A white dwarf bound to the transiting planetary system WASP-98
WASP-98是一个行星系统,其中包含一颗热木星经过一颗晚G矮星。一颗12角秒远的较暗恒星先前被确认为白矮星,其距离和自行与行星系统的物理关联一致。我们目前的光谱学的白矮星,目的是确定其质量,半径和温度,从而年龄的系统。然而,光谱显示出无特征的连续性,并且缺乏DC类白矮星的谱线特征。因此,我们将理论上的白矮星光谱与该天体的ugriz视星等和Gaia DR 2视差进行了拟合,以确定其物理性质和系统的年龄。我们发现,该系统是旧的,与3.6陀螺仪的下限,但理论上的不确定性排除了精确确定其年龄。它的运动学与厚盘的成员资格是一致的,但不允许我们排除薄盘的选择。该系统的年龄和低金属丰度表明它受到年龄-金属丰度关系的影响,但对大多数富金属和贫金属的凌日行星系统的分析只产生了这方面的非实质性证据。我们的结论是,结合白矮星的研究可以产生独立的年龄的行星系统,但这样的分析可能更适合于DA和DB,而不是DC白矮星。
2020-08-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dynamical evolution of a young planetary system: stellar flybys in co-planar orbital configuration
恒星在星团中的飞掠可能会扰动年轻行星系的演化,表现为盘截短、行星迁移和行星质量吸积。我们研究了在一个典型的开放的年轻星团中,一个年轻的行星系在一次近距离恒星相遇过程中的反馈。我们考虑5个质量的恒星扰动:0.5,0.8,1,3和8 M $_{Sun}$,在共面,顺时针和逆行轨道相对于行星盘,变化的pertruber-host星轨道近星点从100 AU到500 AU。我们用光滑粒子流体动力学程序GaSPH对一个由太阳型恒星组成的系统进行了3D建模,该恒星被一个低密度盘包围,其中嵌入了一颗巨大的行星。我们重点讨论了表征盘和行星的全局参数的动力学演化,如包含盘质量的$63.2\%$的拉格朗日半径、行星到其主星的距离、行星轨道偏心率和行星质量吸积。我们发现,大部分的模拟系统显示一个显着的磁盘截断后,一个单一的近距离接触,木星的最终轨道距离,从中央恒星,低于未扰动的情况下,最后,扰动系统显示出最终的质量吸积的类木行星大于非扰动的情况。因此,恒星飞掠会显著地扰动年轻行星系的动力学,而不管恒星扰动的轨道配置如何。在这样的实验中,恒星近距离碰撞对最终的圆盘半径和类木行星的轨道参数有很大的影响。
2020-10-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Architectures of Exoplanetary Systems. II: An Increase in Inner Planetary System Occurrence Toward Later Spectral Types for Kepler's FGK Dwarfs
开普勒任务观察到成千上万的过境系外行星候选者围绕数十万FGK矮星。He,Ford,& Ragozzine(2019)(arXiv:1907.07773)应用前向建模来推断行星系内在结构的分布,开发了一个外行星系的聚类泊松点过程模型(SysSim)来重现观测到的开普勒种群的边缘分布,他们表明轨道周期和行星半径在给定的行星系统内是聚类的。在这里,我们扩展了集群模型,探讨行星系和它们的宿主恒星属性之间的相关性。我们将开普勒FGK矮星的样本分成两半,并将具有行星的恒星的比例(在0.5-10 PDMATHAMM和3- 300天之间),$f_{\rm swpa}$,作为盖亚DR 2颜色的线性函数。我们证实了以前的研究结果,这些行星系的发生率显着上升到后期类型(红)的恒星。有行星的恒星比例从F2 V矮星的$f_{\rm swpa} = 0.32_{-0.11}^{+0.12}$增加到中K矮星的$f_{\rm swpa} = 0.96_{-0.19}^{+0.04}$。大约一半($f_{\rm swpa} = 0.57_{-0.10}^{+0.14}$)的太阳型(G2 V)矮星拥有一个3到300天的行星系。这个简单的模型可以紧密匹配我们样本中蓝半和红半的观测多重性分布,这表明不同光谱型恒星周围行星系的结构可能是相似的,除了行星托管恒星的整体比例发生变化。
2020-12-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Production of White Dwarf Debris Disks from Planetary Collisions and Poynting-Robertson Drag
University of Michigan(密歇根大学);California Institute of Technology(加州理工学院)
本文提出行星碰撞在AGB星向白矮星转变时产生厘米级岩石碎片,并经坡印廷-罗伯逊阻力演化,为白矮星污染提供新途径。
2026-10-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Survivability of radio-loud planetary cores orbiting white dwarfs
