的差异旋转，尽管有迹象表明WASP-8的恒星两极旋转速度比赤…
2016-11-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Is there NaI in the atmosphere of HD 209458b? Effect of the centre-to-limb variation and Rossiter-McLaughlin effect in transmission spectroscopy studies
HD 209458 b是第一颗发现凌日的行星，也是第一颗发现大气层的行星。随着时间的推移，它已成为最常被研究的行星之一，使用低分辨率和高分辨率光谱学进行了大量的大气研究。在这里，我们提出了过境光谱观测HD 209458 b使用HARPS-N和CARMENES摄谱仪。我们通过结合两种仪器的径向速度数据（共9次凌日）来拟合Rossiter-McLaughlin效应，测量投影的自旋轨道角为$-1.6\pm0.3~{\rm deg}$。我们还提出了高分辨率透射光谱分析周围的碘化钠区域在$590~{\rm nm}$，共使用五个过境观测。在以往的研究中，大气碘化钠吸收检测，我们发现，对于所有的夜晚，无论是单独或组合，透射光谱可以解释的组合的中心到肢体的变化和罗斯特-麦克劳克林效应。这也可以在时间演化图和透射光变曲线中观察到，但是在较低的信噪比下。其他强线，如H $α$，CaII IRT，MgI三重态区域，和KI D1的分析，也是一致的模拟效果，不考虑任何贡献的系外行星大气。因此，透射光谱显示HD 209458 b中没有可检测到的NaI吸收。我们讨论了如何以前的开拓性研究，这个基准对象可能忽略了这些影响。虽然对于某些恒星-行星系统，这些影响很小，但对于其他行星大气，文献中报告的结果可能需要修订。
2020-02-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
The GAPS Programme with HARPS-N at TNG XIX. Atmospheric Rossiter-McLaughlin effect and improved parameters of KELT-9b
在GAPS项目的框架内，我们在TNG用HARPS-N摄谱仪观测了行星宿主星KELT-9（A型星，VsinI $\sim$ 110 km/s）。在这项工作中，我们分析的光谱和提取的径向速度（RV），约束系统的物理参数和探测的行星大气的KELT-9 b。我们从高分辨率光谱中提取的平均恒星线轮廓的分析的基础上的最小二乘反卷积技术。然后，我们用一种针对快速旋转体优化的方法计算了恒星的RV，通过用纯旋转轮廓拟合平均恒星线轮廓，而不是使用高斯函数。新的光谱和分析使我们更新了该系统的轨道和物理参数，特别是将行星质量的值提高到$M_{\rm p}=2.88\pm0.35\,M_{\rm Jup}$。我们发现了一个异常的在途RV偏离理论Rossiter-McLaughlin效应的解决方案，从投影的自旋轨道角$λ=-85.78\pm0.46$度多普勒断层扫描测量计算。我们证明这种偏离是由KELT-9 b的行星大气引起的，因此我们将这种效应命名为大气Rossiter-McLaughlin效应。通过分析RV异常的大小，我们获得了行星大气的延伸信息，该延伸信息由用于反演恒星平均线轮廓的模型加权，其高达$1.22\pm0.02\,R_{\rm p}$。大气Rossiter-McLaughlin效应将在其他系外行星上观察到，这些系外行星的大气层与用于检索RV的恒星掩模有不可忽略的相关性，特别是大气层中含有铁的超…
2019-09-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
WASP-23b: a transiting hot Jupiter around a K dwarf and its Rossiter-McLaughlin effect
我们报告在南半球发现了一颗新的凌日行星。它被WASP-南凌日巡天发现，并被1.2米瑞士欧拉望远镜、LCOGT 2米福克斯南望远镜、60厘米TRAPPIST望远镜和ESO 3.6米望远镜证实。该行星的轨道周期为2.94天。我们发现它是一个气体巨星，质量为0.88 \pm 0.10 Mj，半径估计为0.96 \pm 0.05 Rj。我们还获得了在运输与HARPS摄谱仪的光谱和检测Rossiter-McLaughlin效应，尽管它的振幅小。由于该效应的低信噪比和小的碰撞参量，我们不能对投射的自旋轨道角施加约束。我们发现两个conficting值的恒星旋转。我们通过谱线展宽的方法得到v sin I = 2.2 \pm 0.3 km/s，而另一种方法，根据使用指数log R 'HK的活动水平，得到赤道自转速度仅为v = 1.35 \pm 0.20 km/s。在我们的分析中使用这些作为先验，地球可能是错位的，也可能是对齐的。这应该对使用这种先验知识发出强烈警告。没有证据表明偏心率，也没有任何径向速度随时间漂移。
2011-03-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the possibility of detecting extrasolar planets' atmospheres with the Rossiter-McLaughlin-effect
