具有对流包层的恒星大气磁场加热恒星色球层。从历史上的Mount Wilson监测计划开始,CaH&K线就被广泛用于追踪恒星的磁活动,并作为自转周期和恒星年龄的代理。在太阳系外行星调查中,监测恒星活动对于过滤由于磁活动而产生的误报也至关重要。传统上,Ca H& K的发射是通过R 'HK指数来量化的,该指数将双星中的色球通量与恒星的总热通量进行比较。已经做了大量的工作来描述FGK-矮星的这个指数,但是M-矮星被排除在这些分析之外,并且到目前为止还没有将它们的Ca ii H&K发射校准到R 'HK。我们开始描述低质量和非常低质量恒星的磁活动,通过提供扩展到M矮星领域的R 'HK指数的校准,并通过评估R' HK和旋转周期之间的关系。我们校准了M矮星的辐射热因子和光球因子,以正确地将S指数转换为R 'HK。我们通过在HARPS M-矮星样本中的Ca ii H&K发射线监测磁活动。R 'HK指数和分数X射线光度L_X/Lbol一样,与自转存在饱和相关,饱和周期在10天左右。在此期间以上,较慢的转子显示较弱的钙ii活动,如预期的那样。在此期间,R 'HK指数饱和到约10^-4。恒星质量调节Ca ii的活动,R 'HK在0.6Msun以上显示出恒定的基础活动,然后在0.6Msun和0.35Msun的完全对流极限之间随着质量的降低而降低。活动的短期变率与其平均水平相关,具有较高R 'HK指数的恒星显示出较大的R' HK变率,就像以前观察到的早期光谱类型一样。
英文摘要:
Atmospheric magnetic fields in stars with convective envelopes heat stellar chromospheres. Starting with the historical Mount Wilson monitoring program, CaH&K lines have been widely used to trace stellar magnetic activity, and as a proxy for rotation period and consequently for stellar age. Monitoring stellar activity has also become essential in filtering out false-positives due to magnetic activity in extra-solar planet surveys. The Ca H&Kemission is traditionally quantified through the R'HK-index, which compares the chromospheric flux in the doublet to the overall bolometric flux of the star. Much work has been done to characterize this index for FGK-dwarfs, but M-dwarfs were left out of these analyses and no calibration of their Ca ii H&K emission to an R'HK exists to date. We set out to characterize the magnetic activity of the low and very low-mass stars by providing a calibration of the R'HK-index that extends to the realm of M-dwarfs, and by evaluating the relation between R'HK and the rotation period. We calibrated the bolometric and photospheric factors for M-dwarfs to properly transform the S-index into the R'HK. We monitored magnetic activity through the Ca ii H&K emission lines in the HARPS M-dwarf sample. The R'HK index, like the fractional X-ray luminosity L_X/Lbol, shows a saturated correlation with rotation, with saturation setting in around a ten days rotation period. Above that period, slower rotators show weaker Ca ii activity, as expected. Under that period, the R'HK index saturates to ~10^-4. Stellar mass modulates the Ca ii activity, with R'HK showing a constant basal activity above 0.6Msun and then decreasing with mass between 0.6Msun and the fully-convective limit of 0.35Msun. Short-term variability of the activity correlates with its mean level, stars with higher R'HK index show larger R'HK variability, as previously observed for earlier spectral types.