在一个太阳半径范围内围绕白矮星SDSS J1228+1040运行的完整金属行星核心碎片的发现,突出了通过无线电发射探测磁性白矮星周围更大,完整的导电核心的可能性。这个已有数十年历史的想法的先前模型专注于根据它们朝向恒星的向内洛伦兹漂移来确定核心的生存能力。然而,重力潮汐可能代表一个相等或占主导地位的力量。在这里,我们通过假设麦克斯韦流变模型和在整个可观测白矮星磁场强度(10^3 - 10^9 G)和它们潜在的大气电导率(10^{-1} - 10^4 S/m)范围内进行模拟来耦合这两种效应,以便更准确地限制生存寿命。这种力的耦合使我们能够更好地确定物理和轨道参数,使行星核心能够生存超过一个陀螺仪,最大限度地提高它们被检测到的可能性。最强的幸存者表现出高动态粘度(>~ 10^{24} Pa*s),并在千克级磁场内运行。
2019-06-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
White dwarf planetary debris dependence on physical structure distributions within asteroid belts
白矮星具有行星碎片和吸积行星物质的凌日特征,为探测行星系的物质组成和动力学结构提供了绝佳的机会。虽然以前的理论工作调查的作用,小机构中断周围的白矮星已集中在球形机构,太阳系小行星可以更准确地模拟为三轴椭球。在这里,我们提出了一个分析框架,以确定类型的中断(潮汐碎片,总升华或直接影响)所经历的三轴小行星接近白矮星上的极偏心(e \sim 1)轨道。这个框架,然后用于确定简化的主带类似物的100个机构在五个不同的白矮星温度的结果。我们还提出了冷却年龄和有效温度之间的经验关系,DA和DB白矮星,以确定这里考虑的白矮星的年龄。我们发现,使用一个纯粹的球形模型可以低估的物理尺寸和径向距离,在这一点上,小行星是受到完全升华,这些差异增加更大的身体伸长。相反,碎裂总是发生在物体的最大半轴上,因此可以用该半径的球体来模拟。碎裂和升华都受到天体物质组成的极大影响,因此也受到其前身小行星带组成的极大影响。白矮星的温度以及由此产生的冷却年龄会影响预期的碎片分布:温度越高,大型细长小行星就会升华,而温度越低,则会产生更多的直接撞击。
2021-07-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Echoes of a decaying planetary system: the gaseous and dusty disks surrounding three white dwarfs
我们已经进行了一个全面的地面观测计划,目的是描述围绕三颗以前已知拥有气体盘的单颗白矮星运行的星周物质。近红外成像明确地检测到朝向Ton 345的过量红外辐射,并使我们能够改进所有三颗白矮星周围的星周尘埃模型。我们发现,每个白矮星主机的气体和尘埃盘,大致空间重合,结果是一致的情况下,尘埃和气体物质的起源于残留的母体的白矮星的行星系统。我们简要地描述了一个新的模型的气体盘加热机制中的气体材料的行为像一个“Z II”区域。在此Z II区域中,主要由金属组成的气体被紫外光光电离,并通过光学厚允许的Ca II线发射冷却。
2010-07-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Collisions in a gas-rich white dwarf planetary debris disc
WD 0145+234是一颗白矮星,它正在从行星物质的环星盘中吸积金属。自2018年以来,它表现出3-5微米通量的大幅持续增长。后续的斯皮策测光显示,到2019年底,圆盘的发射已经开始减少。叠加在亮度下降的随机增亮事件表明,在拱星固体碰撞演化过程中释放的尘埃。一个简单的模型被用来表明观测结果确实与正在进行的碰撞相一致。在这个系统中已经探测到了罕见的星周气体发射谱线,支持了白矮星碎片盘作为碰撞气体和尘埃产生场所的新图像。
2021-06-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Cool DZ white dwarfs II: Compositions and evolution of old remnant planetary systems
在先前的研究中,我们分析了230颗表现出强金属污染的冷($T_\mathrm{eff}$ < 9000 K)白矮星的光谱,测量了Ca、Mg、Fe的丰度,在某些情况下测量了Na、Cr、Ti或Ni的丰度。在这里,我们解释这些丰度的吸积的碎片从太阳系外的星子,并推断母体成分范围从壳状(富含钙和钛)的核心(富含铁和镍)。特别是,两颗白矮星SDSSJ 0823 +0546和SDSSJ 0741 +3146,其log[Fe/Ca] > 1.9 dex,Fe/Ni比与大部分地球相似,它们吸积了迄今为止发现的最像核心的系外小行星。这些白矮星的冷却年龄在1-8 Gyr之间,是银河系中最古老的恒星遗迹之一,这使得探测其古老行星系统的长期演化成为可能。从最大丰度的减少作为冷却年龄的函数,我们发现的证据表明,到达白矮星的材料的速率减少了3个数量级以上的$\simeq$ 6.5 Gyr跨度在白矮星冷却年龄,表明质量水库的后主序星行星系统耗尽的$\simeq$ 1 Gyr的电子折叠时间尺度。最后,我们发现我们的样本中的两个白矮星是宽双星的成员,都表现出高丰度,从而提供了强有力的证据,遥远的双同伴可以动态扰动白矮星行星系统。
2018-03-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Can tidal evolution lead to close-in planetary bodies around white dwarfs I: Orbital period distribution
