Estimating Finite Source Effects in Microlensing Events due to Free-Floating Planets with the Euclid Survey
近年来,自由浮动行星(FFP)引起了天体物理学家的极大兴趣。引力微透镜是一种独特的研究方法,可以获得有关其质量和空间分布的宝贵信息。计划中的欧几里得空间天文台将能够探测到大量由FFP对银河系凸起造成的微透镜事件。利用合成人口算法,我们调查的可能性,检测有限源效应在模拟微透镜事件由于FFP。我们发现有限源效应检测的显着效率在[0.9,1.6]范围内的FFP幂律质量函数指数在20%和40%之间。对于许多这样的事件,也将有可能测量爱因斯坦角半径,从而限制透镜的物理参数。这类观测也将为研究银河核球星的光球和大气提供独特的可能性。
2015-08-27 astro-ph.EP
Investigating the free-floating planet mass by Euclid observations
引力微透镜事件异常的探测是微透镜领域的主要目标之一。在单透镜事件的情况下,这些异常可能是由有限源效应(即当源盘的大小不可忽略时)和地球绕太阳旋转(所谓的视差效应)引起的。有限源和视差效应可能有助于唯一地定义透镜的质量。自由浮动行星(FFP)是非常暗淡的物体,引力微透镜提供了目前研究这些物体的唯一方法。在这项工作中,利用合成人口算法,我们研究了检测有限源和视差效应的可能性,在模拟微透镜事件所造成的FFPs对银河系凸起,考虑到空间的欧几里得望远镜的能力。我们发现一个显着的效率检测视差效应的微透镜事件与可检测的有限源效应,这原来是约51%的质量函数指数。
2016-07-11 astro-ph.EP
WFIRST and EUCLID: enabling the microlensing parallax measurement from space
宽视场红外巡天望远镜(WFIRST)预计将探测到数百颗自由漂浮的行星,但无法测量它们的质量。然而,Euclid和WFIRST航天器在围绕太阳-地球L2拉格朗日点的轨道上相隔约100,000公里的同时进行微透镜观测,将能够测量自由浮动行星等低质量透镜的微透镜视差。使用简单的Fisher矩阵估计的视差测量的不确定性,我们表明,高节奏的观测欧几里得可以用来测量~ 1自由浮动的行星微透镜视差每6天的同时欧几里得观测。考虑到欧几里德的指向限制,它因此可以测量大约20个自由浮动的行星,在欧几里德的主要任务和扩展任务之间平均分配120天的观测,如果航天器指向限制可以在主要任务结束后放松,则有可能增加这个数字。这些欧几里德观测还将为更多的WFIRST束缚行星提供额外的质量测量或交叉检查,以及对几个科学案例的其他好处。
2019-08-07 astro-ph.EP
The microlensing rate and distribution of free-floating planets towards the Galactic bulge
基于地面的光学微透镜调查提供了诱人的,如果不是决定性的,证据表明有大量的自由浮动行星(FFP)。正在使用和开发的地面和空间设施将能够以更高的灵敏度探测FFP的分布。还必须开发一个高精度的微透镜模拟框架,以评估这种调查的完整性。我们提出的第一个信号噪声限制的计算FFP微透镜率使用贝桑松银河系模型。对银河系中心的微透镜分布模拟广域地基光学调查,如OGLE或MOA,广域地基近红外调查,和有针对性的天基近红外调查,可以进行欧几里德或WFIRST。我们提出了一个计算框架的光学和近红外微透镜率和光学深度的模拟恒星目录是信噪比有限的,并考虑到消光,未解决的恒星背景光和有限的源尺寸的影响,这可能是显着的FFP。我们发现,在100%探测效率的极限下,在覆盖银河系中心的中心200 deg^2区域内,全球地基I波段产额的范围从20个地球质量FFP年^-1到木星FFP的3,500年^-1,而K波段观测的产额几乎要大一个数量级。对于地基调查,我们发现,有限的源和未解决的背景的列入揭示了质量依赖的变化在空间分布的FFPs。对于一个覆盖2度^[2]的天基H波段,其产量取决于目标场,但在接近银河系中心的地方最大,大约有76个地球到1,700个木星FFP年^-1。对于近红外天基调查的空间分布的FFP被发现在很大程度上是不敏感的FFP质量尺度。
2016-08-16 astro-ph.EP
KMT-2024-BLG-0816/OGLE-2024-BLG-0519 -- A Microlensing Event with Candidate Free-Floating Planet Lens and Blended Light
University of Warsaw(华沙大学);Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天文学与空间科学研究所);Westlake University(西湖大学);University of Canterbury(坎特伯雷大学);Max-Planck-Institute for Astronomy(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Ohio State University(俄亥俄州立大学);Chungbuk National University(忠北国立大学);National University of Science and Technology (UST)(国立科学技术大学);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所)
该研究发现了一个自由漂浮行星微透镜事件,展示了有限源效应和混合光,并探讨了如何通过后续观测确定混合光的来源。
2026-01-01 astro-ph.EP astro-ph.GA
Free-floating or wide-orbit? Keck adaptive-optics observations of free-floating planet candidates detected with gravitational microlensing
本研究通过凯克望远镜高分辨率成像观测五个微引力透镜自由漂浮行星候选体,未发现宿主恒星,排除11%-36%潜在宿主,并指出需JWST深观测以确认其真实性质。
2023-12-19 astro-ph.EP astro-ph.GA
Two new free-floating or wide-orbit planets from microlensing
行星形成理论预测存在自由漂浮的行星,这些行星是从它们的母系统中被弹射出来的。虽然它们发出很少或根本没有光,但它们可以在引力微透镜事件中被探测到。由流氓行星引起的微透镜事件的特征是非常短的时间尺度$t_{\rm E}$(通常低于两天)和小的爱因斯坦角半径$θ_{\rm E}$(高达几个uas)。在这里,我们提出了两个超短微透镜事件的发现和表征,从光学引力透镜实验(OGLE)调查,这可能是由自由浮动或宽轨道行星的数据确定。OGLE-2012-BLG-1323是迄今为止发现的最短事件之一($t_{\rm E}$ =0.155 +/- 0.005 d,$θ_{\rm E}$ =2.37 +/- 0.10 uas),是由银河系盘中的地球质量物体或银河系凸起中的海王星质量行星造成的。OGLE-2017-BLG-0560($t_{\rm E}$ =0.905 +/- 0.005 d,$θ_{\rm E}$ =38.7 +/- 1.6 uas)是由银河系盘中的一颗质量为1000亿的行星或凸起中的一颗褐矮星造成的。我们排除了恒星的同伴到6.0和3.9天文单位的距离,分别。我们认为,透镜物体,无论是位于非常宽的轨道或自由浮动,可能源于相同的物理机制。虽然超短微透镜事件的样本很小,但这些探测结果与低质量宽轨道或未绑定行星在银河系中比恒星更常见的情况一致。