探测太阳系外行星的大气层需要非常苛刻的观测。对于那些不能在空间上与其宿主恒星分离的行星，即绝大多数行星，凌日行星是唯一允许探测其大气层的行星。这可能来自于透射光谱学或二次日食期间的测量。另一种方法是测量罗西特-麦克劳克林效应，它对行星半径的大小很敏感。由于强行星吸收线的贡献，半径是波长依赖的，这开辟了一条道路，探测行星大气也与地面高分辨率光谱。我们的数值模拟的主要目标是提供一个可靠的估计的幅度的波长相关的RM效应。我们的数值模拟提供了相位分辨合成光谱模拟部分日食恒星表面在过境的细节。使用这些光谱，我们可以得到RM曲线的不同波长区域和波长依赖的行星半径。可以比较行星大气内吸收线贡献高和低的区域的曲线。从这些差异的影响，可观察到的数量。我们将我们的模拟应用于HD209458。我们的数值模拟表明，详细处理的合成光谱的临边暗化是重要的精确分析。与参数化的临边暗化规律相比，出现6米/秒的系统误差。行星大气对NaD偶线的波长依赖性在RM曲线中产生了一个微分效应，对于自转速度为4.5 km/sec的恒星，该微分效应为1.5 m/sec，当自转速度为2倍时，该微分效应增加到4 m/sec。
2009-03-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Modelling the Rossiter-McLaughlin Effect: Impact of the Convective Centre-to-Limb Variations in the Stellar Photosphere
罗斯特-麦克劳克林效应的观测提供了恒星-行星排列的信息，可以为行星迁移和演化理论提供信息。在这里，我们超越了经典的RM建模和探索的对流蓝移的影响，不同的恒星盘和非高斯恒星光球配置文件。我们模拟了一个对齐的热木星的4 d轨道约太阳类恒星和注入中心到肢体的速度（和轮廓形状）的变化的基础上辐射的3D磁流体动力学模拟太阳表面对流。我们的模型和经典RM模型之间的残差依赖于固有的轮廓宽度和v sin i;残差的幅度随着v sin i的增加而增加，并且随着固有轮廓宽度的减小而增加。对于缓慢旋转的恒星，中心到边缘的对流变化占主导地位的残差（振幅为10 s cm/s到~1 m/s）;然而，对于快速旋转的恒星，主要的残差特征是由于非高斯的内在轮廓（振幅为0.5-9 m/s）。当影响因子为0时，忽略对流中心到边缘的变化导致了约10-20度的不确定性，即使真实的v sin i是已知的。此外，忽略对非对称内禀轮廓进行适当建模，对旋转速度更快的恒星（例如v sin i = 6 km/s）有更大的影响，并在测量的双折射率中造成约20度的系统误差。因此，忽略恒星表面对流的影响可能会使恒星-行星排列测量产生偏差，从而也会使行星迁移和演化理论产生偏差。
2016-01-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Determination of Three-dimensional Spin-orbit Angle with Joint Analysis of Asteroseismology, Transit Lightcurve, and the Rossiter-McLaughlin Effect: Cases of HAT-P-7 and Kepler-25
我们开发了一个详细的方法来确定三维的恒星自旋和行星轨道轴矢量，$ψ$，过境行星系统之间的角度。$ψ$的确定需要独立估计恒星自转轴和行星轨道轴相对于视线的倾角$i_\star$和$i_{\rm orb}$，以及自转-轨道角在天空平面上的投影$λ$。这些主要来自于星震学、凌日光变曲线和Rossiter-McLaughlin效应。对这三个数据集进行详细的联合分析，除了$ψ$之外，还可以准确和精确地确定行星系统的许多参数。我们展示了两个特定系统，HAT-P-7和开普勒-25的联合分析的力量。HAT-P-7 b是第一颗被怀疑是逆行（或极地）行星的系外行星，因为$λ\approx 180^\circ$有明显的错位。我们的联合分析表明，$i_\star \approx {30D}$和$ψ\approx 120^\circ$，这表明行星轨道更接近极地，而不是逆行。开普勒-25是为数不多的多凌日行星系统之一，拥有两颗短周期凌日行星和一颗非凌日行星。较大的凌日行星开普勒-25 c的自旋-轨道投影角被测量为$λ\approx 0^\circ$，这意味着该系统排列良好。然而，借助于星震学的严格约束，我们得到了$i_\star={65.4}^{+{10.6}}_{-{6.4}}$和$ψ={26.9}^{+{7.0}}_{-{9.2}}$，从而发现该系统实际上是轻度失调的。
2014-07-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transmission spectroscopy and Rossiter-McLaughlin measurements of the young Neptune orbiting AU Mic
