A spectral approach to transit timing variations
开普勒所揭示的高行星多样性意味着凌时变(TTV)本质上是普遍的。探测这些TTV的通常程序偏向于长周期,深凌行星,而大多数凌日行星的周期短,凌日浅。在这里,我们介绍了频谱方法TTVs技术,允许扩大TTVs目录向较低的TTV振幅,较短的轨道周期,和较浅的过境深度。在谱方法中,我们假设数据中存在正弦TTV,然后计算该模型相对于线性星历模型对$χ^2$的改进。这使得能够检测TTV,即使在其中过境太浅的情况下,因此不能对单个过境进行计时。谱方法由于其模型中自由参数的减少而更加敏感。使用频谱方法,我们:(a)检测开普勒数据中的131个新的周期TTV(比以前的TTV目录增加约2/3);(b)约束34个长周期TTV的TTV周期,并减少已知TTV的振幅误差;(c)识别多周期TTV的情况下,绝对行星质量的测定可能。我们进一步扩展我们的分析,假设小TTV振幅在检测阶段,这大大加快了我们的检测(每星几秒的水平)的微扰理论。我们的扩展TTVs样本显示没有赤字的短周期或低振幅的过境,在以前的调查中的检测方案显着偏见,对这样的系统。
2017-10-30 astro-ph.EP
Degeneracy in the characterization of non-transiting planets from transit timing variations
凌日定时变化(TTV)方法允许通过它们的引力摄动来检测非凌日行星。由于TTV在接近平均运动共振(MMR)的系统中会被强烈增强,即使是低质量的行星也可以产生可观测的信号。因此,有人提出用这种技术来探测类地行星。在这封信中,我们分析TTV信号的系统中或接近MMR,以说明在行星参数的确定所产生的困难。TTV的数值计算与n体积分的各种系统接近MMR。这些TTV的主要特点也来自分析。MMR内部深处的系统不会产生特别强的TTV,而接近MMR的系统则会产生准周期TTV,其特征在于长周期项占主导地位,剩余振幅较低。如果剩余部分太弱而无法检测到,则信号强烈退化,这将阻止行星参数的确定。即使一颗地球质量的行星可以通过TTV方法探测到,如果它接近MMR,它可能不可能断言这颗行星实际上是一颗地球质量的行星。另一方面,如果系统正好处于MMR的中心,则TTV信号的高振幅振荡消失,并且扰动的检测变得与远离MMR一样困难。
2012-01-10 astro-ph.EP
Exomoon Candidates from Transit Timing Variations: Eight Kepler systems with TTVs explainable by photometrically unseen exomoons
如果一颗凌日的系外行星有一颗卫星,那颗卫星可以直接从它自己产生的凌日中被探测到,或者间接地通过它在母行星上产生的凌日时间变化被探测到。有一个参数空间范围,开普勒太空望远镜对外卫星可能产生的TTV敏感,尽管卫星本身太小,无法通过自己的凌日进行光度检测。例如,地球的月球通过使我们的星球围绕它们共同的质量中心运动而产生2.6分钟振幅的TTV。这比开普勒的1分钟短节奏间隔要长,因此名义上是可以探测到的(如果凌日时间可以以相当的精度测量的话),尽管月球的凌日信号只有地球的7%,远低于开普勒的名义光度阈值。在这里,我们研究了几个开普勒系统,探索的假设,一个exomoon可以检测到单独的TTV,它在其宿主行星上诱导。我们比较这与另一种假设,即TTV是由一个非过境行星在系统中。我们研究了13个开普勒系统,并找到8个假设解释所观察到的TTV同样好。虽然在此基础上还没有明确的外卫星探测,但观测结果完全符合一个动力学稳定的卫星,小到足以低于开普勒的光度阈值,这些系统需要进一步的观测和分析。
2020-12-29 astro-ph.EP
Transit-Timing Variation Signature of Planet Migration: The Case of K2-24
两颗行星在气体盘中的会聚迁移可以导致平均运动共振(MMR)捕获。此外,在MMR中或附近的行星对已知会产生强烈的过境时间变化(TTV)。在本文中,我们研究的影响盘引起的迁移对TTV信号的行星,进入共振配置。我们发现,磁盘引起的迁移创建一个TTV的振幅和周期之间的相关性。我们研究的情况下,K2-24,一个系统的两个行星的周期比表明,他们是在或接近2:1 MMR,与非零的偏心率和大振幅TTV。我们发现,一个简单的磁盘引起的迁移不能再现所观察到的TTVs,我们提出了一个形成的情况下,在迁移过程中发生在具有较强的偏心阻尼盘的共振捕获其次是偏心激励分散的光盘,协助由第三颗行星,其存在已建议径向速度观测。这种情况解释了两颗行星的偏心率和它们的周期比,并准确地再现了TTV的振幅和周期。它允许K2-24的形成和演化历史的统一视图,从盘诱导迁移到其目前观察到的属性。
2020-09-10 astro-ph.EP
The Exoplanet Edge: Planets Don't Induce Observable TTVs with a Dominant TTV Period Faster than Half their Orbital Period
本文提出系外行星边界概念,证明行星诱发的凌星时刻变化主导周期不会低于扰动体轨道周期的一半,并利用 Kepler 双行星系统识别出 13 个低于该下限的系统,为发现额外行星或卫星提供依据。
2025-11-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
Mapping the Orbital Landscape of Perturbing Planet Solutions for Single-Planet Systems with TTVs
Columbia University(哥伦比亚大学)
本文提出了一种通过TTV帐篷图映射单行星系统中扰动行星解的轨道景观,并在低偏心率范围内建模TTVs的方法。
2026-02-02 astro-ph.EP astro-ph.IM
Searching for Transit Timing Variations in young transiting systems
本研究通过分析年轻行星系统中的凌星时间变化,发现高比例的TTV信号,为行星质量测量提供了新方法。
2025-12-04 astro-ph.EP
KOI-142, the King of Transit Variations, is a Pair of Planets near the 2:1 Resonance
凌日时间变化(TTV)可以用来诊断多行星系统中行星之间的引力相互作用。许多开普勒感兴趣的天体(KOI)都表现出显著的TTV,但KOI-142.01以无与伦比的12小时TTV振幅脱颖而出。在这里,我们报告了KOI-142.01过境的彻底分析。我们发现KOI-142.01的周期性凌日持续时间变化(TDVs)几乎与观测到的TTVs同相。我们发现,KOI-142.01的TTV和TDV独特地检测到一个质量为木星(KOI-142 c)0.7的非过境伴侣。从凌日变化推断的KOI-142.01的质量与测得的凌日深度一致,表明它是一颗海王星类行星(KOI-142 b)。轨道周期比P_c/P_b=2.03表明这两颗行星刚好处于2:1共振区。这个系统目前的动力学,在这里详细描述,可以用来测试已经提出来解释近共振对系外行星的各种形成理论。
2013-04-15 astro-ph.EP
Kepler-210: An active star with at least two planets