2019-01-23 astro-ph.EP
On the Feasibility of Characterizing Free-floating Planets with Current and Future Space-based Microlensing Surveys
同时进行的空间和地面微透镜巡天,如K2的Campaign 9(K2 C9)和$WFIRST$,有助于测量自由浮动行星(FFP)候选者的质量和距离。FFP被确定为短时间尺度的单镜头事件,大约为1天。测量透镜物体的质量需要确定源星$ρ$的有限大小,以及微透镜视差$π_{\rm E}$。一颗与主星紧密相连但距离很远的行星可以产生类似于FFP的光变曲线。这种张力可以通过对微透镜目标进行高分辨率成像来解决,以从可能的宿主恒星中搜索透镜通量$F_l$。在这里,我们调查这些组件- $π_{\rm E}$,$ρ$,和$F_l$ -考虑不同的卫星的FFP质量,银河系的距离,和源星属性的范围内的每个访问参数空间。我们发现,在K2 C9的开始,当它与地球的投影距离(从它的巡天中心看)为$\lesssim$ 0.2 AU时,它将能够测量$π_{\rm E}$,用于距离大于$\sim$ 2 kpc的彗星质量FFP候选者,以及用于距离$\sim$ 8 kpc的地球质量透镜。在其活动结束时,当$D_\perp = 0.81$ AU,它是敏感的行星质量透镜的距离$\gtrsim$ 3.5千秒差距,甚至只有那些与质量$\gtrsim$ M $_{\rm Jup}$。从透镜通量的限制,我们发现,这将是可能的,以排除所有的恒星质量的宿主星(下至氘燃烧极限)的事件在$\sim$ 2千秒差距。这些共同表明,表征K2 C9期…
2016-03-16 astro-ph.EP
Microlensing due to free-floating moon-planet systems
引力微透镜是探测和表征自由漂浮行星质量天体(FFP)的一种有效方法。FFP可能有外卫星旋转它们。在这项工作中,我们研究了实现这些系统的概率(即,自由浮动的月球行星)通过微透镜观测。这些系统使大多数密切焦散配置具有相当大的有限源效应。我们研究由于自由浮动的月球-行星系统的有限源微透镜光变曲线。我们的结论是,交叉行星焦散线会导致光变曲线的翼部出现一个广泛的额外峰值,只有当源星没有穿过中央焦散线时,光变曲线的宽度才会改变。如果源轨道垂直于月-行星轴,则月致扰动相对于放大率峰值具有对称形状,并且其光变曲线类似于具有较高有限源效应的单透镜光变曲线。我们评估了\wfirst ~效率实现月球引起的扰动,这是$\left[0.002-0.094\right]\%$通过假设一个对数均匀分布的月球-行星质量比的范围内$\in\left[-9,~-2\right]$。最高的检测效率(即,$\simeq 0.094\%$)发生在土星质量的行星,当月球与行星的距离是$\sim 43 R_{\rm p}$时,其中$R_{\rm p}$是土星半径。行星质量的增加延长了事件的时间尺度,并降低了有限源效应,但它减少了以爱因斯坦半径$s(R_{\rm E})$归一化的投影月球-行星距离,这反过来又减少了行星焦散的大小,并使它们远离主行星的位置。
2023-02-10 astro-ph.EP astro-ph.GA
No large population of unbound or wide-orbit Jupiter-mass planets
引力微透镜是唯一能够探索整个自由浮动行星的方法,直到火星质量的物体,因为微透镜信号不依赖于透镜物体的亮度。微透镜事件的特征时间尺度取决于透镜的质量:透镜质量越小,微透镜事件越短。先前对474个微透镜事件的分析发现,非常短的事件(1-2天)过多--比已知的恒星星族所暗示的要多--表明存在着大量的未束缚或宽轨道的恒星质量的行星(据报道几乎是主序星的两倍)。然而,这些结果并不符合行星形成理论的预测,并且与年轻星团的调查相冲突。在这里,我们报告了对2010-2015年期间发现的六倍大的微透镜事件样本的分析。虽然我们的调查有很高的灵敏度(检测效率),以短时间尺度(1- 2天)的微透镜事件,我们没有发现过多的事件,在这个范围内的时间尺度,与95%的上限的频率0.25行星每主序星质量的自由浮动或宽轨道行星。我们发现了一些可能的超短时间尺度事件(时间尺度小于0.5天),这可能表明存在地球和超级地球质量的自由浮动行星,正如行星形成理论所预测的那样。[删节]
2017-07-24 astro-ph.EP
On the detection of free-floating planets through microlensing towards the Magellanic Clouds
在这项工作中,我们研究检测自由浮动的行星(FFPs)的麦哲伦云(MC)的微透镜观测。在比较类似的事件对银河系的隆起,在银河系晕的FFP产生平均较长的微透镜事件较小的投影源半径向这些云。对于这些微透镜事件,透镜-源的相对速度平均较小。由于FFP引起的MC自透镜事件遭受严重的有限源效应。我们首先模拟微透镜事件,由于FFP对MC,并假设其质量的对数均匀阶跃函数。通过地基光学测量和天基近红外测量,发现捕获其透镜特征(信噪比大于$50$)的效率分别为$0.1$ - $0.6\%$和$3$ - $6\%$。然后,我们促进这些模拟,并假设\wfirst ~望远镜连续观察每个MC在一个$72$天的季节与$15$最低观察节奏。通过模拟质量为$\sim 0.01$ - $10^{4}M_{\oplus}$的FFP对基线上可分辨源星的微透镜事件,\wfirst ~发现了它们的透镜效应,其效率分别为$\sim 10$ - $80\%$。通过采用$5\%$作为来自FFP的晕分数,我们估计了事件的预期数量。每平方度每季节可检测的FFP的最高数量是$\sim1700$,发生在质量为$\sim 0.01 M_{\oplus}$的FFP中。我们的模拟结果表明,\wfirst ~潜在的扩展质量范围内可检测的FFP晕下降到$5.9\times 10^{-7} M_{\oplus}$与连续观测在一个观测季节从大麦哲伦云。
2021-07-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Predictions for the Detection and Characterization of a Population of Free-Floating Planets with K2 Campaign 9
K2 Campaign 9(K2 C9)提供了第一次测量大量自由浮动行星(FFP)成员的质量和质量的机会,这些自由浮动行星以前是通过测量短时间尺度微透镜事件的速率来推断的。使用详细的模拟的名义运动(忽略损失的事件,由于开普勒的紧急模式)和基于地面的微透镜调查,我们预测可以检测到的事件的数量,如果有一个人口的1-千万亿质量的FFP匹配当前的观测约束。使用Fisher矩阵分析,我们还估计检测的数量,它将有可能测量微透镜视差,爱因斯坦角半径和FFP质量。我们预测,在K2数据中将检测到1.4到7.9个事件,这取决于可以达到的本底噪声,但乐观的情况更有可能。对于几乎所有这些,都有可能测量视差或将其限制为仅与行星质量透镜在概率上一致。我们预计,对于0.42和0.98之间的事件,将有可能获得一个完整的解决方案,并测量FFP质量。对于紧急模式截断活动,这些数字减少了20%。我们认为,当结合及时的高分辨率成像的更大样本的短时间尺度的事件,K2 C9将决定性地确定,如果假定的FFP人口确实是行星和自由浮动。