AU Mic~b是一颗海王星大小的行星，围绕距离太阳最近的前主序星（$\sim$ 2000万年），明亮的（V=8.81）M矮星AU Mic运行8.47天。这颗行星最初是在多普勒径向速度时间序列中探测到的，最近被TESS任务的数据证实正在凌日。AU Mic~b很可能正在冷却和收缩，并可能伴随着第二颗更大质量的行星，位于外层轨道。在这里，我们用ESTO在VLT上观测到了AU Mic~b的凌日。我们获得了一个高分辨率的光谱时间序列来测量Rossiter McLaughlin效应和约束的恒星和行星的自旋轨道对齐，并同时试图检索行星的大气透射光谱。这些观测使我们能够首次研究年轻系统动力学演化的早期阶段。我们采用不同的方法来推导AU Mic~b的自旋-轨道角，所有的方法都得到了与行星与恒星旋转平面一致的值。我们确定了一个保守的自旋轨道角$λ$值为$-2.96^{+10.44}_{-10.30}$，表明AU Mic系统的行星的形成和迁移发生在磁盘内。不幸的是，尽管我们的测量信噪比很大，但恒星活动的程度使我们无法探测到行星大气的任何特征。事实上，我们的研究结果表明，如果可能的话，在不久的将来，在活跃的年轻恒星周围最近形成的行星的透射光谱将仍然非常具有挑战性。
2020-06-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
The GAPS programme at TNG XXX. Atmospheric Rossiter-McLaughlin effect and atmospheric dynamics of KELT-20b
凌日超热彗星是研究系外行星大气及其动力学的理想候选者，特别是通过高分辨率、高信噪比光谱。一个这样的天体是KELT-20 b，围绕快速旋转的A2型恒星KELT-20运行。在它的大气层中已经发现了许多原子种类，蓝移信号暗示了昼夜侧风的存在。我们的目标是观察超热木星KELT-20 b的大气Rossiter-McLaughlin效应，并研究过境期间大气信号的任何变化。为此，我们分析了五个夜晚的HARPS-N光谱，涵盖了KELT-20 b的五次凌日。我们用最小二乘反卷积计算光谱的平均线轮廓，然后我们提取恒星径向速度通过拟合它们与旋转加宽轮廓，以获得径向速度时间序列。我们使用平均线轮廓残差层析成像来分析行星大气信号及其变化。我们还使用了互相关的方法来研究一个已知的双峰功能的FeI行星信号。在径向速度时间序列中，我们观察到了经典的和大气的Rossiter-McLaughlin效应。后者给了我们一个行星大气半径的估计，与我们工作中使用的恒星掩模相关：R（p+atmo）/Rp = 1.13 +/- 0.02）。我们在层析成像中分离出行星大气迹线，我们发现行星大气信号在传输过程中的径向速度变化，总体蓝移约为10 km/s，信号深度变化较小，半峰全宽（FWHM）变化较小。我们还发现了一个可能的变化，在不同的凌日FeI信号的结构和位置。
2021-03-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Solar center-to-limb variation in Rossiter-McLaughlin and exoplanet transmission spectroscopy
本研究利用太阳临边昏暗光谱图集，评估辐射传输模型在透射和Rossiter-McLaughlin曲线中的系统性偏差，发现模型高估透射曲线达两倍、RM振幅偏差5–10 m/s，强调精确太阳CLV模型的重要性。
2023-03-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet-Planet Eclipse and the Rossiter-McLaughlin Effect of a Multiple Transiting System: Joint Analysis of the Subaru Spectroscopy and the Kepler Photometry
我们报告了一个联合分析的Rossiter-McLaughlin（RM）效应与斯巴鲁和开普勒测光的开普勒感兴趣的对象（KOI）94系统。该系统由四颗凌日行星组成，轨道周期分别为22.3（KOI-94.01）、10.4（KOI-94.02）、54.3（KOI-94.03）和3.7（KOI-94.04）天。我们在2012年8月10日（UT）用斯巴鲁8.2米望远镜对系统进行了径向速度（RV）测量，覆盖了KOI-94.01的完整凌日$\sim 6.7$小时。由于RM效应而产生的RV变化在光谱上证实了KOI-94.01确实是凌日行星，并意味着它的轨道轴与恒星的自旋轴很好地对齐;预计的自旋轨道角$λ$估计为$-6_{-11}^{+13}$ deg。这是首次对多重凌日系统的RM效应进行测量。值得注意的是，在BJD = 2455211.5附近的开普勒光变曲线（日期为2010年1月14/15日）显示了KOI-94.01和KOI-94.03的“双凌日”事件，其中两颗行星同时通过恒星盘。此外，这两颗行星彼此部分重叠，并在过境中心周围呈现“行星-行星食”。这提供了一个难得的机会，通过与我们的斯巴鲁RM测量联合分析，对两个凌日行星的配置进行严格的限制。实际上，我们发现KOI-94.01和KOI-94.03的投影相互倾角估计为$δ= -1.15 \pm 0.55$度。多行星系统的迁移模型的影响进行了讨论。
2012-10-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Methods for exomoon characterisation: combining transit photometry and the Rossiter-McLaughlin effect