我们报告了两个短周期,海王星大小的行星围绕活跃的主恒星开普勒-210的检测和表征。从这些行星得到的主星参数(a)相互不一致,(b)不符合预期的主星参数。此外,我们报告检测过境时间变化(TTV)的O-C图的两颗行星。我们探讨了解释和解决这些差异的各种情况。一个与所有数据一致的简单方案似乎是将大的偏心率归因于内部短周期行星,并将TTV解释为另一个周期稍长的行星的作用。为了证实我们的建议,我们提出了N体模拟的结果,模拟的TTV和检查开普勒-210系统的稳定性。
2014-03-13 astro-ph.EP
Prospects for TTV Detection and Dynamical Constraints with TESS
我们认为过境系外行星调查卫星(TESS)的潜力,以检测过境时间变化(TTV)在其名义上和扩展的任务阶段。基于以前对TESS任务行星系总产量的估计,我们预测,在其为期两年的名义任务期间,TESS将在$\sim30$系统中观测到可测量的TTV,其中$\mathcal{O}(10)$行星将仅从TTV获得精确的质量测量,$\sim 5$行星将对TTV的质量进行重大限制,并且十几个系统将是单凌TTV系统。我们考虑了一些不同的扩展任务的情况下,并预测,在一个典型的情况下,一个扩展的任务将允许TESS增加系统的数量与可测量的TTV的$\sim90$,其中$\sim 15$行星将有精确的质量测量,另一个$\sim 15$将有显着的限制放在他们的质量,和$\sim60$将是单凌TTV系统。我们还描述了如何后续过境观测的TESS任务发现的多行星系统可以最佳规划,以最大限度地提高TTV质量和偏心率的限制。
2019-09-03 astro-ph.EP
Potential Biases in the Detection of Planetary Systems with Large Transit Timing Variations
凌日时间变化(TTVs)技术提供了一个强大的工具,以检测额外的行星凌日系外行星系统。在本文中,我们将展示如何通过当前的过境搜索算法系统地错过具有重要TTV的过境行星,或将其归类为误报,除非它们处于多过境系统中。如果TTV的周期P_TTV比观测的时间基线长,并且其振幅A_TTV比数据的计时精度限制大,则仍然可以检测到凌日行星候选者,但具有不正确的星历。因此,在随访期间将其丢弃。当P_TTV短于观测的时间基线并且A_TTV足够大时,恒定周期搜索算法找到系统的平均周期,这导致在折叠光变曲线中改变的渡越持续时间和深度。这些候选者随后可以被丢弃为食双星,掠食或混合。此外,对于足够大的A_TTV,凌日可以被光变曲线的光度色散完全掩盖。这些探测偏差可以解释通过其他技术探测到的行星和通过凌日探测到的行星之间的多系统频率之间的统计差异。我们建议,新的过境搜索算法,允许非恒定周期的行星应实施。
2011-07-08 astro-ph.EP
A Transiting Giant on a 7.7-Year Orbit Revealed by TTVs in the TOI-201 System
通过TTV发现TOI-201 c,确认其7.7年轨道周期,揭示多行星系统动态稳定性及形成演化模型测试价值
2025-07-15 astro-ph.EP
An Independent Planet Search In The Kepler Dataset. II. An extremely low-density super-Earth mass planet around Kepler-87
目的:KOI 1574系统中的两个候选者是相对长周期(约114 d和191 d)和5:3共振。因此,我们在这个特别有前途的系统中寻找TTV。方法:使用完整的开普勒数据,允许搜索TTV以及其他类似过境的信号。结果:我们检测到114 d和191 d信号的强反相关TTV,动态确认它们是同一系统的成员。动态模拟再现了观测到的TTV,使我们能够确定行星的质量。KOI 1574.01(以下称为开普勒-87 b)的半径为13.49 +/- 0.55 R_地球,质量为324.2 +/-8.8 M_地球,KOI 1574.02(开普勒-87 c)的半径为6.14 +/-0.29 R_地球,质量为6.4 +/-0.8 M_地球。这两颗行星的密度都很低,分别为0.729和0.152 g cm^-3,这对于如此寒冷和古老(7-8 Gyr)的行星来说是不平凡的。具体来说,开普勒-87 c是超级地球质量范围内密度最低的行星。因此,这两颗行星特别适合建模和行星结构研究,并且还提出了一个有趣的案例,即开普勒行星的地面光度跟踪非常可取。最后,我们还在该系统中发现了两个短周期的超级地球大小的行星(< 2R_earth)候选者,这使得该系统相对较高的多重性在像开普勒-87 b这样的巨行星存在的情况下普遍缺乏多个系统。
2013-10-08 astro-ph.EP
Mass Upper Bounds for Over 50 Kepler Planets Using Low-S/N Transit Timing Variations
扩大开普勒样本的可用质量测量的前景是有限的。行星的质量通常是通过主恒星的径向速度(RV)测量或多行星系统中的凌日时间变化(TTV)的时间序列建模来推断的;然而,大多数开普勒宿主太暗,无法进行RV跟踪,只有少数系统具有足够强的TTV进行时间序列建模。在这里,我们开发了一种方法,约束行星质量的多行星系统使用低信噪比(S/N)TTV。对于加州开普勒巡天的79个多行星系统中的175颗行星样本,我们使用开普勒公开的TTV时间序列推断行星质量的后验。对于53颗行星(我们样本中的$>30\%$),低S/N TTV给出了行星质量的信息上限,即,质量约束强烈地偏离了关于质量的先验,并产生物理上合理的本体组成。对于25颗小行星,低S/N TTV有利于富含挥发物的成分。在可用的情况下,基于低S/N TTV的质量约束与RV导出的质量一致。每个开普勒行星的TTV时间序列都是公开的,开普勒系统的紧凑性使得基于TTV的约束对相当一部分多行星系统提供了信息。利用低S/N TTV为增加开普勒样品的可用质量约束提供了一条有价值的途径。
2022-08-30 astro-ph.EP astro-ph.IM
Not So Fast Kepler-1513: A Perturbing Planetary Interloper in the Exomoon Corridor
本研究针对曾被认为存在卫星的Kepler-1513 b系统,结合新增地面与TESS观测数据,发现其凌星时间变化实际由外侧不凌星的类土星质量行星Kepler-1513 c引发,指出观测基线不足是系外卫星走廊出现行星闯入的新成因。
2023-10-05 astro-ph.EP
Masses of the Kepler-419 Planets from Transit Timing Variations Analysis
我们对开普勒-419b的凌日时间变化(TTV)进行了动力学拟合。来自17个开普勒象限的TTV来自Holczer等人(2016,ApJS 225,9)。使用MultiNest贝叶斯推断工具进行动态拟合,并结合高效的辛N体积分器。我们发现,现有的TTV数据能够唯一地约束开普勒-419 b和c的行星质量。我们的估计是在一个很好的协议与以前的质量测定,结合不同的技术和观测,如TTV,径向速度测量,和光偏心效应。然而,正如预期的那样,我们的质量估计具有更大的不确定性。我们研究了系统在参数不确定性范围内的全局稳定性,以丢弃可能的不稳定解。我们的结论是,我们的方法应用于Holczer等人的数据可以提供可靠的行星参数的测定。在接下来的工作中,我们将使用Holczer et al.(2016 b)的数据来确定一个大型开普勒系统的行星参数。