本研究探讨白矮星周围行星系统的潮汐演化机制,预测小行星体轨道周期分布特征,并与观测对比,发现 WD 1145+017 周围 4.5 小时周期天体需具备铁陨石级抗拉强度。
2025-06-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Generating metal-polluting debris in white dwarf planetary systems from small-impact crater ejecta
白矮星光球中的金属污染来源于行星、卫星、小行星、彗星、巨石、卵石和尘埃的某种组合的吸积。当大型天体停留在动态停滞的位置时-它们本身无法污染,甚至无法靠近白矮星-那么较小的撞击碎片库就可能成为金属污染物的补充或主要来源。在这里,我们采取了第一步探索这种可能性,计算限制的反冲质量,逃脱了目标物体的引力后,一个单一的影响到一个无大气层的表面。通过仅使用Kurosawa & Takada(2019)的全链分析处方考虑垂直撞击,我们为半径范围为10^{0-3} km的玄武岩,花岗岩,铁和富含水的目标物体提供了喷射质量的下限。我们使用的全链处方,而不是物理实验或流体模拟,使我们能够快速采样范围广泛的参数空间适合白矮星行星系。我们的数值计算结果可用于未来的研究,以限制新产生的小碎片水库周围的白矮星给定一个特定的行星系架构,轰击历史,和影响的几何形状。
2020-03-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Circumstellar Debris and Pollution at White Dwarf Stars
现在已知或怀疑行星碎片的星周盘紧密地围绕着数百颗白矮星运行。到目前为止,数据和理论都支持盘完全包含在之前的巨星半径内,因此必须在白矮星阶段产生。落在原始恒星表面的物质的特征加强了这一图像;磁盘总是与大气重元素一起检测。这些碎片和白矮星宿主丰度之间的物理联系使我们能够通过其残余物对太阳系外行星系的大量化学物质进行独特的了解。这篇综述总结了支持动力学活跃的行星系在所有白矮星中占很大比例的证据,第一代主序星行星系的残余物,从而提供了对初始条件以及长期动力学和演化的见解。
2016-04-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence for Terrestrial Planetary System Remnants at White Dwarfs
最近几年,对于主序星后的系外行星系统的看法发生了动态的转变,也许白矮星中存在岩石行星体的证据就是一个缩影。在斯皮策太空望远镜发射的同时,空间和地面数据都支持这样一种观点,即类似小行星存在于冷白矮星的很大一部分,并且在接近致密的恒星残骸时容易发生潮汐破坏。随后产生的碎片会产生可检测到的红外线过剩,这些物质逐渐落到恒星上,用重元素污染大气层,这些元素可以用来确定被摧毁的行星体的整体成分。根据迄今为止的观测,推断出的白矮星的母体最好被描述为小行星,并且具有与内太阳系中发现的物质相似的明显的岩石成分。它们的最小质量是典型的大型小行星,可以接近或超过太阳系中最大的两颗小行星灶神星和谷神星的质量。从各种研究中调查的恒星数量来看,拥有陆地行星系遗迹的白矮星的比例至少是百分之几,但可能在20%到30%之间。因此,A型和F型恒星可以有效地形成类地行星,其频率至少与在它们的白矮星后代中发现的残留物一样高。
2011-01-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary systems and real planetary nebulae from planet destruction near white dwarfs
我们认为,潮汐对白矮星(WD)附近的类地行星和冰行星的破坏可能会导致一个或多个低质量的类地行星和更轻的行星在WD周围的紧密轨道上形成。新WD行星系统的形成始于母行星在潮汐半径约为1Rsun附近的潮汐分裂为星子。当半径小于100公里时,内部的应力使微行星免于进一步的潮汐分裂。我们推测,星子然后结合在一起,形成新的亚地球的女儿行星在几个太阳半径周围的WD。更大质量的含氢行星为WD提供了新的核燃料,使其重新成为星巨星。一些氢将在一个大的气囊中膨胀。包层吹出风,形成星云,稍后(在整个包层丢失后)被热WD电离。我们把这个来自行星的发光电离星云称为真正的行星状星云(RPN)。这是对来自行星的子行星(DPP)和RPN方案的初步研究,具有推测性质。接下来必须进行更详细的研究,以确定所建议的情景是否真的能够发生。
2015-04-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Brown Dwarfs and Directly Imaged Exoplanets in Young Associations
为了了解太阳系外形成的巨行星的大气层和形成机制,未来十年将需要对孤立的年轻棕矮星进行研究。在这份白皮书中,我们总结了在未来十年中发现空间的机会,在年轻的恒星协会中,行星质量在150 pc以内的孤立棕矮星。我们建议下一代望远镜及其他望远镜需要投资于描述年轻的棕矮星,以便充分了解直接成像的系外行星的大气层以及恒星形成过程的尾端。
2019-03-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Near-Infrared Spectral Library of Very Young Brown Dwarfs and Planetary-Mass Objects in the Orion Nebula Cluster