有人认为，围绕凌日系外行星的卫星可能会在凌日测光或罗斯特-麦克劳克林（RM）效应中产生可观测到的信号。本文详细分析了各种行星-月球构型的RM效应参数重建，用20个参数描述。我们还证明了结合测光与RM效果的好处。我们模拟了2.7x10^9个一般凌日系统的配置，以绘制月球参数的置信区域，找到相关参数并确定重建的有效性。主要结论是，RM效应的最严格约束预计是月球的半径。在某些情况下，也有关于其轨道周期的有意义的信息。当月球的凌日时间被精确地知道时，例如，从凌日测光，月球轨道的角度参数也将受到RM效应的约束。从凌日光变曲线可以确定月球的质量，并将这一结果与RM效应的半径相结合，也可以通过实验确定月球的密度。
2010-04-07 astro-ph.SR
The Rossiter-McLaughlin effect reloaded: Probing the 3D spin-orbit geometry, differential stellar rotation, and the spatially-resolved stellar spectrum of star-planet systems
当一颗行星经过它的主星时，它会挡住恒星表面的某些区域，这会导致谱线的扭曲和视线速度的改变，称为罗斯特-麦克劳克林（RM）效应。由于LOS速度部分取决于恒星的自转，RM波形对恒星-行星的排列很敏感（这提供了系统动力学历史的信息）。我们提出了一种新的RM建模技术，直接测量行星背后的空间分辨恒星光谱。这是通过调整（HARPS）光谱的连续通量由过境光变曲线，然后减去在-从过境光谱隔离行星后面的星光。该技术不假设任何形状的固有局部轮廓。在它，我们还允许差分恒星旋转和中心到肢体的对流蓝移的变化。我们将这种技术应用到HD 189733和比较三维磁流体动力学（MHD）模拟。我们拒绝刚体旋转的高置信度（> 99%的概率），这使我们能够确定被掩盖的恒星纬度和测量恒星倾角。反过来，我们确定天空投影（λ ~ -0.4 +/-0.2度）和真实的3D分辨率（psi ~ 7^+12_-4度）。我们也发现很好的协议与MHD模拟，没有显着的中心到肢体的变化，在当地的配置文件中检测。因此，这项技术提供了一个新的强大的工具，可以探测恒星光球，微分旋转，确定三维的几何形状，并消除天空投影的偏见，行星迁移理论。这种技术可以用现有的仪器来实现，但随着下一代高精度径向速度摄谱仪的出现，这种技术将变得更加强大。
2016-01-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Activity induced variation in spin-orbit angles as derived from Rossiter-McLaughlin measurements
用于估计太阳系外行星系统的天空投影自旋轨道角的最有效方法之一是通过被称为Rossiter-McLaughlin（RM）效应的光谱凌日观测。迄今为止，大多数RM观测都被用来估计自旋轨道角，因此还没有研究过从凌日到凌日的自旋轨道角估计值的变化。恒星的活动可以改变测光凌日光变曲线的形状，并且以类似的方式可以使RM信号变形。在本文中，我们讨论了几个RM观测，获得使用HARPS摄谱仪，已知过境行星，所有过境非常活跃的恒星，并通过单独分析它们，我们评估的变化估计自旋轨道角。我们的研究结果表明，估计的自旋轨道角可以显着变化（高达42度），从过境过境，由于在不同的夜晚恒星活动区的配置变化。这一发现几乎是模拟预测的预期变化的两倍。我们无法确定估计的自旋轨道角变化与恒星磁活动指标之间有任何有意义的相关性。我们还研究了两种可能的方法来减轻恒星活动对RM观测的影响。第一个策略是基于获得几个RM观测和折叠它们，以减少恒星活动噪声。我们的研究结果表明，这是一个可行的和强大的方法来克服这个问题。第二种方法是基于使用TRAPPIST/SPECULOOS望远镜同时获取高精度短节奏光度学过境光变曲线，这提供了有关恒星活动区属性的更多信息，并允许更好的RM建模。
2018-09-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Rossiter-McLaughlin effect Revolutions: An ultra-short period planet and a warm mini-Neptune on perpendicular orbits
比较系外行星与共同宿主恒星的排列可以用来区分同时进化的情况。然而，多行星系统通常拥有迷你海王星和超级地球，其大小使轨道结构测量具有挑战性。我们介绍了Rossiter-McLaughlin效应旋转技术，该技术可以通过利用光谱过境时间序列中包含的全部信息来获取小行星的自旋轨道角。我们在发表的迷你海王星HD 3167 c的HARPS-N数据上验证了该技术，改进了其高天空投影的自旋轨道角（-108.9+5.4-5.5度），并将其应用于超级地球HD 3167 b的新ESTERO观测，揭示了对齐的轨道（-6.6+6.6-7.9度）。令人惊讶的是，被行星遮蔽的恒星线对比度的不同变化可以与恒星线形状的纬度依赖性相协调。在这种情况下，对两个数据集的联合拟合约束了恒星的倾角（111.6+3.1-3.3度）以及HD 3167 b（29.5+7.2-9.4度）和HD 3167 c（107.7+5.1-4.9度）的3D自旋轨道角。投影的自旋轨道角不依赖于线对比度变化的模型，因此，在相互倾角为102.3+7.4-8.0度的情况下，我们得出结论，这两颗行星在垂直的轨道上。这可以解释为HD 3167 b与恒星强烈耦合并保持其原始排列，而HD 3167 c则通过与外部伴星的长期引力相互作用被带到近极地轨道。后续观测和动力学演化模拟需要寻找这颗伴星并探索这一情景。HD 3167 b是目前已知的最小的Rossiter-…