2018-10-31 astro-ph.EP
On the impact of tides on the transit-timing fits to the TRAPPIST-1 system
过境时间变化,或TTV,可以是一个非常有效的方式来约束质量和偏心率的多行星系统。最近对TRAPPIST-1的TTV的测量导致了对行星质量的估计,从而能够估计它们的密度。最近的TTV分析使用了过去两年获得的数据,TRAPPIST-1b和c的质量分别增加了34%和13%。在迄今为止的大多数研究中,牛顿的N体模型被用来拟合行星的质量,而有时广义相对论也被考虑在内。使用Posidonius N-体代码,我们表明,在TRAPPIST-1系统的情况下,非牛顿效应也可能与正确模拟系统的动态和由此产生的TTV有关。特别是,使用潮汐勒夫数$k_2$(说明潮汐变形)和流体勒夫数$k_{2f}$(说明旋转变平)的标准值会导致TRAPPIST-1b和c的TTV差异,类似于广义相对论导致的差异。我们还表明,放松潮汐勒夫数$k_2$和流体勒夫数$k_{2f}$的值可以导致TTV的差异高达几十秒的$3-4$ -年的时间尺度上,这是一个潜在的可观察的水平。对于具有液态海洋的行星来说,达到TTV可观测水平所需的高洛夫数值可以实现,如果检测到,那么可能会被解释为TRAPPIST-1b和TRAPPIST-1c可能有液态岩浆海洋的迹象。对于TRAPPIST-1和类似的系统,拟合TTV的模型应该潜在地考虑广义相对论、行星的潮汐变形、行星的旋转变形,以及在较小程度上的恒星的旋转变形,在TRAPPIST-1的情况下,这将增加7…
2020-02-05 astro-ph.EP
Architectures of Planetary Systems and Implications for their Formation
多普勒行星搜索显示,许多巨行星的轨道靠近它们的主恒星或在高度偏心的轨道上。这些和随后的观测激发了行星形成的新理论,这些理论引用了多行星系统中的引力相互作用来解释轨道偏心率甚至短周期巨行星的激发。最近,美国宇航局的开普勒任务已经确定了300多个具有多个过境行星候选者的系统,其中包括许多潜在的岩石行星。这些系统中的大多数包括多个行星,其轨道和大小在地球和海王星之间。这些系统代表了另一种新的和意想不到的行星系,并提供了一个机会,以测试理论发展,解释性质的巨型系外行星。目前,我们对这种行星系的了解有限,主要是关于它们的大小和轨道周期。随着开普勒长期、几乎连续监测的出现,凌日时间变化(TTV)方法已经发展成为一种新技术,用于表征数百颗行星相互行星摄动的引力效应。TTV可以提供行星质量、密度和轨道的精确(但复杂)约束,即使是对于具有微弱宿主恒星的行星系。在未来的几年里,天文学家将把TTV观测转化为对低质量行星的行星系的形成和轨道演化越来越强大的约束。在TTV、改进的多普勒巡天、高对比度成像活动和微透镜巡天之间,天文学家可以期待在未来十年内更好地了解行星形成。
2014-04-11 astro-ph.EP
Accounting for Transit Timing Detectability: Biases in Planetary Radius and Orbital Period
The College of New Jersey(新泽西学院);The University of Chicago(芝加哥大学)
该研究将T. Holczer等人的TTV统计分析扩展到凌日3-6次的KOIs,识别出6个被遗漏的KOIs,发现短周期行星需更大TTV信号才能被探测,为行星结构建模提供目标。
2026-08-24 astro-ph.EP
Multiple planets or exomoons in Kepler hot Jupiter systems with transit timing variations?
目标。热彗星被认为属于单行星系统。有些令人惊讶的是,一些热超导体已被报道表现出过境时间变化(TTV)。本文的目的是确定这些观测的起源,确定可能的周期性偏差导致错误的TTV检测,并细化样本的几个候选人可能动态TTV。方法.我们提出的TTV频率和振幅的热彗星在开普勒Q 0 - 6数据与傅立叶分析和频率依赖的自助计算,以评估检测的虚警概率水平。结果我们确定了36个系统的TTV高于四个标准差的信心,其中约一半表现出多个TTV频率。其中15个物体(HAT-P-7 b,KOI-13,127,183,188,190,196,225,254,428,607,609,684,774,1176)可能显示由于系统性观察效应导致的TTV:长节奏数据采样是有规律地逐次偏移的,与渡越光变曲线相互作用,引入周期性偏差,并导致频闪周期。对于其他系统,主恒星的活动和旋转可以调制光变曲线并解释观察到的TTV。通过排除那些采样不充分的系统,显示TTV周期与恒星旋转有关,或者被证明是假阳性或可疑的系统,我们最终得到了七个系统。其中三个(KOI-186,897,977)表现出最弱的恒星自转特征,这是我们动态诱导TTV变化的最佳候选者。结论.那些具有周期性TTV的系统,我们无法从观测,恒星旋转,活动或不充分的采样来解释,可能是多个系统,甚至是系外卫星宿主。
2013-03-21 astro-ph.EP
Transit Timing Observations from Kepler: I. Statistical Analysis of the First Four Months
多行星系统的结构可以为行星形成模型提供有价值的约束,包括轨道迁移、轨道偏心率和倾角的激发。NASA的开普勒任务已经确定了1235颗凌日行星候选者(Borcuki et al 2011)。凌日时间变化(TTV)方法已经确认了两个行星系中的7颗行星(Holman et al. 2010; Lissauer et al. 2011 a)。我们对开普勒行星候选者进行了凌日时间分析。我们发现,目前适合TTV分析的行星候选者中至少有12%显示出TTV的证据,代表至少65个TTV候选者。在所有情况下,观测的时间跨度必须增加TTV提供强大的约束行星质量和/或轨道,如预期的基于多个过境行星候选系统的n体积分(假设圆形和共面轨道)。我们发现,在这个数据集中显示TTV的行星候选者的比例并没有显着变化的过境行星候选者每颗恒星的数量,这表明显着的相互倾斜,许多恒星与一个单一的过境行星应该主机额外的非过境行星。我们预计开普勒可以通过TTV确认(或拒绝)至少12个具有多个过境行星候选者的系统。因此,TTV将为确认凌日行星和表征低质量行星的轨道动力学提供强有力的工具。如果开普勒的观测时间延长到至少六年,那么TTV将对具有多颗凌日行星的系统的动力学提供更精确的约束,并且将对轨道周期延伸到太阳型恒星的宜居带的行星变得敏感。
2011-07-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transit Timing Observations from Kepler: II. Confirmation of Two Multiplanet Systems via a Non-parametric Correlation Analysis