本文基于Keck I/MOSFIRE近红外光谱构建了猎户座星云星团25个年轻褐矮星和行星质量天体的光谱库,确认其年轻年龄与成员身份,发现低至7 M_Jup天体的吸积盘证据,并揭示其盘快速耗散及光谱演化特征。
2025-08-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Seven white dwarfs with circumstellar gas discs I: white dwarf parameters and accreted planetary abundances
本文观测七颗有星周气体盘的白矮星,测量了多种元素丰度,发现气体阻力未显著增强吸积,并指出丰度比值比绝对丰度更可靠,光学与紫外光谱存在丰度差异需进一步研究。
2023-11-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Magnetic field and wind of Kappa Ceti: towards the planetary habitability of the young Sun when life arose on Earth
我们报告的磁场测量卡帕1 ~Cet,年轻的太阳时,地球上的生命出现的代理。我们进行了分析的磁性测定的偏振光谱观测和重建其大尺度表面磁场的磁环境,恒星风和粒子通量通过行星际介质周围的卡帕1 ~Cet。我们的结果表明,磁层更近,质量损失率为Mdot = 9.7 x 10^{-13} Msol/yr,即,比目前的太阳风质量损失率大50倍,导致恒星风和假设的地球-地球类似物之间通过空间天气扰动产生更大的相互作用,可能影响行星的可居住性。年轻的太阳风与行星古老的磁场的相互作用可能影响了年轻的地球及其生活条件
2016-03-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Alkali metals in white dwarf atmospheres as tracers of ancient planetary crusts
白矮星吸积了潮汐破坏的小行星的碎片,这为测量系外行星的积木或碎片的整体组成提供了机会。这项技术已经建立了一个组成的多样性,可以与在太阳系中观察到的相媲美,这表明岩石行星的形成是一个通用的过程。虽然行星碎片中亲石和亲铁元素的相对丰度可用于研究系外行星是否经历分化,但迄今为止进行的成分研究缺乏明确的行星壳示踪物。在这里,我们报告了在四个冷(<5,000 K)和老(冷却年龄5-10 Gyr)金属污染的白矮星的大气中检测到锂,其中一个还显示出光球钾。这两种元素相对于钠和钙的相对丰度强烈表明,所有四颗白矮星都有行星壳的碎片。我们在其中一个系统中检测到红外过量,这表明星周碎片盘的吸积正在进行中。这颗恒星的主序星质量是$4.8\pm0.2 M_\odot$,这表明在短寿命的B型恒星周围可能会形成岩石状的、分化的行星。
2021-02-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
A white dwarf accreting planetary material determined from X-ray observations
很大一部分白矮星的大气层被重元素污染,这些重元素预计会在短时间内从可见层中下沉。这被解释为来自小行星、彗星和巨行星的碎片不断吸积的标志。这一假设得到了一些白矮星周围的碎片盘和行星碎片凌日的探测的支持。然而,光球金属只是正在进行的吸积的间接证据,和推断吸积率和母体成分在很大程度上取决于白矮星大气中的扩散和混合过程的模型。在这里,我们报告了一个4.4 $σ$检测的X射线从污染的白矮星,G29 $-$ 38,使用106 KS曝光与钱德拉X射线天文台,直接表明,该恒星目前正在吸积。从测量的X射线光度,我们发现一个瞬时吸积率$\dot{M_{\rm X}}=1.63^{+1.29}_{-0.40}\times 10^{9}\mathrm{\,g\,s^{-1}}$。这是第一次直接测量白矮星的吸积速率,这是独立于恒星大气模型。这一速率超过了基于过去对光球丰度研究的估计,超过了两倍以上,这意味着在建立碎片吸积白矮星光谱模型时必须考虑对流过冲。我们测量了低等离子体温度的$kT=0.5\pm0.2\,\mathrm{keV}$,证实了预测的轰击解决方案的白矮星吸积在低吸积率。这些观测为研究演化的行星系统提供了一种新的方法,提供了独立测量行星物质瞬时吸积速率的机会,从而研究白矮星吸积的时间尺度以及碎片盘的演化和补充。
2022-02-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Host-star and exoplanet composition: Polluted white dwarf reveals depletion of moderately refractory elements in planetary material
研究通过吸积行星物质的白矮星及其F型宽双星伴星比较行星与原初云成分,发现行星物质中Mg、Si、Fe相对Ca、Ti亏损。
2024-11-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exogeology from Polluted White Dwarfs
研究太阳系中的类地行星的内部是很困难的,而且对于遥远的系外行星来说,这个问题被放大了。有时候,大自然是有帮助的。一些行星体被撕裂成碎片,并被强大的引力吞噬,这些引力靠近类太阳恒星的后代,白矮星。当我们观察白矮星的光谱特征时,我们可以推断出行星的大致组成。大多数落入白矮星的行星碎片似乎都是岩石,伴随着不同比例的冰和碳。这些白矮星行星系为研究系外行星系的地质学提供了一个独特的机会。