2016-05-03 astro-ph.EP
The impact of the free-floating planet (FFP) mass function on the event rate for the accurate microlensing parallax determination: application to Euclid and Roman parallax observation
本研究通过模拟Euclid和Roman的视差观测,分析了FFP质量函数对精确测定微透镜视差事件率的影响,发现事件率取决于FFP种群比例而非数量,且不同质量FFP的质量与距离估算概率较低,可通过高节奏观测提升。
2023-11-16 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
EUCLID : Dark Universe Probe and Microlensing planet Hunter
通过宇宙剪切测量对暗能量探测器的需求与通过微透镜搜索行星的需求之间存在着显著的协同作用。利用弱和强引力透镜来追踪和探测宇宙和银河尺度上的物质分布,以及非常小尺度的系外行星,是从宇宙学到系外行星的一个独特的交汇点。它将利用重力作为工具,探索任何其他手段都无法达到的全部质量范围。EUCLID是一个1.2米长的望远镜,配有光学和红外宽视场成像仪和无狭缝光谱仪,向欧空局宇宙视觉提出探测暗能量,重子声学振荡,星系演化和通过微透镜搜寻系外行星。一个为期3个月的微透镜计划将有效地探测火星质量的行星,自由浮动的类地行星或气态行星以及可居住的超级地球。一项为期12个多月的调查将对类太阳恒星周围的可居住地球行星进行普查。这是对KEPLER卫星将提供的统计数据的完美补充,这些任务结合起来将提供一个完整的太阳系外行星普查,从热,温暖,可居住,冻结到自由浮动。
2010-01-19 astro-ph.EP
Exoplanet Occurrence Rates from Microlensing Surveys
本综述探讨了基于引力微透镜巡天的系外行星出现率,指出该技术能独特探测数天文单位外的低质量行星及流浪行星,并总结了目前超200颗探测行星的人口统计学最新进展。
2024-06-04 astro-ph.EP astro-ph.GA
How Rare are TESS Free-Floating Planets?
本研究通过分析TESS的测光精度、源星信息与有限源效应,发现其在第61扇区预期仅能探测到0.0018个微透镜事件,表明此前报道的信号并非真实的自由漂浮行星事件,并指出未来需依靠Roman等卫星任务来大幅推进相关研究。
2024-08-10 astro-ph.EP astro-ph.GA
Detecting Exomoons in Free-Floating-Planet Events from Space-based Microlensing Surveys
本研究通过模拟光变曲线与计算探测效率,评估了中国空间站望远镜(CSST)探测自由行星周围系外卫星的可行性,并对比了罗曼空间望远镜的灵敏度,还指出部分可探测系统可能存在显著潮汐加热。
2025-05-20 astro-ph.EP astro-ph.GA
Probability of simultaneous parallax detection for free-floating planet microlensing events near Galactic Centre
通过对Euclid、WFIRST和LSST同时视差观测的模拟,确定了自由浮动行星(FFP)微透镜事件的事件率和质量估计效率。从贝桑松银河系模型到$(l, b)=(1^{\circ},-1.^{\circ}75)$的恒星星族被应用到我们的3D微透镜模型中,并对以下每种FFP透镜质量模拟了30,000个视差观测:彗星质量,海王星质量和地球质量,假设每颗恒星有一个FFP。模拟了星际尘埃、未分辨的恒星背景、邻近恒星的混合。考虑有限源效应的信噪比限制决定了事件的可探测性。欧几里德-WFIRST组合产生30.7千万亿质量FFPs在两个30天期间,每年的视差观测。对于地球质量的行星,视差事件率降低到3.9 FFP。从视差光曲线的质量估计允许FFP质量的恢复到20-26%的情况下的2倍内。欧几里德-LSST的组合产生了34.5个彗星质量的FFP,在同一时期下降到0.5个地球质量的FFP,在20-40%的情况下,质量恢复到2倍以内。事件率将通过未知FFP丰度进行归一化,以恢复预期检测的数量。
2020-03-10 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
A free-floating or wide-orbit planet in the microlensing event OGLE-2019-BLG-0551
微透镜巡天对银河系隆起的高节奏观测导致了少数极短时间尺度的微透镜事件的发现,这些事件可以归因于自由浮动或宽轨道行星。在这里,我们报告了另一个强大的自由浮动行星候选者的发现,这是从引力微透镜事件OGLE-2019-BLG-0551的分析中发现的。该事件的光变曲线的特征是持续时间很短(<3天),振幅很小(< 0.1等)。通过对光变曲线的模拟,我们发现爱因斯坦时标tE = 0.381 +/- 0.017 d,比恒星质量透镜产生的典型透镜事件的爱因斯坦时标tE = 0.381 +/- 0.017 d要短得多,爱因斯坦角半径θ E = 4.35 +/- 0.34 uas也要小得多(tE ~ 20 d,θ E ~ 0.3 mas),表明透镜很可能是一个行星质量的物体。我们进行了广泛的搜索,在事件的光变曲线中寻找伴星的可能签名,没有发现推定的宿主星的重要证据。我们还首次证明了在具有强有限源效应的低放大率事件中,透镜的爱因斯坦角半径不依赖于混合。
2020-05-08 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Parallax Effect in Microlensing Events due to Free-Floating Planets
本文研究了自由漂浮行星微透镜事件中不可见视差效应的破坏性影响,通过模拟约9650起仅由Roman望远镜观测的事件,发现缺失视差会显著改变部分光变曲线及参数,强调了多观测者同时密集观测的重要性。
2024-03-24 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
A Fast Approximate Approach to Microlensing Survey Analysis
微透镜可用于发现轨道超过~ 1 AU的各种质量的系外行星,甚至自由漂浮的行星。WFIRST任务将通过监测约1亿颗恒星来发现约50000个微透镜事件,从而使用微透镜发现约1600颗行星。对每个微透镜事件进行建模,特别是涉及两个或更多个透镜的微透镜事件,通常是复杂和耗时的,并且使用当前的方法分析数千个WFIRST微透镜事件可能是不可行的。在这里,我们提出了一种算法,能够快速评估数以千计的模拟WFIRST二元透镜微透镜光变曲线,返回的透镜系统的物理参数的估计。我们发现,该算法可以恢复预测的行星和恒星之间的分离很好的低质量比的事件,也可以估计质量比的数量级的事件与广泛和密切的焦散拓扑结构。