提出了一种基于凌日时刻变化(TTV)和动力学稳定性相结合的凌日行星确认方法。相关的TTV提供了这对身体在同一物理系统中的证据。轨道的稳定性提供了行星体系中凌日伴星质量的上限。本文介绍了一种非参数技术,用于量化的统计意义上的TTV的两个TTV数据集的相关性的基础上。我们应用这种方法来分析的过境时间变化的两颗恒星与多个过境行星的开普勒确定的候选人。我们确认四个凌日行星在两个多行星系统的基础上,他们的TTV和动力学稳定性的约束。在这些系统中,还有三颗候选行星没有被确认为行星,但一旦进一步的观测和分析成为可能,它们可能被确认为真正的行星。如果所有这些都得到证实,这些系统将接近4:6:9和2:4:6:9的周期。我们的研究结果表明,TTV提供了一个强大的工具,用于确认过境行星,包括低质量行星和行星周围的暗淡的恒星,多普勒后续是不实际的与现有的设施。开普勒的持续观测将大大改善对行星质量和轨道的限制,并为探测更多的非凌日行星提供灵敏度。如果开普勒的观测时间延长到8年,那么类似的分析可能会证实在太阳型恒星的宜居带内或附近存在多个密集的小型凌日行星。
2012-01-25 astro-ph.EP
Masses of Kepler-46b, c from Transit Timing Variations
我们使用16个季度的\textit{Kepler}任务数据来分析太阳系外行星Kepler-46 b(KOI-872)的凌日时间变化(TTV)。我们的动力学拟合证实,这颗行星的TTV(周期为$P=33.648^{+0.004}_{-0.005}$天)是由非凌日行星开普勒-46 c($P=57.325^{+0.116}_{-0.098}$天)产生的。利用贝叶斯推断工具\texttt{MultiNest}对Kepler-46 b和Kepler-46 c的动力学参数进行了推断。我们发现,这两颗行星有近共面和圆形轨道,偏心率$\simeq 0.03$略高于先前的估计。这两颗行星的质量分别为$M_{b}=0.885^{+0.374}_{-0.343}$和$M_{c}=0.362^{+0.016}_{-0.016}$木星质量,其中$M_{b}$是首次由TTV确定的。由于其轨道平面的岁差,开普勒-46 c应该在几十年后开始凌日它的主星。
2017-04-05 astro-ph.EP
Kepler Planet Masses and Eccentricities from TTV Analysis
我们对来自55个开普勒多行星系统的145颗行星的过境时间变化(TTV)进行统一分析,以推断行星质量和偏心率。这些行星中有80颗以前没有报道过质量和偏心率测量。我们采用两种互补的方法来适应TTV:马尔可夫链蒙特卡罗模拟的基础上N体积分和解析拟合方法。对49颗行星的质量测量,包括12颗以前没有报告过质量的行星,符合我们的分类标准。使用质量和半径测量,我们推断出行星的气体信封为我们的TTV样本以及过境行星径向速度观测的质量。洞察分析TTV公式,使我们能够部分规避退化固有的推断偏心率从TTV观测。我们发现行星的偏心率通常很小,通常只有几个百分点,但在许多情况下是非零的。
2016-11-10 astro-ph.EP
Measurement of planet masses with transit timing variations due to synodic "chopping" effects
凌日系外行星系统中行星之间的引力相互作用导致凌日时间的变化,这是行星质量和系统动力学状态的诊断。在这里,我们表明,会合“斩波”的贡献,这些过境时间的变化(TTV)可以用来唯一测量行星的质量,而不完全动力学分析,涉及直接整合的运动方程。我们提出了斩波信号的简单解析公式,对于中等偏心率e <~ 0.1是有效的(一般误差<10%)。重要的是,这些公式主要取决于扰动行星的质量,因此斩波信号可以用来打破质量/自由偏心率简并,这可能出现在一阶平均运动共振附近的系统中。使用谐波分析,我们将这些TTV公式的开普勒系统,以前已分析了充分的动力学分析的数量。我们表明,当斩波测量,这两个行星的质量可以确定唯一的,与以前的结果一致,但不需要数值轨道积分。这证明了TTV的质量测量如何主要由可观察到的斩波信号产生。截断公式也可以用来预测凌日的次数和未来观测所需的时间精度,例如TESS或PLATO所做的观测,以便通过分析TTV来推断行星质量。
2014-10-31 astro-ph.EP
Photo-Dynamical Analysis of Three Kepler Objects of Interest with Significant Transit Timing Variations
KOI-227、KOI-319和KOI-884在这里被确定为(至少)两个行星系统。对于KOI-319和KOI-884,观测到的内部凌日行星的凌日时间变化(TTV)用于检测外部非凌日行星。KOI-884的外行星质量为2.6木星质量,轨道周期与内行星的3:1共振周期(轨道周期比为2.93)。从KOI-319.01的TTV推断的参数分布是双峰的,要么是一个1.6海王星质量(M_N)的行星宽的5:3共振(周期80.1 d)或1土星质量的行星宽的7:3共振(周期109.2 d)。在这种情况下,可以使用径向速度测量来确定这些参数模式中的哪个是正确的。KOI-227.01的TTV具有大的10小时振幅,可以在各种主要共振中获得行星质量的同伴。基于贝叶斯证据,目前的TTV数据支持与伴星质量1.5 M_N的外2:1共振,但这个解意味着KOI-227.01的密度非常大。与次海王星质量伴星的内部和外部3:2共振解在物理上更合理,但需要验证。
2014-06-03 astro-ph.EP
The Exomoon Corridor: Half of all exomoons exhibit TTV frequencies within a narrow window due to aliasing
预计系外卫星将在其母行星上产生潜在的可检测的过境时间变化(TTV)。不幸的是,区分月球引起的TTV从其他来源,特别是行星与行星的相互作用,严重阻碍了其作为一种工具,用于识别exomoon候选人的有用性。系外卫星TTV的一个关键特征是它们总是采样不足,因为我们只能在每个凌日/行星周期观察一次TTV。我们表明,它是可能的分析表示作为行星和月亮周期的函数的别名TTV周期性。此外,我们表明,反转一个混叠的TTV周期回到一个真正的月亮周期充满了数百个谐波模式。然而,这些TTV别名的一个独特之处在于,它们被预测会在持续的短时间内发生,无论人们对潜在的月球人口假设什么模型。具体来说,50%的系外卫星预计会在2到4个周期之间诱发TTV,这是行星间相互作用很少出现的范围。这提供了一种令人兴奋且简单的工具,用于快速识别系外卫星候选者,并使TTV方法重新成为系外卫星狩猎策略。将这种方法应用于候选者Kepler-1625b i,揭示了其TTV周期性中心围绕着外卫星预期的中值周期。
2020-12-01 astro-ph.EP astro-ph.IM
SOPHIE velocimetry of Kepler transit candidates XIV. A joint photometric, spectroscopic, and dynamical analysis of the Kepler-117 system