2021-09-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Hawaii Infrared Parallax Program. II. Young Ultracool Field Dwarfs
我们提出了一个大的,统一的分析年轻(~10- 1.5亿年)超冷矮星,基于新的高精度红外光谱的68个对象。我们发现,低重力(VL-G)晚M和L矮星形成一个连续的序列,在红外色星等图,从现场对象和当前的理论模型。VL-G天体也与年轻的亚恒星(褐矮星和系外行星)同伴不同,这表明这两个群体具有不同的物理特性。相比之下,在L/T过渡,年轻,古老和奇特的物体都跨越近红外绝对星等的狭窄范围。在给定的光谱类型下,年轻天体的红外绝对星等可以从普通的场矮星偏移,最大的偏移发生在晚M矮星(比场亮)和中/晚L矮星(比场暗)的Y和J波段。总体而言,低重力(VL-G)天体具有最一致的光度行为,而中等重力(INT-G)天体则更加多样化,这表明除了光谱类型和重力类别之外还有第三个控制参数。我们研究了所有年轻的超冷矮星的移动组成员资格,改变/驳斥了23个对象的状态,并加强了另外28个对象的状态。我们使用我们得到的年龄校准样本,建立经验年轻的等时线,并发现VL-G对象相对于INT-G对象的频率随着年龄的增加而下降。我们样本中值得注意的天体包括高速INT-G天体;非常红的,具有高表面重力的晚L矮星; MBM 20云和β Pic移动群的候选盘轴承成员;以及非常年轻的遥远的闯入者。最后,我们提供了一个全面的总结的绝对星等和光谱分类的102个年轻的超冷矮星,发现在外地和年轻恒星的亚恒星同伴。
2016-12-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Can Gaia find planets around white dwarfs?
盖亚航天器提供了一个前所未有的机会,揭示了长周期(a> 1\,au)系外行星在H-R图上绕恒星运行的人口,包括白矮星。白矮星行星系在行星组成的研究中发挥了重要作用,因为它们具有独特的能力,可以在其大气中提供大量的行星物质元素丰度。然而,人们对白矮星周围行星的数量知之甚少。这篇论文预测了盖亚将在白矮星周围探测到的行星数量,白矮星是从围绕主序星运行的已知行星演化而来的。我们预测盖亚将探测到白矮星周围的$8\pm2$行星:$8\pm\,3\%$将位于3\,au内,而$40\pm10\,\%$的质量将小于木星。由于幸存的行星可能会动态地从它们的外部系统中分离出来,那些拥有盖亚探测到的行星的白矮星的大气层中可能没有行星物质。预测的行星数量和盖亚发现的行星数量之间的比较将揭示动力学不稳定性和主序后行星散射的重要性,以及光蒸发是否在巨大的分支演化过程中去除了气体巨星的包络。
2022-08-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Mass and eccentricity constraints on the planetary debris orbiting the white dwarf WD 1145+017
白矮星WD 1145+017是第一颗白矮星,它展示了一个复杂系统的解体碎片,这为实时研究其解体过程提供了一个独特的机会。即使进行了大量的凌日观测,也没有对这种碎片的质量或偏心率进行明确的限制。使用$N$ -体模拟,我们表明,质量大于约$10^{20}$ kg(谷神星质量的十分之一)或轨道不是近圆形($\mathrm{eccentricity}>10^{-3}$)显着增加系统在两年内变得不稳定的机会,这将与这段时间内的观测数据形成对比。我们还提供了一个直接的比较过境相移检测到的观测和我们的数值模拟。
2016-09-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Where planetary solids survive sublimation around young and hot white dwarfs
University of Warwick(华威大学);Kobe University(神户大学)
该研究明确了年轻炽热白矮星周围不同类型小行星的固态物质存活临界距离,证实升华速度快于轨道漂移,并为白矮星污染的动力学起源场景提供了支持。
2026-09-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Short-term stability of particles in the WD J0914+1914 white dwarf planetary system
几乎所有已知的白矮星行星系都在恒星光球层中含有可检测到的岩石碎片。一个明显的例外是年轻且仍在进化的白矮星WD J 0914 +1914,它拥有一颗巨大的行星和一个纯气体盘。这个圆盘的稳定边界和这个白矮星被岩石污染的未来前景取决于行星的质量和轨道,这只是弱约束。在这里,我们结合了一个合理的行星轨道和质量的合奏,以确定观察者目前应该期望找到气体盘的外边界。我们这样做,通过执行扫描的整个合理的相空间与短期数值积分。我们还表明,粒子-恒星碰撞轨迹,这将导致(看不见的)签名的岩石金属污染,只占相空间的一小部分,主要限于粒子偏心率高于0.75。我们的分析表明,在近圆形轨道上高度膨胀的行星是与当前观测最一致的行星类型。
2020-07-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Near-infrared variability in dusty white dwarfs: tracing the accretion of planetary material