2019-02-21 astro-ph.EP
Euclid-Roman joint microlensing survey: early mass measurement, free floating planets and exomoons
正如开普勒任务对热系外行星所做的那样,ESA Euclid和NASA Roman任务有可能在我们对冷系外行星人口统计学的理解方面取得突破,包括未绑定或“自由浮动”行星(FFP)。在这项研究中,我们证明了这两个任务的互补性,并提出了两个联合调查,以更好地约束微透镜事件的质量和距离。我们首先证明,早期简短的欧几里德调查(7小时)的罗马微透镜领域将允许测量大部分事件的相对自行和透镜的大小。然后,我们研究了罗马和欧几里得的同时观测的潜力,使最短的微透镜事件的微透镜视差的测量。使用详细的模拟联合检测产量,我们表明,在一年内罗马欧几里德观测将至少比目前的地面测量灵敏一个数量级。根据FFP的确切分布,罗马-欧几里得联合运动应该在一年内检测到大约130个FFP事件,其中包括110个测量视差强烈限制FFP质量的事件,以及大约30个直接测量质量和距离的FFP事件。联合调查的能力,以完全打破微透镜质量距离速度简并的一个重要的事件子集提供了一个独特的机会,以验证明确的FFP假设或其他地方的丰度限制FFP之间的地球和木星的质量是两个数量级强于地面调查提供的。最后,我们研究了联合调查的能力,以加强检测和charcterization的exomoon,并发现它可能导致第一个exomoon的检测。
2022-02-18 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Direct imaging constraints on planet populations detected by microlensing
引力微透镜的结果表明存在大量自由漂浮的行星质量物体。这项工作的主要结论部分是基于直接成像调查的限制。这项调查确定了在大轨道间隔处拥有巨大系外行星的恒星频率的上限。目标。我们想验证直接成像的上限在多大程度上确实限制了微透镜的结果。我们研究了目前的推导中使用的上限微透镜的研究和重新分析的数据,从相应的成像调查。我们专注于质量和半长轴范围内的微透镜的结果是最相关的。我们还考虑了最近M-矮星成像调查的新结果,因为这些物体通常是微透镜检测到的行星的宿主恒星。我们发现,目前应用的微透镜的结果的上下文中的上限可能被低估。这意味着比假设的更大比例的恒星可能在更大的轨道间隔处拥有气体巨行星。此外,目前使用上限来估计自由浮动物体的比例的方法并不严格正确。如果M矮星周围的巨行星的行星表面密度被描述为df_Planet ~ a^beta da,我们发现beta ~ 0.5 - 0.6与探测半长轴在~0.03 - 30 AU之间的不同观测研究结果一致。在微透镜数据探测的轨道分离处可能有气体巨行星的恒星比例上限较高,这意味着微透镜研究中检测到的更多行星可能与恒星结合,而不是自由浮动。目前的观测数据与M矮星周围巨大系外行星的行星表面密度上升到约30 AU是一致的。
2012-03-16 astro-ph.EP astro-ph.GA
Identification and characterization of the host stars in planetary microlensing with ELTs
微透镜提供了一个独特的机会来探测温带和雪线以外的系外行星,小到木星卫星,在银河系外的距离,甚至自由浮动的系外行星,其他方法的灵敏度急剧下降的制度。这是因为微透镜效应并不依赖于行星宿主恒星的亮度。因此,微透镜方法在研究雪线以外的系外行星方面提供了很大的优势,对核心吸积机制进行了测试,特别是在气体吸积形成巨行星的逃逸阶段。在这里,我们建议使用微透镜方法稳健且常规地测量距离宿主恒星超过1 AU的系外行星的质量;我们的实验依赖于直接对宿主恒星(即透镜)进行成像和解析,使其与微透镜事件的背景源分离,这需要ELT提供的高空间分辨率。这个项目的一个直接结果将是雪线以外的行星出现率,这将使我们能够辨别不同的行星形成机制。
2019-03-11 astro-ph.EP
Microlensing Constraints on the Stellar and Planetary Mass Functions
本研究比较微透镜测得的恒星与行星质量函数,利用μFFP约束自由漂浮及宽轨道行星族群,并讨论其与视向速度、直接成像和原行星盘观测的联系。
2025-03-14 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Planet-Planet Scattering Alone Cannot Explain the Free-Floating Planet Population
最近的引力微透镜观测预测了大量自由漂浮的巨行星,其数量几乎是主序星的两倍。一个经常被援引的产生这种人口的机制是动力学不稳定性,它会激发行星之间的散射,以及在孤立的主序星行星系中一个或多个行星的弹射。在这里,我们证明了这个过程本身可能不能代表这些银河系流浪者的唯一来源。通过使用直接的定量参数和N体模拟,我们认为,观测到的系外行星的数量超过了每个系统从散射中喷出的行星的合理数量。因此,必须考虑其他可能的自由漂浮物来源,例如星团中的行星剥离和主序星后的抛射。
2012-01-10 astro-ph.EP
Characterization of Microlensing Planets with Moderately Wide Separations
在未来的高节奏微透镜调查中,行星可以通过行星本身产生的独立事件的新渠道来检测。通过这个通道探测到的两类行星是宽分离行星和自由浮动行星。虽然它们看起来是相似的短时间尺度事件,但这两个行星群在性质上有很大的不同,因此区分它们是很重要的。在本文中,我们调查的透镜性质的事件所产生的行星与适度宽的分离从主恒星。我们发现这些事件的透镜行为很好地描述了Chang-Refsdal透镜和剪切所造成的主要不仅产生焦散,而且使放大率的轮廓沿主行星轴拉长。拉长的放大率轮廓意味着这些行星事件的光变曲线通常是不对称的,因此不对称性可以用来区分这些事件与自由浮动的行星所产生的事件。不对称性可以从光变曲线的整体形状中注意到,因此不像由焦散引起的非常短的持续时间的中心扰动,很难被忽略。此外,无论事件放大率如何,都存在不对称性,因此可以为大多数这些事件确定行星的束缚性质。透镜光变曲线与张-雷夫斯达尔透镜光变曲线的近似意味着光变曲线的分析只产生关于主恒星和行星之间的投影分离的信息。
2009-05-21 astro-ph.EP
Reconciling the predictions of microlensing analysis with radial velocity measurements for OGLE-2011-BLG-0417
