We carry out a comparative analysis of the performance of three algorithms widely used to identify significant periodicities in radial-velocity (RV) datasets: the Generalised Lomb-Scargle Periodogram (GLS), its modified version based on Bayesian statistics (BGLS), and the multi-frequency periodogram scheme called FREquency DEComposer (FREDEC). We apply the algorithms to a suite of numerical simulations of (single and multiple) low-amplitude Keplerian RV signals induced by low-mass companions around M-dwarf primaries. The global performance of the three period search approaches is quite similar in the limit of an idealized, best-case scenario (single planets, circular orbits, white noise). However, GLS, BGLS and FREDEC are not equivalent when it comes to the correct identification of more complex signals (including correlated noise of stellar origin, eccentric orbits, multiple planets), with variable degrees of efficiency loss as a function of system parameters and degradation in completeness and reliability levels. The largest discrepancy is recorded in the number of false detections: the standard approach of residual analyses adopted for GLS and BGLS translates in large fractions of false alarms ($\sim30\%$) in the case of multiple systems, as opposed to $\sim10\%$ for the FREDEC approach of simultaneous multi-frequency search. Our results reinforce the need for the strengthening and further development of the most aggressive and effective {\it ab initio} strategies for the robust identification of low-amplitude planetary signals in RV datasets, particularly now that RV surveys are beginning to achieve sensitivity to potentially habitable Earth-mass planets around late-type stars.
Stacked Periodograms as a Probe of Exoplanetary Populations
正在进行的极高精度多普勒径向速度巡天寻找质量小于几个M $_\oplus$的行星;然而，由于所需的观测时间投资以及与强有力地探测最低质量行星有关的挑战，确定行星质量分布的人口水平研究仍然很困难。我们概述了一种新的方法，利用广泛的，现有的RV数据集来约束群众的系外行星种群：堆叠周期图RV时间序列在许多目标。我们表明，一个系外行星人口可能是统计上可识别的堆叠周期图，即使个别行星不通过检测的阈值。我们讨论的堆叠周期图的分析，统计特性，进行模拟，以证明该方法的有效性，并调查半结构化的窗口函数和恒星活动的影响。对利克-卡内基系外行星巡天数据集的分析揭示了一个轻微显著的（$1.6σ$）信号，该信号与占据$3-7$日周期的系外行星群一致，其典型的$K$介于$1.6-5.1$ m s $^{-1}$之间。可能需要对与恒星活动和年度系统学相关的信号进行更详细的调查，以确认这一结果或检测其他潜在的开普勒贡献。
A planetary system with gas giants and super-Earths around the nearby M dwarf GJ 676A. Optimizing data analysis techniques for the detection of multi-planetary systems
Strong Constraints to the Putative Planet Candidate around VB 10 using Doppler spectroscopy
我们提出了新的径向速度测量的超冷矮VB 10，这是最近宣布举办一个巨大的行星探测天体测量。新的观测结果是使用光学光谱仪（MIKE/麦哲伦和ESPaDOns/CHFT）获得的，覆盖了报告的270天的63%。我们应用最小二乘周期图来识别最重要的信号，并评估其相应的虚警概率。我们表明，这种方法是适当的推广到天体测量数据，因为（1）它减轻了轨道参数与视差和自行的耦合，（2）它允许直接推广到包括非线性开普勒参数的天体测量和径向速度数据的组合拟合。事实上，我们对天体测量的分析揭示了270天的周期和50天的更强信号。我们估计的不确定性的参数使用马尔可夫链蒙特卡罗方法。新多普勒测量的标称精度约为150 s $^{-1}$，而其标准偏差为250 ms $^{-1}$。然而，最佳拟合解的RMS仍为200 ms $^{-1}$，表明变异性的过度是由于不受控制的系统误差，而不是天体测量中检测到的候选同伴。虽然新的数据本身不能排除候选者的存在，但当与已公布的径向速度测量相结合时，最佳解的虚警概率增长到不可接受的水平，强烈表明观察到的天体测量摆动不是由于看不见的伴星。
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs. Revisiting the GJ 581 multi-planetary system with new Doppler measurements from CARMENES, HARPS, and HIRES
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。
Modeling Doppler Shifts in Radial-Velocity Data with Deep Learning toward Earth-mass Exoplanet Detection
Department of Astronomy, University of Geneva 51 chemin de Pegasi, 1290 Versoix, Switzerland. Instituto de Astrofı\'isica de Andaluc\'ia (CSIC), Glorieta de la Astronom\'ia s/n, E-18008 Granada, Spain. Institute of Space Sciences (CSIC), Carrer de Can Magrans s/n, E-08193 Barcelona, Spain. Department of Astronomy, University of Texas at Austin, 2515 Speedway, Austin, TX 78712, USA. Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, CAUP, Rua das Estrelas, 4150-762 Porto, Portugal. Department of Physics, University of Oxford, OX13RH Oxford, UK.
Habitable-zone super-Earth candidate in a six-planet system around the K2.5V star HD 40307
据报道，K2.5矮HD 40307拥有三个超级地球。该系统缺乏大质量行星，因此是拥有额外低质量行星同伴的潜在候选者。我们重新推导多普勒测量公共HARPS频谱的HD 40307，以确认使用独立的数据分析方法报告的信号的意义。我们还调查这些测量额外的低振幅信号。我们使用贝叶斯分析我们的径向速度，以估计不同的模型参数的概率密度。我们还估计了具有不同数量开普勒信号的模型的相对概率，并使用周期图分析验证了它们的重要性。我们研究了探测信号与恒星色球辐射的关系。正如以前报道的其他对象，我们发现，径向速度信号与S指数是强烈的波长依赖性。我们确定了另外两个清晰的信号，周期分别为34天和51天，这两个信号都对应于最小质量是地球几倍的候选行星。第六名候选人最初在320天内找到。然而，这个信号与恒星的色球层发射强烈相关，并且也强烈依赖于波长。当只分析光谱的红半部分时，五个假定的行星信号被一起恢复，并且具有大约200天的非常显著的周期性。这个信号的振幅与目前工作中报告的其他新信号相似，对应于M sin i = 7 Me（HD 40307 g）的行星候选者。...
Destruction of "Peas in a Pod?" A Candidate Multi-planet System Around the Nearby, Bright Star, HD208487
Instituto de Estudios Astrofísicos, Universidad Diego Portales（迭戈·波特莱斯大学天体物理研究学院）；Millennium Institute for Astrophysics (MAS)（天体物理学千年研究所）；University of Helsinki（赫尔辛基大学）；University of Hertfordshire（赫特福德郡大学）；Departamento de Astronomía, Universidad de Chile（智利大学天文学系）；Las Campanas Observatory, Carnegie Institution of Washington（卡内基华盛顿机构拉斯坎帕纳斯天文台）；Earth and Planets Laboratory, Carnegie Institution for Science（卡内基科学机构地球与行星实验室）；The Observatories of the Carnegie Institution for Science（卡内基科学机构天文台）；Las Campanas Observatory, Carnegie Institution for Science（卡内基科学机构拉斯坎帕纳斯天文台）；Department of Physics and Astronomy, The University of New Mexico（新墨西哥大学物理与天文学系）；School of Physics, University of New South Wales（新南威尔士大学物理学院）；UNSW Data Science Hub, University of New South Wales（新南威尔士大学UNSW数据科学中心）；Laboratory for Atmospheric and Space Physics, University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校大气与空间物理实验室）；Department of Physics and Astronomy, Michigan State University（密歇根州立大学物理与天文学系）；Department of Astronomy, Indiana University（印第安纳大学天文学系）