作为开普勒行星后续活动的一部分,我们在上普罗旺斯天文台用索菲光谱仪观测了开普勒-117。这颗F8型恒星拥有两颗在非共振轨道上的凌日行星。开普勒-117 b和开普勒-117 c的轨道周期分别为$\simeq 18.8$和$\simeq 50.8$天,并显示出几分钟的凌日变化。我们进行了一个组合的马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)适合过境,径向速度和恒星参数,以约束系统的特性。我们在MCMC中包括了TTV的拟合,通过动态模拟对它们进行建模。通过这种方式,为系统参数绘制了一致的后验分布。根据我们的分析,行星b和c具有明显不同的质量($0.094 \pm 0.033$和$1.84 \pm 0.18$ M $_{\rm J}$)和低轨道偏心率($0.0493 \pm 0.0062$和$0.0323 \pm 0.0033$)。如果在组合MCMC中包含TTV的拟合,则导出参数的不确定性大大降低。TTV允许测量行星b的质量,尽管它的径向速度幅度受到很大的限制。最后,我们检查了最佳解决方案是动态稳定的。
2015-01-09 astro-ph.EP
How do starspots influence the transit timing variations of exoplanets? Simulations of individual and consecutive transits
系外行星的凌日时间变化通常被解释为与系统中其他天体的引力相互作用的结果。然而,TTV也可能是由恒星黑子引起的系统凌日变形引起的,这可能会给它们的解释带来严重的复杂性。因此,我们模拟过境光变曲线变形点交叉事件的恒星表面和行星的不同属性,如星点的位置,临边变暗,行星周期,和碰撞参量。从这些模拟中确定的中间渡越时间可以相对于输入值显著偏移;这些偏移不能大于渡越持续时间的约1%,并且最强烈地取决于渡越期间光斑的纵向位置和渡越持续时间。因此,振幅大于上述极限的TTV不太可能是由星点引起的。我们还调查是否TTV从连续过境点交叉异常序列可以被误解为系统中的一个额外的机构的结果。我们使用广义Lomb-Scargle周期图来搜索TTV中的周期,并得出结论,低振幅TTV在活跃恒星周围具有统计学显著的周期是最有问题的情况。在光度精度高到足以检查凌日形状的变形的情况下,应该可以识别由星点引起的TTV,然而,特别是对于具有低凌日信噪比光变曲线(TSNR $\lesssim$ 15)的情况,很难可靠地确定这些周期是否来自星点、系统中的物理伴星或它们是否是随机噪声伪影。
2015-10-12 astro-ph.EP
Transit Timing Variation of Near-Resonance Planetary Pairs: Confirmation of Twelve Multiple Planet Systems
我们提取过境时间变化(TTV)信号的12对过境行星候选人,接近一阶平均运动共振(MMR),使用公开的开普勒光变曲线(Q 0-Q14)。这些行星对显示了具有理论预测周期的显著正弦TTV,这表明这些行星候选者在同一系统中运行并相互作用。虽然由于质量和偏心率之间众所周知的简并性,无法仅根据TTV精确提取单个质量,但TTV相位和振幅仍然可以为候选者的质量设定上限,从而确认其行星性质。此外,使用这些TTV,这些行星对的质量比可以受到相对严格的约束。开普勒-82(KOI-880)中的行星对似乎具有特别高的质量比和密度比,这可能表明这两颗行星的内部组成非常不同。这些新确认的行星中的一些也与系统中的其他候选者接近MMR,形成独特的共振链,例如,开普勒-80(KOI-500)。
2013-08-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
TOI-199 b: A well-characterized 100-day transiting warm giant planet with TTVs seen from Antarctica
本研究通过多源测光、光谱与RV/TTV联合分析确认暖巨行星TOI-199 b并精确测定其质量、半径,还发现位于宜居带的非凌星伴星TOI-199 c。
2023-09-26 astro-ph.EP
A Planet Candidate Orbiting near the Hot Jupiter TOI-2818 b Inferred through Transit Timing
本研究通过凌日计时变化发现热木星TOI-2818 b轨道衰减过快,提出存在一颗未探测到的低质量行星处于共振中,为最佳解释。
2025-01-21 astro-ph.EP
Characterization of the KOI-94 System with Transit Timing Variation Analysis: Implication for the Planet-Planet Eclipse
KOI-94系统是开普勒太空望远镜发现的一个密集的多凌行星系。它被认为是第一个出现罕见事件的系统,称为“行星-行星食(PPE)”,其中两颗行星在双凌阶段部分重叠。在本文中,我们约束的KOI-94系统的参数与过境时间变化(TTV)的分析。这样的约束条件是独立的径向速度(RV)的分析,最近进行的Weiss和同事,和有价值的检查使用TTVs参数估计的可靠性。通过对KOI-94 c、KOI-94 d和KOI-94 e的TTV观测数据进行数值拟合,得到了这三颗行星的最佳拟合参数$m_{\rm c} = 9.4_{-2.1}^{+2.4} M_{\oplus}$、$m_{\rm d} = 52.1_{-7.1}^{+6.9} M_{\oplus}$、$m_{\rm e} = 13.0_{-2.1}^{+2.5} M_{\oplus}$和$e \lesssim 0.1$。虽然这些值与RV结果基本一致,但根据TTV估计的KOI-94 d质量显著小于RV值$m_{\rm d} = 106 \pm 11 M_{\oplus}$。此外,我们发现最外层行星KOI-94 e的TTV在当前的建模中没有得到很好的再现。我们还提出了分析建模的PPE,并推导出一个简单的公式来重建的两个行星的相互倾斜从观测到的高度,中心时间,和持续时间的PPE所造成的增亮。在此模型的基础上,讨论了TTV分析结果对下一次PPE时间的影…
2013-11-14 astro-ph.EP
ExoMOD II. A Statistical Model of Transit Timing Variations in Kepler Multi-Planet Systems
Southwest Research Institute(西南研究所);MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research(麻省理工学院卡弗里天体物理学与空间研究学院);Department of Astronomy, Columbia University(哥伦比亚大学天文学系);Instituto de Astronomía Teórica y Experimental (IATE), Observatorio Astronómico, Universidad Nacional de Córdoba(科尔多瓦国立大学理论天体物理学与实验研究所(IATE),天文台);Department of Physics, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院物理系)
该研究基于ExoMOD模型统计预测开普勒多行星系统的TTVs,发现短周期TTV另有起源,长周期TTV反映行星多重性特征,旨在建立观测与行星形成理论的反馈机制。
2026-08-31 astro-ph.EP astro-ph.IM
Modal Decomposition of TTV - Inferring Planet Masses and Eccentricities