星子向白矮星的向内散射被认为是一个随机过程,在人类的时间尺度上具有可变性。微行星在洛希半径处发生潮汐分裂,产生尘埃碎片,可以通过过量的红外辐射探测到。当足够接近白矮星时,这些碎片升华并吸积到白矮星上,污染其大气层。研究污染的白矮星周围的红外辐射可以揭示这些行星物质是如何到达它们的大气层的。我们报告了一个近红外监测活动的34个白矮星与红外过剩的目的是寻找变化的尘埃排放。这些白矮星的时间序列测光是在长达三年的基线上从联合王国红外望远镜(宽视场照相机)的J、H和K波段获得的。我们发现在所有三个近红外波段的尘埃排放量没有统计学上的显着变化。具体地说,我们可以排除在三年的时间尺度上,13颗亮于K波段16等的白矮星的~1.3%的变化,32颗亮于18等的白矮星的~10%的变化。虽然迄今为止,两颗白矮星,SDSS J095904.69-020047.6和WD 1226+110,已经显示出K波段的变化,但在我们的样本中,我们没有看到在这些水平上新的K波段变化的证据。一种解释是,导致大变化的潮汐破裂事件是罕见的,发生在短时间尺度上,几年后,白矮星在近红外线中恢复稳定。
2020-03-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detection limits for close eclipsing and transiting sub-stellar and planetary companions to white dwarfs in the WASP survey
我们使用WASP(广角行星搜索)调查的光度数据来探索探测日食和在白矮星附近轨道上的褐矮星、气体巨星和陆地伴星的凌日信号的可能性。我们进行了广泛的蒙特卡罗模拟,我们发现,高斯随机噪声WASP是敏感的同伴小到月球轨道$V\sim$ 12白矮星。对于较暗的恒星,WASP对越来越大的天体很敏感。我们的灵敏度下降的协变噪声结构的存在下的数据,然而地球大小的机构仍然很容易检测到相对较低的S/N数据。我们在WASP档案中的194颗白矮星样本中搜索了日食和凌日信号,但是没有发现伴星的证据。我们用我们的结果对这类系统的频率设定了暂定的上限。虽然我们只能对地球大小或更小的伴星的可能频率施加微弱的限制,但棕矮星和气体巨星(半径为$\simeq$ R $_{jup}$),周期为$\leq$ 0.2天的肯定是罕见的($<10\%$)。更严格的限制要求更大的白矮星样本,更高的观测节奏和连续覆盖。与WASP观测的节奏相比,白矮星的日食和凌日的持续时间很短,这似乎是限制主序星行星凌日调查的主要因素之一。
2010-12-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
The unbiased frequency of planetary signatures around single and binary white dwarfs using ${\it Spitzer}$ and ${\it Hubble}$
本文给出了对195颗单颗和22颗宽双星白矮星进行的红外过量和大气金属双盲观测的${\it Spitzer}$ IRAC和${\it Hubble}$ COS组合结果。选择的标准包括冷却年龄在9到3亿年之间,以及富氢的大气层,这样大气层中金属的存在就可以被确信地与正在进行的拱星盘吸积联系起来。整个样品具有红外测光,而168个目标具有相应的紫外光谱。三颗因碎片盘而具有红外过量的恒星被恢复,产生了$1.5_{-0.5}^{+1.5}$ %的标称频率,而形成鲜明对比的是,具有大气金属的恒星的比例为$45\pm4$ %。因此,在IRAC测光中,30颗污染的白矮星中只有一颗在3-4 $μ$ m处表现出红外过量。这进一步证实了大气金属污染是白矮星行星系最敏感的示踪物这一事实。利用红外巡天数据和对成熟的尘埃和污染恒星的潜在双星性的独立评估,在有宽双星伴的白矮星周围,红外过量的相应分数与零一致。相比之下,在宽双星中,目标的大气污染频率与明显的单星没有明显的区别,而且在一个完整的和体积有限的样本中,污染的白矮星的多样性与场星相同。因此,看来将微行星物质输送到白矮星上最终不是由恒星伴星驱动的,而是由行星体的动力学驱动的。
2019-04-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spectral analysis of cool white dwarfs accreting from planetary systems: from the UV to the optical
行星碎片吸积到白矮星的大气层中导致了它们光谱中金属线的存在。富含金属的冷态白矮星在许多年前就离开了主序星,这使得研究最古老的行星系统的遗迹成为可能。尽管它们的有效温度($T_\mathrm{eff}$)低,但它们的通量的不可忽略的量在近紫外(NUV)中发射,其中可以潜在地检测到许多重叠的金属线。利用哈勃空间望远镜(HST)上的空间望远镜成像光谱仪(STIS)对三颗富金属冷白矮星进行了观测,并将NUV数据与以前的光谱分析结果进行了比较。对于其中两颗白矮星,SDSSJ 1038 -0036和SDSSJ 1535 +1247,我们发现与我们以前的分析以及光学和NUV数据的新组合拟合有合理的一致性。对于第三个对象,SDSSJ 0956 +5912,包括STIS数据导致$T_\mathrm{eff}$降低了10%,尽管我们没有找到令人信服的解释这种差异。在SDSSJ 0956 +5912中发现的异常丰度表明,增生的母体主要由水冰和镁硅酸盐组成,质量高达$\simeq 2\times 10^{25}$ g。此外,SDSSJ 0956 +5912显示NUV中可能存在痕量的原子碳。虽然在光学上没有观察到分子碳,但我们证明了SDSSJ 0956 +5912吸积的大量金属可以抑制C $_2$分子带,表明行星吸积可以将DQ星转化为DZ(而不是DQZ/DZQ)。