微透镜能够揭示距离地球几千秒差距的多个身体系统。因为微透镜不需要测量透镜发出的光,所以它对从自由漂浮的行星到恒星黑洞的一系列物体都很敏感。但是,如果透镜发出足够的光,微透镜模型的预测可以用高分辨率成像和/或径向速度方法进行测试。微透镜事件OGLE-2011-BLG-0417被认为是一颗周期为$P\sim 1.4$ yr的近距离($\le$ 1 kpc)低质量($\sim 0.8 M_\odot$)双星。使用VLT进行的光谱跟踪观测没有测量到径向速度的任何变化,这与已发表的微透镜模型强烈矛盾。在目前的工作中,我们重塑这一事件,并找到一个更简单的模型与所有可用的测量,包括最近的GAIA DR 2视差约束。我们还提出了一种新的方法来区分退化模型使用GAIA DR 2自行。这项工作强调了彻底的微透镜建模的重要性,特别是在{ \it WFIRST}和{ \it Euclid}微透镜空间任务的范围内。
2018-07-26 astro-ph.EP
A free-floating-planet microlensing event caused by a Saturn-mass object
Department of Astronomy, School of Physics, Peking University(北京大学物理学院天文学系);Kavli Institute of Astronomy and Astrophysics, Peking University(北京大学科维理天文与天体物理研究所);Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天文与空间科学研究所);Astronomical Observatory University of Warsaw(华沙大学天文台);Department of Particle Physics and Astrophysics, Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所粒子物理与天体物理系);Institute of Astronomy, University of Cambridge(剑桥大学天文研究所);Department of Astronomy, University of Geneva(日内瓦大学天文学系);Division of Astrophysics, Department of Physics, Lund University(隆德大学物理系天体物理分部);Institute for Advanced Study in Physics, Zhejiang University(浙江大学物理学高等研究院);Institute for Astronomy, School of Physics, Zhejiang University(浙江大学物理学院天体物理研究所);Department of Astronomy, Tsinghua University(清华大学天文学系);Max-Planck-Institute for Astronomy(马克斯·普朗克天文学研究所)
该研究报告了一个由土星质量天体引起的微透镜事件,通过打破质量-距离退化,表明该天体可能在原行星盘中形成,后被动力学过程驱逐成为自由漂浮体。
2025-12-31 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
HST pre-imaging of a free-floating planet candidate microlensing event
University of Warsaw(华沙大学);Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天体宇宙科学研究所);University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);University of Warwick(华威大学)
利用HST预成像分析,发现微透镜事件OGLE-2023-BLG-0524的极短持续时间表明自由漂浮行星的解释,并测量了角爱因斯坦半径。
2025-07-01 astro-ph.EP astro-ph.GA
Constraints on sub-terrestrial free-floating planets from Subaru microlensing observations
利用昴星团超广角主焦点相机对M31的高节奏微透镜观测,首次对亚类地质量(峰值灵敏度在$10^{-4}M_\oplus$)未束缚天体丰度施加直接约束,上限为$1.4\times10^{7}\rm{pc}^{-3}$,并揭示透镜空间分布对灵敏度影响显著。
2023-12-20 astro-ph.EP astro-ph.GA hep-ph
TESS Free-floating Planet Candidate Is Likely a Stellar Flare
本研究指出TESS发现的自由漂浮行星候选体实为恒星耀斑,通过OGLE档案数据证实该恒星具有星斑引发的磁活动,并警告此类耀斑恒星将成为未来天基微透镜巡天中不可忽视的假阳性来源。
2024-05-13 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Searching for Free-Floating Planets with TESS: Results from Sectors 61-65
本研究利用TESS第61-65扇区750万条光变曲线搜寻自由漂浮行星微透镜事件,发现一个疑似低质量FFP的短时标事件,并分析了其假阳性可能,为未来天基微透镜巡天提供支持。
2025-10-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
The Demographics of Extrasolar Planets Beyond the Snow Line with Ground-based Microlensing Surveys
在目前流行的行星形成模式中,雪线在原行星盘中的位置起着至关重要的作用。因此,确定不同质量恒星雪线之外行星的人口统计数据对于测试这个模型至关重要。微透镜对其他方法通常无法探测到的行星敏感,尤其是对雪线或雪线以外的冷行星,包括质量非常低的行星(即类地行星)最敏感。因此,微透镜是唯一适合的,所以必须对这一地区的全面研究。微透镜也对围绕低质量恒星运行的行星、自由浮动的行星、银河系凸起和圆盘中的行星,甚至外部星系中的行星敏感。这些行星也可以为行星形成的模型提供关键的限制。虽然微透镜搜索到目前为止只发现了少数几颗行星,但这些已经改变了我们对雪线以外行星形成的理解。下一代微透镜测量将对该地区的数十个“冷地球”敏感,在设计概念上非常先进,并开始初步实际实施。
2009-03-04 astro-ph.EP
Formation of Free-Floating Planets via Ejection: Population Synthesis with a Realistic IMF and Comparison to Microlensing Observations
本研究基于 Monte Carlo 族群合成与 N-body 模拟,探讨了自由漂浮行星(FFPs)经行星散射弹射的形成机制,发现预测质量函数与微透镜观测大致吻合,并预测每颗恒星约含1.20颗弹射行星。
2025-11-05 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Microlens Terrestrial Parallax Mass Measurements: A Rare Probe of Isolated Brown Dwarfs and Free-Floating Planets