2021-10-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
The GAPS Programme with HARPS-N@TNG IX. The multi-planet system KELT-6: detection of the planet KELT-6 c and measurement of the Rossiter-McLaughlin effect for KELT-6 b
目的。在超过1.5年的时间里，我们对恒星KELT-6（BD+312447）进行了光谱监测，已知该恒星是凌日热土星KELT-6 b的宿主，因为之前观察到的径向速度时间序列的长期趋势表明存在一个外部伴星。方法.我们用HARPS-N和TRES摄谱仪共收集了93个新光谱。用HARPS-N观测了KELT-6 b的光谱凌日，并用IAC-80望远镜进行了同步测光。结果我们证明了一颗最小质量为$_{\rm p}$ sini=3.71 $\pm$ 0.21 $_{\rm Jup}$的外行星的存在，其中等偏心轨道（$e=0.21_{-0.036}^{+0.039}$）的周期为P $\sim$ 3.5年。我们改进了KELT-6 b的轨道解，并获得了罗西特-麦克劳克林效应的第一个测量结果，表明这颗行星可能有一个圆形的，椭圆形的，稍微偏离的轨道，投影的自旋轨道角$λ$ = $-$ 36 $\pm$ 11度。我们从测光方面改进了KELT-6 b凌日星历，并提供了新的恒星参数测量。KELT-6是研究多行星系统形成和演化的一个有趣案例。
2015-09-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Spin-Orbit Misalignment of TOI-1842b: The First Measurement of the Rossiter-McLaughlin Effect for a Warm Sub-Saturn around a Massive Star
本研究首次测量了围绕大质量恒星的暖亚土星行星TOI-1842b的Rossiter-McLaughlin效应，得到其三维自旋-轨道角，为大质量恒星周围行星系统倾角偏差源于行星间动力学相互作用的假说提供了新证据。
2023-05-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tracking the spin axes orbital alignment in selected binary systems - Torun Rossiter-McLaughlin effect survey
我们获得了四个食双星系统（FM Leo，NN Del，V963 Cen和AI Phe）的高分辨率光谱，以期深入了解它们的恒星自旋轴和轨道轴的相对取向。Rossiter McLaughlin（RM）效应，即在日食期间光谱的加宽和蓝移或红移的量取决于背景星的自旋轴的倾斜，如果发现这种倾斜，则具有调和观测和理论模型的潜力。我们通过解开光谱，去除前分量和测量剩余分量来分析RM效应，由单值分解（SVD）得到的具有加宽函数（BF）的畸变谱线，由BF在日食中的强度中心加权。除了一个物体外，我们的所有物体都没有显示出明显的错位，这表明对齐的系统占主导地位。我们提供恒星以及轨道参数为我们的系统。有了五个测量的自旋轨道角，我们显着增加（从9到14）的恒星数量，它已被测量。计算出的A1 Phe次级分量的自旋轨道角$β$显示出87 $\pm$ 17度的失准。NN Del具有大的组件分离和长的循环和同步动态时标，是接近原始自旋轨道角测量的一个例子。
2018-05-01 astro-ph.SR
Long-term stability of spotted regions and the activity-induced Rossiter-McLaughlin effect on V889 Herculis. A synergy of photometry, radial velocity measurements, and Doppler imaging
年轻活跃的G矮星武仙座V889（HD 171488）在多普勒图像中显示出明显的斑点，以及测光和径向速度（RV）测量的巨大变化。然而，其活性区域的寿命和演化并不为人所知。我们使用互补的数据和方法研究了恒星表面活动区的存在性和稳定性。此外，我们分析了斑点引起的RV变化和多普勒图像的相关性。测光和高分辨率光谱学被用来检查恒星活动。一个清洁样多普勒成像（DI）算法是用来获得表面重建。我们研究高精度的RV曲线，以确定其调制由于恒星活动类比罗斯特-麦克劳克林效应。为此，我们开发了一种措施，为转移的一条线的中心，并将其RV测量。我们发现，大斑点区存在V889 Her一年以上，保持相似的大尺度结构和位置。这适用于我们观察的几个时间段，涵盖十多年。此外，我们使用DI线轮廓重建，以确定长期的星点RV测量的影响。通过这种方式，我们验证了RV曲线与多普勒图像的一致性。基于长期RV数据，我们确认V889 Her的旋转周期为$1.3371 \pm 0.0002$天。
2009-04-09 astro-ph.SR