Long-term magnetic activity of a sample of M-dwarf stars from the HARPS program II. Activity and radial velocity
由于它们的质量和光度都很低,如果希望通过径向速度(RV)方法找到类似地球的低质量行星,M矮星是理想的目标。然而,恒星的磁循环可能会增加噪音,甚至模仿长周期伴星的RV信号。在我们之前研究K矮星的活动周期和长期RV变化之间的相关性之后,我们现在将研究扩展到主序列的低端。我们的目标是检测任何长期活动的变化和观察到的RV的样本M矮星之间的相关性。我们使用了27颗M矮星的样本,平均观测时间为5.9年。由HARPS谱计算了交叉关联函数及其参数RV、二等分线反斜率、半高宽和对比度。使用Na I D双重峰导出了活性指数。将这些参数与恒星的活动水平进行比较,以寻找相关性。我们检测到RV的变化高达~5米/秒,我们可以归因于活动周期的影响。然而,只有36%的长期活动变化的恒星似乎有其RV受磁周期的影响,在典型的时间尺度上约6年。因此,我们建议在使用长时间跨度RV数据搜索太阳系外行星时仔细分析活动数据。
HADES RV programme with HARPS-N at TNG XIV. A candidate super-Earth orbiting the M-dwarf GJ 9689 with a period close to half the stellar rotation period
The HARPS search for southern extra-solar planets. XXXI. Magnetic activity cycles in solar-type stars: statistics and impact on precise radial velocities
上下文通过径向速度测量寻找太阳系外行星依赖于恒星光球的稳定性。目标。我们的目标是表征磁活动周期的统计特性,并研究它们对光谱测量的影响,如径向速度,线平分线和线形。方法.我们使用的数据从HARPS高精度行星搜索样本包括304 FGK恒星超过7年。我们获得高精度的Ca II H & K色球活动测量,并将其转换为R'HK指数使用更新的校准考虑到恒星金属丰度。我们研究R'HK变异作为时间的函数,并寻找可能的相关性与径向速度和线形参数。结果我们根据Ca II H & K变化的幅度和时间尺度对恒星进行分类,并尽可能确定活动周期。我们发现,在太阳附近,39 +/-8%的老太阳型恒星没有任何活动周期(或者只有非常弱的活动周期),而61 +/-8%的恒星有活动周期。非循环星几乎只在G矮星中发现,平均活动水平log R'HK <-4.95。磁周期振幅一般随活动水平的降低而降低。相当一部分恒星的径向速度和线形参数与活动周期相关,表现出很小的变化。径向速度对磁循环的敏感性随着温度的升高而增加,而晚K矮星几乎不敏感。结论.活动周期确实会引起长周期、低幅度的径向速度变化,其水平高达~25 m/s。因此,在寻找长周期系外行星时必须谨慎。然而,这些影响可以被校正到高精度的径向速度数据,同时测量钙II H & K通量和线形参数的去趋势。(节录)
The HARPS search for southern extrasolar planets. XXV. Four new planets in orbit around the moderatly active dwarfs HD 63765, HD 104067, HD 125595, and HIP 70849
HADES RV Programme with HARPS-N at TNG. VII. Rotation and activity of M-Dwarfs from time-series high-resolution spectroscopy of chromospheric indicators
HADES RV Programme with HARPS-N at TNG XV. Planetary occurrence rates around early-M dwarfs
我们提出了完整的贝叶斯统计分析的HARPS-N红矮星系外行星调查(HADES),监测径向速度的大样本M矮星与HARPS-N在TNG,在过去的6年。这些目标是在从M0到M3的狭窄光谱类型范围内选择的,$0.3$ M $_\odot < M_\star < 0.71$ M $_\odot$,目的是研究围绕一个定义明确的宿主恒星的行星群。我们利用贝叶斯统计,得出一个准确的估计的可检测性功能的调查。我们的分析还包括高斯过程方法的应用,以考虑恒星活动引起的径向速度变化,并提高检测限,周围的最观测和最活跃的目标。马尔可夫链蒙特卡罗和高斯过程技术,我们在这项分析中应用已被证明是非常有效的M-矮行星系统的研究,帮助大多数的HADES行星的检测。从可探测性函数中,我们可以计算出早期M矮星周围小质量行星的出现率,或者只考虑11颗已经发表的HADES行星,或者加上在这次分析中发现的5颗新的行星候选者,并将它们与之前对M矮星或太阳型恒星周围行星出现率的估计进行比较:仅考虑已确认的行星,我们发现低质量行星的频率最高($1$ M $_\oplus < m_p \sin i < 10$ M $_\oplus$),周期为$10$ d $ < P < 100$ d,$f_\text{occ} = 85^{+5}_{-19}\%$,而对于短周期行星($1$ d $ < P < 10$ d),我们发现频率为$f_\te…