地球微透镜视差是为数不多的可以测量孤立的黑暗低质量物体的质量和数密度的方法之一,例如古老的自由浮动行星和棕矮星。只要从两个或多个分离良好的地点观察到微透镜事件基本上不同,就可以测量地球微透镜视差。如果透镜在事件期间也经过源,则可以测量其质量。我们推导出一个解析表达式的预期率,这样的事件,然后使用这个推导出两个重要的结论。首先,该速率与给定种群的数量密度成正比,相对于它们对一般微透镜化速率的贡献,大大有利于低质量种群,其进一步按sqrt{M}缩放,其中M是晶状体质量。第二,当探测较小的源星时,凌日率急剧上升,尽管凌日的概率直接随源星的大小而下降。我们建议修改目前的观察策略,可以产生一个因素100增加这些罕见事件的敏感性。
2012-12-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Measurement of Source Star Colors with the K2C9-CFHT Multi-color Microlensing Survey
K2 Campaign 9(K2 C9)是第一个能够测量自由浮动行星候选微透镜事件的微透镜视差的天基微透镜视差巡天。在K2 C9观测的同时,我们进行了K2 C9加拿大-法国-夏威夷望远镜多色微透镜巡天(K2 C9-CFHT MCMS),以测量微透镜源星的颜色,提高K2 C9视差测量的精度。我们描述了K2 C9-CFHT MCMS观测的差分成像测光分析,并介绍了该项目的第一个数据发布。这包括217个微透镜事件的仪器差异通量光变曲线,由其他微透镜调查确定,参考图像测光校准PanSTARRS数据发布1测光,和工具之间的转换仪器和校准通量尺度。我们推导出精确的解析变换之间的PanSTARRS带通和开普勒带通,以及角直径的颜色关系的PanSTARRS带通。为了证明我们的数据集的使用,我们分析了短时间尺度微透镜事件OGLE-2016-BLG-0795的地基和K2数据。我们发现该事件的时间尺度为$t_{\rm E}=4.5 \pm 0.1$ ~天,微透镜视差为$π_{\rm E}=0.12 \pm 0.03$或$0.97 \pm 0.04$,服从标准的卫星视差简并。我们认为,较小的视差值是更有可能的,这意味着透镜可能是一个恒星质量的对象在银河系的凸起,而不是一个超级木星质量的对象在银河系的磁盘。
2018-03-25 astro-ph.EP
A Search for Predicted Astrometric Microlensing Events by Nearby Brown Dwarfs
引力微透镜有可能提供单个自由漂浮的棕矮星的直接引力质量,独立于演化和大气模型。附近褐矮星的自行和弛豫可以用来预测未来与遥远背景恒星的紧密排列,从而导致微透镜事件。有针对性的天体测量跟踪预测的微透镜事件允许测量褐矮星的质量。预测的微透镜化事件通常通过使用透镜质量的估计来搜索峰值阈值信号来找到。我们开发了一种新的方法,找到预测的事件,而不是将导致目标镜头质量精度。我们的方法的主要优点是,它不需要一个镜头的质量估计。我们使用这种方法来搜索预测的天体测量微透镜事件发生在2014 - 2032年之间,使用光谱类型为M6或更高的太阳邻域中的1225颗低质量恒星和棕矮星透镜的目录以及DECaLS Data Release 9的背景源目录。背景源星表扩展到$g = $ 23.95,提供了比盖亚更密集的星表。我们的搜索没有发现任何即将发生的微透镜事件。我们估计了Legacy巡天中棕矮星的天体测量微透镜事件发生率,发现它是低的$\sim10^{-5}$ yr $^{-1}$。我们建议在银河凸起和平面前方进行有针对性的搜索,以找到天体测量微透镜事件,从而可以测量单个自由漂浮的褐矮星的质量。
2022-10-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Limits on a Host Star around a Saturn-mass Free-floating Planet Candidate KMT-2024-BLG-0792/OGLE-2024-BLG-0516
University of Warsaw(华沙大学);École Normale Supérieure, Paris(巴黎高等师范学院);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Peking University(北京大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Science(中国科学院国家天文台)
通过干涉观测未发现KMT-2024-BLG-0792/OGLE-2024-BLG-0516事件在90 au内存在宿主恒星,支持其自由漂浮行星假说,并给出宿主恒星质量上限约0.5-0.6太阳质量。
2026-09-14 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
MOA-2010-BLG-477Lb: constraining the mass of a microlensing planet from microlensing parallax, orbital motion and detection of blended light
冷行星的微透镜探测对于构建无偏样本以估计雪线以外行星的频率非常重要,根据行星形成的核心吸积理论,雪线被认为是巨行星形成的地方。在本文中,我们报告了一个巨大的行星的发现,从高放大率微透镜事件MOA-2010-BLG-477的光变曲线的分析检测。测量的行星-恒星质量比是$q=(2.181\pm0.004)\times 10^{-3}$,投影的距离是$s=1.1228\pm0.0006$,单位是爱因斯坦半径。爱因斯坦角半径是异常大的$θ_{\rm E}=1.38\pm 0.11$ mas。将该测量与对“微透镜视差”和透镜通量的约束相结合,我们只能将宿主质量限制在$0.13<M/M_\odot<1.0$范围内。在这种特殊情况下,微透镜视差和行星轨道运动之间的强简并性使我们无法测量更精确的主机和行星质量。然而,我们发现,添加贝叶斯先验从两个效果(银河系模型和开普勒轨道)各自独立地有利于这个质量范围的上端,产生恒星和行星质量的$M_*=0.67^{+0.33}_{-0.13}\ M_\odot$和$m_p=1.5^{+0.8}_{-0.3}\ M_{\rm JUP}$在距离$D=2.3\pm0.6$ kpc,并与半长轴的$a=2^{+3}_{-1}$ AU。最后,我们表明,透镜质量可以确定从未来的高分辨率近红外自适应光学观测独立于两个效果,测光和天体测量。
2012-05-29 astro-ph.EP
White Paper: Exoplanetary Microlensing from the Ground in the 2020s
微透镜可以访问其他方法无法探测的行星种群:雪线以外的冷宽轨道行星,银河系凸起和圆盘中的行星,以及自由浮动行星(FFP)。每一个族群的人口统计将对行星形成提供独特的限制。在过去的5年里,美国与斯皮策和UKIRT的微透镜活动为国际地基微透镜调查提供了有力的补充,在视差测量和探测银河系新区域方面取得了重大突破。这些项目的科学活力也促进了美国微透镜界的发展。在本世纪20年代,美国可以继续在地基微透镜方面发挥重要作用,利用美国的资产来补充正在进行的地基国际调查。LSST和UKIRT微透镜巡天将探测银河系的广阔区域,行星在截然不同的条件下形成。此外,虽然地面测量将测量雪线以外的行星质量比函数,但使用ELT的自适应光学(AO)观测将把所有这些质量比转换为质量,并区分非常宽轨道的行星和真正的FFP。还应尽可能鼓励和支持美国科学家与国际调查机构合作。