THE BANANA PROJECT. VI. Close double stars are well aligned with noticeable exceptions; results from an ensemble study using apsidal motion and Rossiter-McLaughlin measurements
在这里，我们提出了一个系综研究的自旋轨道对准在51个紧密的双星系统。我们确定的自旋轨道角，qualities，在39个这些系统利用最近改进的拱点运动速率测量和拱点运动常数。在剩下的12个系统中，研究人员通过不同的拱点运动速率、投影曲率和恒星倾角的测量组合来约束自旋轨道对准。在51个系统中，48个与校准一致，尽管某些测量具有很大的不确定性。具有均值零和浓度因子$κ= 6.7$的Fisher分布很好地代表了该总体。事实上，采用自举复位技术，我们发现我们在这48个系统上的数据与完美对齐一致。我们还确认显着的不对准在两个系统中的偏心轨道上运行，并在不对准已被报道之前，即DI Her和AS凸轮。第三个未对准系统CV Vel在圆形轨道上运行。因此，尽管有一些明显的例外，但大多数有数据可查的近距离双星系统似乎都是对齐的。
2021-12-01 astro-ph.SR
NEID Rossiter-McLaughlin Measurement of TOI-1268b: A Young Warm Saturn Aligned with Its Cool Host Star
接近的气体巨星呈现出令人惊讶的恒星平行度范围，即行星轨道轴与其宿主恒星自转轴之间的角度。目前还不清楚这些行星是否反映了行星的动力学历史（例如，对准以用于原位形成或盘迁移相对于未对准以用于高偏心率潮汐迁移）或是否有其它机制（例如，原始未对准或行星-恒星相互作用）在塑造质量分布中更重要。在这里，我们介绍了TOI-1268（TIC-142394656，$V_{\rm mag} {\sim} 10.9$），一个年轻的K型矮星的恒星质量测量，拥有一个8.2天的周期，土星大小的行星。TOI-1268的锂丰度和自转周期表明该星系的年龄介于昴星团（${\sim}120$ Myr）和Praesepe星团（${\sim}670$ Myr）之间。使用新委托的NEID光谱仪，我们通过Rossiter-McLaughlin（RM）效应从径向速度（RV）和多普勒层析成像（DT）信号来约束TOI-1268的恒星相似性。两个模型的3个$σ$上界的投影恒星的密度$|λ|$都低于60 $^\circ$。大的主星分离（$a/R_\star {\sim} 17$），加上系统的年轻，使得这颗行星不太可能重新排列它的主星。TOI-1268的恒星相似度测量探测了一个年轻气体巨星的结构，超出了潮汐重新排列（$a/R_\star {\gtrsim} 10$）的范围，并揭示了一个对齐或轻微错位的系统。
2022-01-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Atmospheric Rossiter-McLaughlin effect and transmission spectroscopy of WASP-121b with ESPRESSO
WASP-121 b是研究最多的超热彗星之一：最近对其大气的许多分析报告了不同波长范围的有趣特征。在本文中，我们分析了一个凌日的WASP-121 b获得的高分辨率摄谱仪ESTERO在VLT在1望远镜模式，并在4望远镜模式的仪器调试过程中采取的部分凌日。我们研究了这颗行星的异常凌日径向速度曲线和透射谱。通过分析过境径向速度，我们能够推断大气Rossiter-McLaughlin效应的存在。我们测量了与恒星掩模（主要是Fe）相关的行星大气层的高度为1.052 $\pm$ 0.015 Rp，我们还证实了行星大气的蓝移。通过检查行星吸收信号的恒星交叉关联函数，我们证实了存在的时间变化的蓝移在过境期间，这可以调查光谱的光谱。我们检测到显着的吸收，钠，氢，钾，锂，钙，镁的透射光谱，我们通过使用2D层析成像技术验证其行星性质。特别显著的是Li的检测，在6 $σ$水平下检测到$\sim$ 0.2%的线对比度。与互相关技术，我们证实了存在的FeI，FeII，CrI和VI。H $α$和Ca II存在于大气层中非常高的高度（分别为$\sim$ 1.44 Rp和$\sim$ 2 Rp），并且还延伸到行星的凌日等效洛希瓣半径之外。这些大气层有一个很大的谱线加宽，这与仅仅由行星的潮汐锁定旋转引起的不相容，并且可能是由蒸发大气中的垂直风或高空喷流引起的。
2020-11-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Preponderance of Perpendicular Planets
在行星凌日期间观测罗西特-麦克劳克林效应可以确定恒星自转轴和行星轨道轴在天空投影之间的角度$λ$。这样的观察揭示了大量的良好对准的系统和较少的未对准的系统，$λ$的值范围高达180 $^\circ$。对于57个系统的子集，我们现在可以超越天空投影，通过结合Rossiter-McLaughlin数据和自旋轴视线倾角的约束来确定3-d的$ψ$ $ψ$。在这里，我们表明，未对准系统不跨越整个范围的结晶度，他们表现出一个偏好的近垂直轨道（$ψ=80-125^\circ$），这似乎不太可能是一个统计上的侥幸。如果得到进一步观测的证实，这种极轨道的堆积是关于行星激发和演化的未知过程的线索。