HADES RV Programme with HARPS-N at TNG. X. The non-saturated regime of the stellar activity-rotation relationship for M-Dwarfs
目的。我们的目标是扩展在主序星FGK中发现的X射线光度(Lx)和自转周期(Prot)之间的关系,并测试它是否也适用于早M矮星,特别是在对应于慢自转星的非饱和区(Lx α P_{rot} ^{-2})。方法.我们使用的光度日冕活动指标(LX)的78个早期M矮星的样本质量范围从0.3至0.75 Msun从HArps-N红矮星系外行星巡天(HADES)径向速度(RV)方案从ROSAT和XMM-牛顿收集。旋转周期(P_{rot})的确定是通过分析Ca ii H & K和Hα活性指标的高分辨率光谱的时间序列来完成的。我们的样本主要包括旋转周期从15到60天的慢旋转制度。结果我们的工作扩展到低质量制度的观察到的趋势,更大质量的恒星表现出一个连续的转变的Lx/Lbol与普罗特幂律对较长的旋转周期值,并包括确定,在一个更准确的方式,旋转周期的值在饱和发生(P_{sat})的M矮星。结论.我们的结论是,FGK恒星的日冕活动和恒星旋转之间的关系也适用于早期M矮星在非饱和制度,表明旋转周期是足够的,以确定比Lx/Lbol。
The Sun as a planet-host star: Proxies from SDO images for HARPS radial-velocity variations
太阳是唯一一颗表面可以直接以高分辨率分辨的恒星,因此构成了探索恒星径向速度(RV)变化的物理起源的绝佳测试案例。我们提出了HARPS观测的阳光散射的明亮的小行星4/灶神星,从中我们推导出太阳的活动驱动的RV变化。与此同时,太阳动力学天文台上的HMI仪器为我们提供了同时的高空间分辨率磁图,多普勒图和连续图像的太阳在Fe I 6173A线。我们确定RV调制所产生的抑制颗粒蓝移磁化区域和暗斑和亮光斑引起的磁通量不平衡。这些贡献的均方根速度幅度分别为2.40 m/s和0.41 m/s,这证实了对流的抑制是活动引起的RV变化的主要来源,根据以前的研究。我们发现斑点和斑区的多普勒不平衡只有弱相关。因此,光变曲线只能给出对流蓝移抑制的不完全预测。相反,我们必须寻找直接跟踪可见恒星半球上的谱斑覆盖的代理。由HARPS谱导出的色球通量指数R'_HK在这方面表现不佳,可能是由于色球和光球临边增亮/变暗的差异。我们还发现,活动驱动的RV变化的太阳是强烈相关的全磁盘磁通量密度,这可能成为一个有用的代理活动相关的RV噪音。
The HARPS search for southern extra-solar planets XLV. Two Neptune mass planets orbiting HD 13808: a study of stellar activity modelling's impact on planet detection
The GAPS Programme with HARPS-N at TNG XVII. Line profile indicators and kernel regression as diagnostics of radial-velocity variations due to stellar activity in solar-like stars
The RoPES project with HARPS and HARPS-N II. A third planet in the multi-planet system HD 176986
Light Bridges S.L.(Light Bridges 有限公司);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理学研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);Consejo Superior de Investigaciones Científicas(西班牙高等科学研究委员会);Università di Padova(帕多瓦大学);Observatoire de Genève(日内瓦天文台)
Solar Flux Atlases: The new HARPS-N Quiet Sun Benchmark and Ca II H & K Lines Continuum Normalisation
Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)(波茨坦莱布尼茨天体物理研究所);University of Sheffield(谢菲尔德大学);KU Leuven(荷语鲁汶大学);University of Oxford(牛津大学);Georg-August Universität Göttingen(哥廷根乔治-奥古斯特大学);Lowell Observatory(洛厄尔天文台);Northern Arizona University(北亚利桑那大学)