凌日时间变化(TTV)是表征凌日系外行星性质的有力工具。然而,从观测到的时间变化推断行星的性质是一项具有挑战性的任务,通常通过广泛的数值搜索来解决。我们提出了一种新的,计算成本低廉的方法,用于反转TTV信号在一个行星系的两个过境行星。对于行星质量和偏心率的最低阶,TTV可以表示为3个函数的线性组合,我们称之为\textit{TTV modes}。这些函数只依赖于行星的线性星历,可以通过解析的方式构造,也可以通过执行三体系统的3个轨道积分来构造。给定TTV信号,通过将数据分解为TTV模式的总和来找到潜在的物理参数。我们证明了这种方法的使用推断的质量和偏心率6 \textit{Kepler}行星,以前在其他研究中的特点。最后,我们讨论了我们的新方法的影响和未来的前景。
2018-06-25 astro-ph.EP
Very Low-Density Planets around Kepler-51 Revealed with Transit Timing Variations and an Anomaly Similar to a Planet-Planet Eclipse Event
分析了开普勒51(KOI-620)多凌日行星系统的凌日时间变化(TTV)。该系统由两颗已确认的凌日行星开普勒-51 b($P_{\rm b} = 45.2\,\mathrm{days}$)和开普勒-51 c($P_{\rm c} = 85.3\,\mathrm{days}$),以及一颗凌日候选行星KOI-620.02($P_{02} = 130.2\,\mathrm{days}$)组成,后者位于$1:2:3$共振链附近。我们的分析表明,它们的TTV始终可以用三行星模型来解释,并将它们的质量限制为$M_{\rm b} = 2.1_{-0.8}^{+1.5} M_{\oplus}$(Kepler-51 b),$M_{\rm c} = 4.0 \pm 0.4 M_{\oplus}$(Kepler-51 c)和$M_{02} = 7.6 \pm 1.1 M_{\oplus}$(KOI-620.02),从而确认KOI-620.02是该系统中的一颗行星。与基于恒星密度和行星与恒星半径比(由凌日光变曲线确定)的行星半径相比,从TTV推断的质量相当小。结合这些估计,我们发现这个系统中的所有三颗行星的密度都在最低的测定值$ρ_p \lesssim 0.05\,{\rm g\,cm^{-3}}$之间。有了这个特性,开普勒-51系统就成为了另一个低密度紧凑多凌行星系统的例子。我们还确定了在Kepler-…
2014-02-14 astro-ph.EP
Alleviating the transit timing variation bias in transit surveys. I. RIVERS: Method and detection of a pair of resonant super-Earths around Kepler-1705
Université de Genève(日内瓦大学);Universität Bern(伯尔尼大学);Monash University(莫纳什大学)
凌日时间变化(TTV)可以为通过凌日观测到的系统提供有用的信息,因为它们允许我们对观测到的行星的质量和偏心率进行限制,甚至限制非凌日伴星的存在。然而,TTV也可以作为一个检测偏差,可以防止在过境调查中检测到小行星,否则将被标准算法检测到,如Boxed Least Square算法(BLS),如果它们的轨道没有受到干扰。这种偏差尤其存在于具有长基线的调查中,例如开普勒,一些TESS部门和即将到来的PLATO任务。在这里,我们介绍了一种检测方法,是强大的大TTV,并说明其使用恢复和确认一对共振的超级地球周围的开普勒1705 10小时的TTV。该方法是基于一个神经网络训练,以恢复低信号噪声比(S/N)扰动行星的河流图的轨道。我们通过拟合光变曲线来恢复这些候选者的过境参数。Kepler-1705 b和c的个别凌日S/N比所有先前已知的TTV为3小时或更长的行星低约三倍,推动了这些小型动态活跃行星的恢复边界。回收这类天体对于获得观测到的行星系的全貌和解决系外行星群统计研究中往往没有考虑到的偏差至关重要。此外,TTV是获得质量估计的一种手段,这对于研究凌日巡天发现的行星的内部结构至关重要。最后,我们表明,由于强烈的轨道摄动,它是可能的,开普勒-1705的外共振行星的自旋被困在一个亚或超同步自旋轨道共振。
2021-11-12 astro-ph.EP cs.LG
Kepler-80 Revisited: Assessing the Participation of a Newly Discovered Planet in the Resonant Chain
在本文中,我们考虑了开普勒-80系统中的共振链,并评估了Shallue & Vanderburg(2018)发现的共振链的额外成员对系统动力学的影响,以及可以通过拟合过境时间变化(TTV)来恢复的物理参数。最后,我们计算出开普勒-80 g的质量为$0.8 \pm 0.3 M_\oplus$时,假设所有的行星都有零偏心率,和$1.0 \pm 0.3 \ M_{\oplus}$时放松的假设。我们表明,外五个行星是在连续的三体平均运动共振(MMR)。我们评估了系统中两体MMR的当前状态,发现行星似乎不存在于两体MMR中。我们发现,虽然共振链的额外成员的存在并没有显着改变开普勒-80三体MMR的字符,它可以改变来自TTVs的物理参数,这表明在从TTVs得出结论时,应谨慎应用潜在的不完整系统。我们还将我们的结果与MacDonald等人(2021)的结果进行了比较,后者使用不同的方法对同一系统进行了类似的分析。虽然这项工作的结果和麦克唐纳等人(2021)表明,不同的拟合方法和基本假设可能会导致不同的测量轨道参数,但最安全的结论是,在所有分析路线中都成立:开普勒-80在三体MMR中包含一系列行星,而不是在两体MMR中。
2022-12-16 astro-ph.EP
TOI-1408: Discovery and Photodynamical Modeling of a Small Inner Companion to a Hot Jupiter Revealed by TTVs
本文报告了热木星TOI-1408 b内部小行星TOI-1408 c的发现,通过光动力学建模其创纪录的TTV振幅,确定了其亚海王星属性,揭示了罕见的热木星与内层低质量行星共存系统。
2024-07-25 astro-ph.EP
Kepler-90: Giant transit-timing variations reveal a super-puff
由行星间引力引起的系外行星凌日时间变化(TTV)可以用来确定行星质量和轨道参数。大多数观测到的TTV是小的,正弦的时间,导致质量和轨道参数之间的简并。在这里,我们报告了Kepler-90 g和Kepler-90 h的TTV分析,它们表现出长达25小时的大TTV。通过优化,我们找到了一个唯一的解决方案,使我们能够约束所有的轨道参数。开普勒90 g和90 h的最佳拟合质量分别是$15.0^{+0.9}_{-0.8}$ $M_{\bigoplus}$(地球质量)和$203^{+5}_{-5}M_{\bigoplus}$,开普勒90 g的表观密度非常低,为$0.15\pm 0.05\, {\rm g\,cm^{-3}}$。轨道参数解的唯一性使得可以进行长期动力学积分,这表明虽然它们的周期接近2:3轨道共振,但它们并没有被锁定在共振中,并且在数十亿年的时间里构型是稳定的。该系统的动力学历史表明,行星的相互作用能够提高偏心率,并打破初始形成后的共振锁定。
2020-11-17 astro-ph.EP