2021-06-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
The GAPS programme with HARPS-N at TNG. I: Observations of the Rossiter-McLaughlin effect and characterisation of the transiting system Qatar-1
一个长期的多用途观测方案已开始与HARPS-N@TNG合作，目的是确定系外行星系统的全球结构特性。在这第一篇论文中，我们充分利用过境系统卡塔尔-1。我们利用HARPS-N高精度径向速度测量过境期间获得的测量Rossiter-McLaughlin效应在卡塔尔-1系统，和出过境测量重新确定光谱轨道。新的光度过境光变曲线进行了分析，并根据各种方法（线等效宽度比，光谱合成，光谱能量分布）的主星大气参数的光谱特性。我们取得了显着改善的轨道参数的准确性，并推导出系统的自旋-轨道对齐;这些信息，结合光谱测定的主恒星属性，使我们能够推导出基本的物理参数的恒星和行星（质量和半径）。Qatar-1系统的轨道解与圆形轨道一致，并且该系统呈现出λ = -8.4+-7.1 deg的天空投影平行度。这颗行星的质量为1.33+-0.05 M_J，比以前报道的质量大得多。主恒星被证实富含金属（[Fe/H]= 0.20+-0.10），旋转缓慢（vsinI = 1.7+-0.3 km/s），但适度活跃，如Ca II H&K线核心的强烈色球层发射（logR '_HK约为-4.60）所示。该系统很好地对齐，并且很好地拟合在一般λ与Teff趋势内。我们绝对排除了任何明显的轨道偏心率。根据陀螺年代学推断了该系统的演化状态，并根据恒星-行星潮汐相互作用讨论了该系统目前的轨道构型和轨道衰变的时间尺度。
2013-04-09 astro-ph.SR
Can we detect the stellar differential rotation of WASP-7 through theRossiter-McLaughlin observations?
罗斯特-麦克劳克林效应（Rossiter-McLaughlin，RM）是当一个物体经过一颗旋转的恒星时产生的径向速度信号。恒星的旋转有差异，这会影响信号的形状和振幅，精确的光谱仪再也不能忽略这一点。高度错位的行星提供了一个独特的机会，通过RM效应探测恒星的差异旋转，因为它们跨越几个恒星纬度。从这个意义上说，WASP-7和它的热木星（预计偏差为\sim 90°）是最有希望的目标之一。这项工作的目的是了解恒星的差异旋转是可测量的，通过RM信号的系统具有类似的WASP-7的几何形状。在这个意义上说，我们使用SOAP3.0的修改版本来探索阻止WASP-7的差分旋转的精确测定的主要障碍。我们还调查了采用下一代光谱仪，如ESTERO，是否会解决这些问题。此外，我们评估仪器和恒星噪声如何影响这种效果和系统的几何结构。我们发现，对于WASP-7，白噪声是检测恒星差异旋转的重要障碍，并且至少2 m/s或更好的精度是必不可少的。
2020-02-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
The First Spin-Orbit Obliquity of an M dwarf/brown dwarf System: An eccentric and aligned TOI-2119 b
该研究利用Rossiter-McLaughlin效应首次测量了TOI-2119系统（M矮星/褐矮星）的自旋轨道倾角，证实其共线，还探测了恒星表面活动，为该类系统动力学研究提供关键数据。
2025-02-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spin-Orbit Alignment of the TrES-4 Transiting Planetary System and Possible Additional Radial Velocity Variation
本文报道了用斯巴鲁8.2米望远镜的高色散摄谱仪观测到的TrES-4凌日行星系的新径向速度。罗西特-麦克劳克林效应的模拟表明，TrES-4 b的轨道和恒星自旋轴紧密对齐，并带有$λ= 6.3^{\circ} \pm 4.7^{\circ}$。TrES-4 b接近的自旋-轨道排列角似乎与行星-行星散射或Kozai周期的迁移历史相矛盾，尽管附近有两颗微弱的恒星可能是双星伴星。通过比较4次不同运行的出凌数据，我们发现该恒星的径向速度变化率为$\sim$ 20 ms^-1，超过了单个开普勒轨道。虽然过多的径向速度变化的原因是未知的，我们讨论了各种可能性，包括系统的测量误差，恒星黑子或其他内在的运动，以及额外的同伴除了过境的行星。
2010-03-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
HAT-P-7: A Retrograde or Polar Orbit, and a Third Body