2018-03-21 astro-ph.EP
Microlensing planet detection via geosynchronous and low Earth orbit satellites
通过微透镜探测行星通常受到爱因斯坦时间尺度$t_E$中众所周知的简并性的限制,这使得透镜的质量和距离无法被明确确定。已经表明,地球同步轨道上的卫星可以通过微透镜视差测量提供大多数标准行星事件($t_E \approx 20$天)的质量和距离。本文将分析扩展到较短的爱因斯坦时间尺度,$t_E \approx 1$天,当处理的情况下,质量透镜。然后,我们研究的能力,低地球轨道卫星在更短的时间尺度,$t_E \approx 0.1$天。采用Fisher矩阵分析来预测视差上的1- $σ$误差如何取决于$t_E$和微透镜事件的峰值放大率。结果表明,地球同步卫星可以探测到质量为1000亿的自由漂浮物的弛豫,发现质量很低的褐矮星周围的行星系。此外,低地球轨道卫星可能导致发现地球质量的自由漂浮行星。对这些结果的限制可能是对测光的严格要求、混合的影响以及在低轨道情况下地球的本影。
2015-11-16 astro-ph.EP
Exoplanetary Microlensing
引力微透镜发生在前景恒星恰好通过非常接近我们的视线到一个更遥远的背景恒星。前景恒星就像一个透镜,将来自源星的光分成两个图像,这两个图像通常是无法分辨的。然而,这些图像也被放大,放大的量取决于角透镜-源分离。相对透镜源运动的结果在一个随时间变化的源放大率:微透镜事件。如果前景恒星恰好拥有一颗行星,而该行星在这些图像的路径附近具有投影分离,那么该行星将进一步干扰图像,从而导致该行星的特征,短暂的签名。本章介绍了发现和描述具有引力微透镜的系外行星。该方法的理论基础进行了审查,侧重于行星摄动的现象。微透镜技术的优点和缺点进行了讨论,突出了这样一个事实,即它是敏感的低质量的行星分离刚刚超出雪线,轨道恒星位于整个银河系盘和前景隆起。本文概述了微透镜行星搜索的实践,并讨论了探测和分析行星扰动的一些挑战。本章最后回顾了迄今为止取得的成果,并讨论了微透镜行星调查的近期和长期前景。最终,微透镜对包含除水星之外的所有太阳系行星的类似物的多行星系统以及自由浮动的行星具有潜在的敏感性,并且将通过确定整个银河系行星的人口统计来提供对行星形成理论的关键测试。
2010-02-03 astro-ph.EP
The Galactic Dynamics of Free-Floating Planets: From Ejection Kicks to Microlensing
University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);Université de Montréal(蒙特利尔大学);Mila – Quebec Artificial Intelligence Institute(米拉-魁北克人工智能研究所)
本研究通过模拟$10^6$个自由漂浮行星在银河势中的演化,发现抛射踢对动力学加热的贡献小于初始盘演化,并识别出质量依赖的位移差异,为微引力透镜观测提供预测。
2026-09-21 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Transformer Embeddings for Fast Microlensing Inference
Université de Montréal(蒙特利尔大学);Mila(米拉人工智能研究所);Ciela Institute(Ciela研究所);CCA, Flatiron Institute(计算宇宙学中心,平顿研究所)
本文提出基于Transformer编码器的高效微透镜推断方法,用于快速分析噪声大、非均匀采样的自由漂浮行星观测数据。
2025-12-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
The Persistent Missing Mass Problem in Planet Formation
University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校);McGill University(麦吉尔大学);University of Maryland(马里兰大学);Canadian Institute for Theoretical Astrophysics(加拿大理论天体物理研究所);The Ohio State University(俄亥俄州立大学)
通过分析微引力透镜巡天发现的大量自由漂浮行星,结合束缚行星和短周期行星,发现原行星盘质量不足以提供已知行星的总质量,即使考虑所有固体转化为行星体,而更年轻的Class 0/I盘在考虑卵石或星子吸积的行星形成效率变化后通常也达不到所需质量,若自由漂浮行星质量函数为底部重型,则可能需要更重的Class 0/I盘,否则自由漂浮行星可能优先形成于大质量恒星周围的巨盘中,从而解释了观测到的高质量恒星束缚行星发生率降低的现象,精确约束行星质量函数底部至关重要。
2026-06-08 astro-ph.EP
Measuring microlensing parallax via simultaneous observations from Chinese Space Station Telescope and Roman Telescope
从两个空间上分离良好的望远镜同时观测可以导致测量微透镜视差参数,这是确定透镜质量的重要量。地球和日地L2点之间的距离$\sim0.01$ AU是短和超短($\sim$ 1小时到10天)微透镜事件视差测量的理想位置,这些微透镜事件是自由浮动行星(FFP)事件的候选者。在这项工作中,我们研究了这样做的两个拟议的天基任务,中国空间站望远镜(CSST)在狮子座轨道和南希格雷斯罗马空间望远镜(\emph{Roman})在L2的背景下的潜力。结果表明,两者的联合观测可以直接测量几乎所有时间尺度为$t_{\rm E}\lesssim$ 10\,天的FFP事件以及具有焦散相交特征的行星(和恒星双星)事件的微透镜视差。本文还讨论了单独使用CSST测量微透镜视差的可能性。
2021-11-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
ExELS: an exoplanet legacy science proposal for the ESA Euclid mission I. Cold exoplanets
欧几里德是欧空局宇宙观方案的第二个M级飞行任务,其主要科学目标是研究暗能量。Euclid还将开展更多的遗产科学计划。其中一个提议是系外行星欧几里得遗产巡天(ExELS),这将是第一个能够测量系外行星丰度的巡天,这些行星的质量低至地球质量,主分离度从~1AU到自由浮动(未结合)状态。寒冷和自由浮动的系外行星状态代表了测试行星形成理论的关键发现空间。ExELS将使用引力微透镜技术,并将在银河系隆起1.6度^2范围内每月探测1000次微透镜事件。我们评估有多少这些事件将有可检测的行星签名使用详细的多波长微透镜模拟器(MABuLS),其中包括贝桑松银河系模型与3D灭绝。MABuLS是第一个微透镜的理论模拟,以处理点扩散函数(PSF)与基础银河系模型自洽混合的影响。我们使用MABuLS,连同目前的数值模型的欧几里得PSF,探索了一些设计和范围的选择ExELS,包括作为过滤器的选择和回转时间的函数的系外行星产量,以及系统测光误差的影响。根据目前从地面微透镜和径向速度调查中确定的经验系外行星质量函数进行保守推断,ExELS预计将在总共10个月的观测方案中探测到几百颗主要围绕G、K和M型恒星宿主的冷系外行星,其中包括约45颗地球质量的行星和约6颗火星质量的行星。ExELS将能够测量低至地球质量或更低的冷系外行星质量函数,轨道间隔从~1AU到自由浮动状态。(节录)