2021-12-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Another one grinds the dust: Variability of the planetary debris disc at the white dwarf SDSS J104341.53+085558.2
我们报告了9年的光谱的金属污染的白矮星SDSS J104341.53+085558.2,它提出了形态的变化的8600 Ca II三重态发射的气体成分的碎片盘的线轮廓。在另外两个拥有气体盘的系统中也观察到了Ca II三重态形状的类似变化,并且可能与相同的机制有关。我们报告了在SDSS J1043+0855的光球层中检测到的碎片的Mg、Si和Ca丰度,对O和Fe设置了上限,并得出了(2.5 - 12)x $10^8$ g/s的吸积速率,与在其他具有检测到碎片盘的系统中发现的吸积速率一致。的Mg/Si比和上限的Fe/Si比的吸积材料大致同意那些发现的地壳。我们还回顾了观测到的具有行星碎片盘的白矮星的变化范围。
2016-07-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Detectability of Binary Star Planetary and Brown Dwarf Companions From Eclipse Timing Variations
在本文中,我们确定的食双星同伴的可探测性从日食的时间变化使用开普勒任务数据集。从空间飞行任务中获得的广泛而精确的恒星时间序列测光使搜寻双星同伴成为可能。然而,由于涉及的大型数据集和计算资源,这些搜索将受益于检测模拟的指导。我们的模拟从经验开普勒任务数据的使用开始并从中受益,我们注入第三个机构来预测双星日食的时间。我们发现,第三体的轨道偏心率和宿主双星的轨道周期是发现伴星的关键因素。目标亮度也可能是探测同伴的一个因素。可检测的第三体质量和周期可以有效地绑定使用两个方程。我们的研究结果,使设置现实的期望时,规划搜索食双星行星和褐矮星的同伴。我们的研究结果还表明,棕矮星沙漠是真实的,而不是观测选择。
2021-04-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
The DODO Survey II: A Gemini Direct Imaging Search for Substellar and Planetary Mass Companions around Nearby Equatorial and Northern Hemisphere White Dwarfs
简并天体周围的简并天体巡天(DODO)的目的是通过直接成像在白矮星周围的宽轨道上寻找质量很低的棕矮星和太阳系外行星。直接探测到这样的伴星将允许光谱研究温度比目前观测到的最冷的褐矮星低得多(< 500 K)的物体。这些超低质量的亚恒星天体的光谱型可能大于T8.5,因此可能属于Y矮星光谱序列。探测到白矮星周围的行星将证明这种物体可以在恒星演化的最后阶段幸存下来,并限制其祖先周围的行星系的频率(质量在1.5 - 8个太阳质量之间,即,早B到中F)。本文介绍了对23颗赤道附近和北半球白矮星进行的多历元J波段共同自行巡天观测结果。我们排除了任何常见的自行同伴的存在,从每次观察的完整性极限确定的限制质量,18个白矮星。对于剩下的五个目标,白矮星的运动与每个视场中不运动的背景物体没有充分分离。这些目标需要额外的观测,以最终排除任何共同的自行同伴的存在。从我们的完整性限制,我们初步建议,< 5% of white dwarfs have substellar companions with effective temperatures >500 K之间的预计物理分离60 - 200 AU。
2009-01-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
High-resolution survey for planetary companions to young stars in the Taurus Molecular Cloud
在大型望远镜的衍射极限下直接在红外线上成像是对年轻行星系性质的独特探测。我们利用自然光和激光导星自适应光学以及凯克II望远镜的近红外照相机(NIRC 2),在L'滤光片中观测了金牛座55颗I类和II类单星,以寻找行星质量的伴星。我们使用参考星差分成像和核相位技术,实现了典型的5-sigma对比度为6个星等,间隔为0.2”和超过0.5”的8个星等。虽然我们没有发现任何新的暗伴星,但我们限制了大质量行星的频率,例如HR 8799类似物。我们发现,假设热启动模型和行星分布的幂律质量和半长轴指数分别为-0.5和-1,我们的目标恒星中只有不到20%的行星质量>2 MJ,距离>10 AU。
2020-08-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detection limits for close eclipsing and transiting sub-stellar and planetary companions to white dwarfs in the WASP survey