Updated Catalog of Kepler Planet Candidates: Focus on Accuracy and Orbital Periods
本研究发布优先保障精度的开普勒凌星行星候选体新目录,含4376个候选体及统一推导的属性集,揭示长周期TTVs降低星历长期精度,且行星偏心率与伴凌星行星数反相关。
2024-09-10 astro-ph.EP
Observing a 542-day transiting giant with large TTVs: The 2025 transit of HIP 41378 f and new constraints on the outer system
Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学);INAF, Osservatorio Astronomico di Padova(意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台);Aix Marseille Université(艾克斯-马赛大学);Université Grenoble Alpes(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);Université de Montréal(蒙特利尔大学);Trottier Institute for Research on Exoplanets (iREx)(特罗蒂系外行星研究学院);Center for Astrophysics(天体物理中心)
通过协调空间和地面观测,捕获了长周期巨行星HIP 41378 f的19小时凌星,测量其凌星时刻比线性历表早约7小时,证实了其大振幅TTV,并结合动力学建模改进了外行星历表。
2026-06-23 astro-ph.EP
Transit-timing variations in the AU Mic system observed with CHEOPS
本研究利用CHEOPS光度观测约束AU Mic b和c的行星参数,发现AU Mic c存在强烈TTVs,并通过动力学分析提出一颗周期约12.6天、质量约0.2地球质量的第三行星解释观测现象,同时揭示AU Mic c的逆行轨道。
2025-01-23 astro-ph.EP
Co-orbital exoplanets from close period candidates: The TOI-178 case
尽管太阳系中存在共轨天体,并且行星系形成模型预测了共轨行星的形成,但迄今为止还没有发现共轨系外行星(也称为特洛伊)。在这里,我们研究的共同轨道的系外行星在过境调查时,系统中的两个行星候选人轨道的恒星具有相似的周期签名。这样的候选对可以作为假阳性被丢弃,因为它们不是Hill稳定的。然而,马蹄形或长天平动周期蝌蚪共轨配置可以解释这种周期相似性。这种退化可以通过考虑每个行星的凌日时间变化(TTV)来解决。然后,我们专注于三个行星候选人系统TOI-178:该系统的两个外部候选人具有相似的轨道周期,并在TESS观测扇区2期间在$π/3$附近有角距。根据公布的轨道,系统的长期稳定性要求两个近周期行星是共轨的。我们独立的去趋势和过境搜索恢复并稍微支持TESS管道发现的3:2:2共振链附近的三个轨道,尽管我们不能排除将系统置于4:3:2配置附近的别名。然后,我们更详细地分析了共轨的情况。我们表明,尽管影响的内行星外的2:3平均运动共振,这种潜在的共轨系统可以稳定的千兆年的时间尺度上的各种行星质量,无论是特洛伊或马蹄形轨道。我们预测,大型TTV应该出现在这样的配置与数百天的时间。然后,我们将展示如何从这些TTV中检索每个行星的质量。
2019-01-22 astro-ph.EP
Following up the Kepler field: Masses of Targets for transit timing and atmospheric characterization
我们确定了一组由开普勒观测到的行星系,值得过境时间变化(TTV)分析过境行星的轨道周期,其过境时间的不确定性和开普勒任务期间观察到的过境次数。我们确认4个KOI在多候选系统中的行星性质。我们向前模型的每个行星系确定,以确定哪些系统可能产生质量的限制,可能会显着改善后,与后续的过境观测。我们发现在27个系统中,预计的TTV在6000天后发散超过90分钟,其中包括22个轨道周期超过25天的行星。这些目标将从更多的过境时间数据中获益最大。TTV的后续行动可以将系外行星的特征描述推向更低的质量,更大的轨道周期和更低的平衡温度,而不是目前仅从开普勒数据集获得的数据。结合TTV和最近修订的恒星参数,我们描述了一个系综的均匀选择的行星,并确定行星在开普勒领域与足够大的估计传输环的大气特性与JWST。
2021-05-27 astro-ph.EP
Resonance in the K2-19 system is at odds with its high reported eccentricities
K2-19拥有一个行星系,由两颗外行星b和c组成,大小分别为$7.0\pm 0.2~R_\oplus$和$4.1\pm0.2~R_\oplus$,还有一颗内行星d,半径为$1.11\pm 0.05 R_\oplus$。最近对渡越时间变化(TTV)的分析表明,b和c接近但不是3:2平均运动共振(MMR),因为经典共振角循环。这样的结构挑战了我们对行星形成的理解。事实上,行星通过原行星盘的迁移应该导致被MMR捕获。在这里,我们表明,行星实际上是锁定在3:2共振,尽管传统的共振角和对齐的近点的循环。然而,我们表明,这样的轨道配置不能维持超过数亿年,由于潮汐耗散经历的行星d。潮汐耗散仍然有效,因为行星b和c长期强迫最内侧的行星离心率。虽然观测结果强烈排除了三颗行星接近圆形轨道的轨道解,但仍然有可能是第四颗行星影响了TTV,使得四颗行星系统与潮汐约束一致。
2020-07-01 astro-ph.EP
Transit timing to first order in eccentricity
描述具有凌日时间变化(TTV)的凌日行星需要了解如何将观测到的TTV转换为行星的质量和轨道要素。这在多行星凌日系统中可能是具有挑战性的,但幸运的是,这些系统倾向于接近平面平行和低偏心率。在这里,我们提出了一个新的推导TTV的分析公式,精确到一阶的行星-恒星的质量比和轨道偏心率。这些公式是准确的,在接近一阶共振,以及远离共振,并比较以及与更昂贵的计算N-体积分在低偏心率,低质量比制度时,适用于模拟和实际的多凌日开普勒行星系统。我们提供代码来实现这些公式。
2016-04-27 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Kepler-9: the First Multi-Transiting System and the First Transit Timing Variations