2013-04-12 astro-ph.CO astro-ph.EP
The WFIRST Exoplanet Microlensing Survey
宽视场红外巡天望远镜(WFIRST)是2010年新世界、新视野十年巡天中排名最高的大型太空任务,它是由3个不同任务概念的科学计划合并而成,包括微透镜行星探测器(MPF)概念(Bennett \etal \ 2010)。WFIRST科学计划(Spergel \etal \ 2015)包括一个一般观测计划、一个波前控制技术计划和两个有针对性的科学计划:一个研究暗能量的计划,以及一个带有微透镜调查的系外行星统计普查,该调查在当前的设计参考任务中使用了WFIRST近四分之一的观测时间。新世界,新视野(十年调查)中期评估总结了WFIRST系外行星微透镜调查的科学案例:“WFIRST对超过1 AU行星的微透镜普查将完美地补充开普勒对紧凑系统的普查,WFIRST也将能够探测到与其母星\rlap无关的自由浮动行星。"
2018-03-26 astro-ph.EP
Unbound or Distant Planetary Mass Population Detected by Gravitational Microlensing
自1995年以来,已经使用不同的技术探测到了500多颗系外行星,其中11颗是用引力微透镜探测到的。它们中的大多数都受到其宿主恒星的引力束缚。有一些证据表明,在年轻的恒星形成区存在自由漂浮的行星质量天体,但这些天体仅限于3至15个木星质量的大质量天体,在光度质量估计及其丰度方面存在很大的不确定性。在这里,我们报告了一个未绑定的或遥远的恒星质量的物体,这是几乎两倍(1.8_{-0.8}^{+1.7})的常见主序星,根据两年的引力微透镜调查观测银河隆起。这些行星质量的天体没有可以通过引力微透镜在大约10个天文单位内探测到的宿主恒星。然而,与直接成像的限制进行比较表明,这些行星质量的物体中的大多数并不与任何主星绑定。质量函数在木星质量附近的突然变化支持了它们的形成过程与恒星和褐矮星不同的想法。它们可能在原行星盘中形成,随后分散到未绑定或非常遥远的轨道上。
2011-05-18 astro-ph.EP
Optimal Survey Strategies and Predicted Planet Yields for the Korean Microlensing Telescope Network
韩国微透镜望远镜网络(KMTNet)将由三个1.6米望远镜组成,每个望远镜的视场为4度,并将致力于通过引力微透镜监测银河系隆起以探测系外行星。KMTNet的孔径大小,FoV,节奏和纵向覆盖的组合将提供一个独特的机会,以公正的方式探测系外行星的人口统计。在这里,我们提出了优化观测策略的模拟,并预测KMTNet的行星产量。我们发现位于中央隆起的四个目标领域的偏好和t_{exp} = 120秒的曝光时间,导致每年检测到约2,200个微透镜事件。我们估计行星的质量和分离范围分别为0.1 <= PDMATHAMN/ M_{Earth} <= 1000和0.4 <= a/AU <= 16的行星的探测率。将这些速率标准化为Cassan(2012)的冷行星质量函数,我们预测KMTNet将对质量为5 <= M_{p} / M_{Earth} <= 1000的行星近似一致敏感,并且在该范围内每年每dex将检测到约20颗行星。对于质量为0.1 <= M_{p} / M_{Earth} < 5的低质量行星,我们预测KMTNet每年将检测到约10颗行星。我们还计算了KMTNet将获得的自由浮动行星(FFP)的产量,并预测KMTNet每年将检测到~1个地球质量的FFP,假设银河系中每颗恒星都有一颗这样的行星。最后,我们调查的依赖这些检测率的观测站的数量,测光精度限制,乐观的假设,看到,吞吐量和通量测量的不确定…
2014-06-09 astro-ph.EP
The Demographics of Rocky Free-Floating Planets and their Detectability by WFIRST
行星被认为是由一颗新形成的恒星周围残留的气体和固体盘吸积而形成的。在这个过程中,盘中的物质要么作为行星或较小天体的一部分与恒星保持联系,要么构成行星际介质的一部分;落入恒星;或者从系统中喷出。在这里,我们使用动力学模型来探测在后期行星形成期间喷出物质的丰度和性质,并估计它们对自由浮动行星人口的贡献。我们提出了300 N体模拟的类地行星形成太阳型恒星周围,有和没有巨行星存在,使用模型,占碰撞碎片。在木星和土星类似物的模拟中,大约三分之一的初始(约5 Mearth)盘质量被抛出,大约一半的行星质量比水星大,但小于0.3 Mearth,其余的是较小的天体。大多数的抛射发生在2500万年内,这比地球质量的行星成长所需的时间尺度(3000万至1亿年)要短。当巨行星从我们的模拟中被忽略时,在2亿年内几乎没有物质被喷射出来,只有大约1%的初始盘被喷射出2 Gyr。我们表明,大约2.5地球质量的行星在银河系中每颗恒星喷出。我们预测,宽视场红太空望远镜(WFIRST)对自由漂浮行星的星载微透镜搜索将发现多达15颗火星质量的行星,但很少有自由漂浮的地球质量的行星。
2017-05-10 astro-ph.EP
Free Floating or Merely Detached?
本研究通过数值模拟不稳定多行星系统,探讨行星-行星散射作为自由漂浮行星起源的机制,发现散射弹射过程缓慢且常使行星进入数百AU的受保护轨道,估计约半数报告的“自由漂浮”海王星实为“分离”行星。
2025-07-11 astro-ph.EP astro-ph.GA
New Method to Measure Proper Motions of Microlensed Sources: Application to Candidate Free-Floating-Planet Event MOA-2011-BLG-262
我们开发了一种新的方法来测量源自行微透镜事件,它可以部分克服由于混合的问题。它利用了这样一个事实,即从微透镜事件本身可以精确地知道源位置。我们将这种方法应用于MOA-2011-BLG-262事件,该事件具有短时标t_E=3.8天,伴星质量比q=0.0047,透镜-源相对自行μ_rel=20 mas/yr或12 mas/yr(对于两种可能的模型)。这三个特征意味着透镜可能是一颗褐矮星或一颗拥有大约地球质量的“月亮”的大质量行星。如果能证明高的透镜-光源相对自行主要是由于透镜而不是光源,那么这种解释的可能性将大大增加。根据光学引力透镜实验(OGLE)对银河系核球的长期观测资料,我们测量了在(北,东)银河系坐标系中,源的自行很小,μ s =(-2.3,-0.9)+-(2.8,2.6)mas/yr。然后,这些值是重要的输入到贝叶斯分析的事件中提出的一个配套文件由贝内特等人。
2013-12-27 astro-ph.EP astro-ph.IM