我们发现系外行星HAT-P-7 b有一个非常倾斜的轨道，相对于其母星的赤道平面至少有86度的真实角度，并且有很大的逆行可能性。我们还报告了另外一颗行星或伴星的证据。这颗恒星独特的轨道和第三个天体的证据是基于对恒星视径向速度的精确观测。由于旋转（罗西特-麦克劳克林效应）而产生的异常径向速度在凌日的前半段是蓝移，后半段是红移，这是通常模式的反转，意味着天空投射的轨道和恒星角动量矢量之间的角度是182.5 +/- 9.4度。第三个机构是牵连的主机超过2年的径向速度变化。对倾斜轨道的一些可能的解释是与另一颗行星的近距离相遇，Kozai效应，以及向内迁移的外行星的共振捕获。
2009-08-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
How eclipse time variations, eclipse duration variations, and radial velocities can reveal S-type planets in close eclipsing binaries
虽然已经发现了大约12颗凌日行星在一个内部的近距离双星系统（所谓的“P型行星”）的宽轨道上运行，但还没有发现在一个食双星系统中只围绕一颗恒星运行的行星（所谓的“S型行星”）。尽管开普勒望远镜发现了大量的食双星系统。在这里，我们提出了一种新的检测方法，这些S-型行星，它使用恒星径向速度（RV），日食时间变化（ETV）和日食持续时间变化（EDV）之间的相关性。我们通过模拟一个现实的基准系统测试这种技术的能力，并证明其可探测性与现有的高精度RV和测光仪器。我们说明，与少量的RV观测，RV-ETV图允许我们区分逆行和逆行的行星轨道和行星质量也可以估计，如果恒星交叉关联函数可以解开。我们还确定了一个新的（虽然最小的）贡献的S型行星的罗西特-麦克劳克林效应在食恒星双星。最后，我们探索可能的检测外卫星周围过境发光的巨行星，并发现，所需的精度检测卫星的RV曲线的主机行星的顺序是${\rm cm\,s}^{-1}$，因此目前的仪器无法访问。
2016-12-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
On using the beaming effect to measure spin-orbit alignment in stellar binaries with Sun-like components
光束效应（又名多普勒增强）会导致观测到的发光物体的通量发生变化，这是由于观测到的径向速度变化。本文描述了双星系统在食时由聚束效应引起的光度信号，其中的恒星成分是晚型类太阳恒星。这个信号的形状对被食恒星的自转轴和轨道角动量轴之间的角度很敏感，因此可以进行测量。我们表明，在日食期间，实际上有两个效果，叠加在已知的日食光变曲线。一种效应是由食星的旋转产生的，是光谱罗斯特-麦克劳克林效应的光度模拟，因此它包含了关于天空投射的自旋轨道角的信息。另一种效应是由日食期间两颗恒星发出的信号之间的不同加权差产生的。我们给出了近似的解析表达式的振幅的两种效果，并提出了一个数值模拟，我们显示的光变曲线的两种效果为不同的轨道取向，低质量比恒星食双星系统。我们表明，虽然整体信号很小，它可以检测到在主日食时，使用开普勒长Cadence数据的明亮系统积累了整个任务寿命。
2011-08-25 astro-ph.SR
Solar rotation inferred from radial velocities of the sun-as-a-star during the 2012 May 21 eclipse
为了考察日本冈山天文台在2012年5月21日日食期间，通过观测太阳作为一颗恒星，可以获得多少纯光谱学的太阳自转信息，我们研究了基于一组184个高色散光谱的碘电池技术的径向速度（V_r）的变化。结果表明，V_r（t）反映了由日面可见度随时间变化引起的特征变化（Rossiter-McLaughlin效应）。通过将观测到的V_r（t）曲线与理论曲线进行比较，我们发现，尽管A和B的单独测定是不可能的，但关系式B = -5.5 A + 77给出了最佳拟合，其中理论曲线是用与纬度（psi）相关的太阳自转定律omega（psi）= A + B sin ^2（psi）（deg/day）模拟的。由于这个关系与已知的太阳真实值（A = 14.5，B = -2.8）一致，我们可以说我们的分析得到了令人满意的结果。如果有足够高的时间分辨率的光谱，这个结果可能提供一个在食期间从径向速度研究中获得食双星恒星自转有用信息的前景。
2014-11-06 astro-ph.SR
High-resolution spectroscopy of Boyajian's star during optical dimming events
博雅健的恒星是一颗表面上正常的主序星，具有非常不寻常的光变曲线。在开普勒任务期间发现的恒星的倾斜活动，呈现出深，不对称和非周期性的事件。在这里，我们提出了高分辨率的光谱跟踪在一些调光事件记录后开普勒观测，从地面望远镜。我们分析数据从HERMES，HARPS-N和FIES摄谱仪的恒星大气，并把一些约束的假设，出现在文献中有关的掩星元素。这颗恒星的磁性，如果存在的话，并不是极端的。表面上的斑点，如果存在的话，最多占面积的0.02%。色球层，不管观测的年代，都比辐射平衡预期的值热，这意味着恒星有一定程度的活动。我们没有发现星际介质或外来物质导致光变曲线变暗的明显证据。然而，我们检测到在1-2西格玛水平，减少径向速度的恒星在第一次下降记录后，\emph{\emph{Kepler}}的意见。我们声称存在一个光学厚的物体，可能倾斜和高碰撞参量轨道，产生观察到的罗斯特-麦克劳克林效应。
2018-12-17 astro-ph.SR