开普勒-9由霍尔曼等人在2010年发现,是第一个有多颗凌日行星的系统,也是第一个清楚显示出预期已久的凌日时间变化(TTV)的系统。我们回顾了这些行星的发现和表征以及Holman等人2010年发表的历史背景。这是开普勒太空望远镜任务发现的第一颗主要的新系外行星。开普勒管道确定了两个土星半径的候选者(称为开普勒感兴趣的物体或KOI):KOI-377.01和KOI-377.02,周期为19天。即使KOI-377.01只有9次凌日,KOI-377.02只有6次凌日,其凌日时间也完全不符合线性星历,并显示出强烈的反相关变化。霍尔曼等人在2010年的研究中很容易证明这些天体是行星质量,确认它们是真正的行星开普勒-9b和开普勒-9c。作为一个表现出强TTV的多凌日系统,相对行星性质(例如,质量比,半径比)受到了强烈的约束,开启了比较行星学的新篇章。KOI-377.03是一颗周期为1.5天的小行星,最初并不是由开普勒管道发现的,而是在分析其他行星的过程中被发现的,后来由托雷斯等人通过混合技术确认为开普勒-9d。Holman等人在2010年的研究中,对开普勒-9的特殊TTV进行了重要的动力学分析:共振附近的行星显示出大振幅的反相关TTV,其周期对应于合取线的旋转,以及由于行星位置的变化而产生的额外“斩波”信号。我们还审查了该系统的更新属性,并提出了未来调查的想法。
2019-05-11 astro-ph.EP physics.hist-ph
Transit Timing Variation of Near-Resonance Planetary Pairs. II. Confirmation of 30 planets in 15 Multiple Planet Systems
在我们系列论文I(Xie 2013)的基础上,我们使用公开的开普勒光变曲线(Q 0-Q16),报告了凌日时间变化(TTV)对15个多行星系统中另外30颗行星的确认。所有这15对都接近一阶平均运动共振(MMR),显示出与理论预测周期一致的正弦TTV,这表明它们在同一系统中轨道运行和相互作用。虽然单凭TTV无法准确地提取出个别的质量(因为众所周知的质量和偏心率之间的简并性),但测得的TTV相位和振幅仍然可以对它们的质量比和质量上限施加相对严格的限制,这证实了它们的行星性质。其中一些系统(KOI-274、KOI-285、KOI-370和KOI-2672)相对较亮,因此适合进一步进行后续观测。
2014-01-07 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
Kepler Object of Interest Network III. Kepler-82f: A new non-transiting $21 M_\bigoplus$ planet from photodynamical modelling
上下文开普勒感兴趣天体网络(KOINet)是一个全球多站点望远镜网络,用于跟踪观测凌日时间变化较大的行星候选开普勒感兴趣天体(KOI)。KOINet的主要目标是完成他们的TTV曲线,因为开普勒望远镜在2013年停止观测原始开普勒场。目标。我们通过分析开普勒数据结合新的地面过境数据,使用光动力学模型,以确保调查系统的全面表征。将该方法应用于Kepler-82系统,首次对其进行了动力学分析。方法.为了提供一个连贯的描述,同时所有的观测,我们结合了数值积分的引力动力学系统的观测时间跨度与过境光变曲线模型。为了探索模型参数空间,这个光动力学模型与马尔可夫链蒙特卡罗算法相结合。结果Kepler-82 b/c系统由于其近2:1共振动力学相互作用而显示正弦TTV。开普勒-82c的TTV中的一个额外的斩波效应暗示着在3:2或3:1共振附近有一颗更远的行星。我们光动力学分析了开普勒长和短节奏数据以及KOINet在2014年至2018年期间获得的三个新的过境观测结果。我们的结果揭示了一颗非凌日的外行星,其质量为$m_f=20.9\pm1.0\;M_\bigoplus$,与最外层的已知行星开普勒82 c的共振比接近3:2。此外,我们还确定了行星b和c的密度,其精确值为$ρ_b=0.98_{-0.14}^{+0.10}\;\text{g cm}^{-3}$和$ρ_c=0.494_{-0.077}^{+0.…
2019-07-15 astro-ph.EP
Five New Transit Epochs of the Exoplanet OGLE-TR-111b
我们报告了2008年4月至5月期间,在ESO甚大望远镜FORS 1和FORS 2的v-HIGH和Bessell I波段观测到的太阳系外行星OGLE-TR-111 b的五个新的凌日时期。新的凌日与之前公布的所有凌日数据相结合,提供了一个新的凌日时间变化(TTV)分析。我们在4年的观察时间基线上丢弃了振幅大于1.5分钟的TTV,这与Adams等人最近的结果一致。(2010年a)。动力学模拟完全排除了系统中存在质量分别大于1.3、0.4和0.5 M地球的其他行星。在3:2和1:2平均运动共振之间的区域,我们还将潜在第二行星的质量上限定为30 M_earth。
2011-02-17 astro-ph.EP
Frequency of Close Companions among Kepler Planets - a TTV study
凌日行星在平均运动共振(MMR)附近受到伴星扰动时,会呈现出正弦的凌日时间变化(TTVs)。我们搜索正弦TTV在2600多个开普勒候选人,使用公开可用的开普勒光变曲线(Q 0-Q12)。我们发现,TTV分数与过境多重性显着上升。四颗或更多行星过境的系统的TTV分数比单颗行星过境的系统高出约五倍,比双行星和三行星过境的系统高出约两倍。相比之下,所有凌日行星都来自类似的动力学配置的模型预测这些不同系统之间的TTV分数相当。对我们的结果的一个简单解释是,至少有两种不同类型的开普勒系统,一种是密集的,另一种是稀疏的。
2014-05-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dynamics and Transit Variations of Resonant Exoplanets
渡越时间变化(TTV)是测量的渡越中间时间与精确周期的偏差。TTV最有趣的原因之一是行星之间的引力相互作用。在这里,我们考虑一个情况下,两个行星的平均运动共振(轨道周期的比例小整数)。这种情况很重要,因为共振相互作用可以放大TTV效应,使行星更容易被发现。我们开发了一个分析模型的共振动力学有效的小轨道偏心率,并用它来推导的主要TTV条款。我们发现,一个谐振系统应显示TTV项与两个基本周期(及其谐波)。共振TTV周期与(m/M_*)^(-2/3)成正比,其中m和M_* 为行星和恒星质量。例如,当m=10^(-4)M_* 时,TTV周期比轨道周期大2个数量级。共振TTV项的振幅与天平动振幅成线性比例。两个共振行星的TTV振幅之比与它们的质量之比成反比。正文中讨论的这些和其他关系可以用来帮助解释TTV观测。
2016-03-23 astro-ph.EP
HARPS-N radial velocities confirm the low densities of the Kepler-9 planets
通过分析多行星系统Kepler-9,我们研究了使用凌日时间变化(TTV)和径向速度(RV)确定行星质量之间的差异。尽管是第一个以TTV为特征的系统,但文献中有几个不一致的解决方案,其中那些报告较低行星密度的人显然与高精度RV观测不一致。为了解决这个问题,我们收集了HARPS-N RV的时期,最大限度地提高了预测的RV曲线之间的差异,从文献中的不一致的解决方案。我们还重新分析了完整的开普勒数据集,并在贝叶斯框架内使用新推导的过境中心和持续时间进行了动态拟合。我们将这些结果与RV数据进行了比较,发现我们的解决方案更好地描述了RV观测结果,尽管行星的质量几乎是发现论文中提出的一半。因此,我们确认TTV方法可以提供与使用高精度RV测定的质量测定一致的质量测定。在质量半径图中,行星的低密度使它们处于超级海王星/膨胀的亚土星的人口稀少区域。
2019-01-16 astro-ph.EP