本文首次发布了HARPS-N宁静太阳(QS)和测量活动(MA)图谱,通过等值宽度、活动数和等分线等三种方法与其他太阳图谱进行活动对比,发现QS图谱可作为太阳极小期的绝对基准,并揭示了Ca II H & K线的显著强度偏移问题。
The HADES RV Programme with HARPS-N@TNG IV. Time resolved analysis of the Ca ii H&K and Hα chromospheric emission of low-activity early-type M dwarfs
M矮星是行星搜索计划的主要目标,特别是那些专注于探测和描述宜居带中岩石行星的计划。了解它们的磁场活动很重要,因为它影响了我们探测小行星的能力,并且在恒星环境的表征中起着关键作用。我们分析了Ca II H&K和Hα线的观测结果,作为低活动早型M矮星色球活动的诊断。我们分析了71个早期型M矮星的光谱的时间序列为行星搜索目的的HADES项目收集。HARPS-N谱同时提供了H&K双峰和Hα谱线。我们开发了一个简化方案,能够纠正仪器和大气的影响HARPS-N光谱,并提供通量校准的光谱通量单位在恒星表面。比较了H&K通量和Hα通量,分析了它们的变化规律。我们发现H和K通量过剩彼此之间有很强的相关性,而Hα通量过剩一般与H&K双重态的相关性较小。我们还发现Hα发射并不随H&K线通量的增加而单调增加,当H&K活动增加时,在被色球发射填充之前,Hα发射表现出一定的吸收。分析的发射通量的时间变化,我们得到一个初步的估计旋转周期(几十天的顺序)的一些程序的恒星,和典型的色球活动区的寿命(几个恒星旋转)。我们的研究结果与以前的研究结果是一致的。特别是,我们发现证据表明,早期型M矮星的色球可以通过不同的细丝覆盖来表征,从而影响Hα线的形成机制。我们还表明,色球结构可能与光谱类型。
The HADES RV Programme with HARPS-N@TNG. III. Flux-flux and activity-rotation relationships of early-M dwarfs
了解M矮星中的恒星活动对于恒星大气物理学以及正在进行的径向速度系外行星计划至关重要。尽管人们对M矮星的兴趣越来越大,但我们对这些恒星色球层的了解还远远不够。我们的目标是测试活动,旋转,恒星参数和流量流量之间的关系是否也适用于主序的早期M矮星。我们分析了一个均匀和连贯的方式,一个定义良好的样本71晚K/早M矮星,目前正在观察的框架中的HArps-n红矮星系外行星调查(HADES)。使用互相关技术获得旋转速度,而在Ca II H & K和巴耳末线从Halalpha到Hepalphine的发射通量过剩通过使用谱减法技术获得。研究了辐射过剩与恒星参数之间的关系。还研究了色球各谱线通量对之间的关系。我们发现,在Ca II H & K和巴耳末线的色球发射的强度是大致恒定的恒星在M0-M3光谱范围。我们的数据表明,活动和旋转之间可能存在适度但显着的相关性,以及运动学选择的年轻恒星显示出更高水平的发射暗示。我们发现我们的样本M矮星是互补的色球和X射线通量与文献中,扩展到非常低的通量域的通量-通量关系的分析。我们的研究结果与以前的研究结果一致,表明太阳型恒星的活动-自转-年龄关系也适用于早期M矮星。我们还证实了以前的研究结果,偏离大部分的经验通量通量关系的场星显示出年轻的证据。
A HARPS radial velocity search for planets in the Scorpius-Centaurus association. And its combination with the HARPS and SOPHIE young nearby stars (YNS) surveys
The GAPS Programme with HARPS-N at TNG. VII. Putting exoplanets in the stellar context: magnetic activity and asteroseismology of $τ$ Bootis A
目的。我们用HARPS-N摄谱仪观测了$τ$ Boo系统,以测试一种新的观测策略,旨在联合研究星震学、行星轨道和恒星-行星磁相互作用。方法.我们几乎连续收集了11个晚上的高步频观测数据,并使用专用软件对每个晚上的原始FITS文件进行平均。这样,我们获得了光谱与高信噪比,用于研究的变化的CaII H&K线,并有径向速度值从恒星振荡,而不会丢失的振荡信息。我们开发了一个专用软件来构建一个新的自定义掩模,我们使用该掩模来改进HARPS-N管道的径向速度测定并执行光谱分析。结果我们更新了行星星历表,并显示了恒星双星伴星引起的加速度。我们对恒星活动变化的研究结果表明,在我们的观测时间跨度内存在高纬度谱斑。色球活动与行星轨道相位之间的相关性仍然不清楚。在径向速度时间序列中检测到类似太阳的振荡:我们估计了星震量,发现它们与理论预测吻合得很好。我们的恒星模型产生的年龄$τ$陀螺的$τ$布和进一步约束的恒星质量值为$1.38\pm0.05$ M $_\odot$。
The HARPS search for southern extra-solar planets. XLVII. Five Jupiter-mass planets in long-period orbits, one highly irradiated Neptune, one brown dwarf, and five stellar binaries