我们已经进行了大量的模拟,以探索在WASP光变曲线中探测到日食和近距离、亚恒星和行星伴星到白矮星的凌日的可能性。我们的模拟涵盖同伴$\sim0.3\Re<{\rm R}_{pl}<12\Re$和轨道周期$2{\rm h}<P<15{\rm d}$,相当于轨道半径$0.003{\rm AU} < a < 0.1{\rm AU}$。对于高斯随机噪声,WASP对小到月球绕$\textrm{V}\simeq$ 12白矮星运行的伴星凌日敏感。对于较暗的白矮星,WASP对半径越来越大的天体很敏感。然而,在光变曲线中存在相关噪声结构的情况下,灵敏度会下降,尽管即使在低信噪比数据中,地球大小的伴星原则上仍然可以检测到。火星大小的天体,甚至水星大小的天体,在高质量的光变曲线中都能产生合理的探测率,而且残留的噪声很小。我们在McCook $&$ Sion星表和WASP存档的交叉相关的194颗白矮星的样本的长期光变曲线中寻找食和凌日信号。没有发现日食或凌日亚恒星和行星同伴的证据。我们利用这种未探测和模拟结果,对白矮星近轨道上此类物体的频率设定了暂定上限。虽然只有微弱的限制可以放在可能的频率地球大小或更小的同伴,棕矮星和气体巨星(半径$\approx \Rjup$)与周期$<0.1-0.2$天肯定是罕见的($<10%$)。更严格的限制可能需要更大的白矮星样本,更高的观测节奏和连续覆盖。与WASP观测的节奏…
2011-03-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Bayesian constraints on the origin and geology of exo-planetary material using a population of externally polluted white dwarfs
拥有吸积行星体的白矮星是探测系外行星物质整体组成的有力工具。在本文中,我们提出了一个贝叶斯模型来解释在202 DZ白矮星大气中观察到的丰度,考虑加热,地球化学分异,碰撞过程中所经历的行星体吸积,以及重力下沉。大多数(>60%)系统与原始物质的吸积相一致。我们将观察到的耐火材料丰度的小范围扩展归因于初始行星形成材料的类似扩展,正如在附近恒星的组成中所看到的那样。污染物质中Na丰度的范围归因于形成温度从低于1,000 K到高于1,400 K的范围,这表明污染物质从各种径向位置到达白矮星大气。我们还发现类太阳系分化现象在外行星系中普遍存在.极端亲铁体(铁,镍或铬)丰度在8个系统需要一个更大的分化机构的核心丰富的片段至少3西格玛意义的增生,而一个系统显示出证据表明,它增生的地壳丰富的片段。在丰度表明吸积已经完成(13/202)的系统中,可以计算吸积的总质量。这13个星系的吸积质量估计从月球的质量到灶神星的一半不等。我们的分析表明,吸积平均持续了1100万年。
2021-03-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Rotation Periods of Young Brown Dwarfs: K2 Survey in Upper Scorpius
我们报告了附近的上天蝎座协会中16颗年轻棕矮星的旋转周期,基于开普勒太空望远镜K2任务的72天高节奏,高精度测光。周期从几个小时到两天不等(加上一个5天的异常值),中位数略高于一天,证实了褐矮星,除了在非常年轻的年龄,是快速旋转的。有趣的是,在我们的样本中,四个最慢的旋转体表现出来自盘的中红外过量发射;至少有两个也显示出盘食和吸积的光变曲线的迹象。将这些新的周期与其他两个年轻的星团和简单的角动量演化轨道进行比较,我们发现在1-10百万年之间的褐矮星中很少或没有旋转制动,与低质量恒星相反。我们的研究结果表明,磁盘制动,而仍然在工作中,是低效的亚恒星制度,从而提供了一个重要的约束制动机制的质量依赖性。
2015-06-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Role of planetary obliquity in regulating atmospheric escape: G-dwarf vs. M-dwarf Earth-like exoplanets
我们提出了一个三种(H $^+$,O $^+$和E $^-$)多流体磁流体动力学(MHD)模型,赋予了必要的上层大气化学,能够准确地量化的氧离子损失的大小从“类地”系外行星在宜居带,其磁和旋转轴大致彼此重合。我们应用这个模型来研究从磁场的角度来调节大气损失的行星的引力的作用。对于类地系外行星绕太阳型恒星,我们表明,总的大气离子损失率对行星(磁)的依赖性是相对较弱的逃逸率之间变化的$2.19 \times 10^{26}$的$^{-1}$到$2.37 \times 10^{26}$的$^{-1}$。相比之下,在类地系外行星围绕晚型M-矮星运行的情况下,行星度可以影响大气逃逸率($\sim$ $10^{28}$ s $^{-1}$)超过$2$(或$200\%$)的一个因子。因此,我们的模拟结果表明,行星的引力可能会发挥一个弱到中等的作用,只要保留的大气层(必要的表面可居住性)的关注。
2019-07-31 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
PSYM-WIDE: a survey for large-separation planetary-mass companions to late spectral type members of young moving groups
我们提出了一个非常大的分离($>$ 100 AU),周围的95个附近的年轻K5-L5恒星和褐矮星的同伴的直接成像调查的结果。他们是年轻的($\lessapprox$ 1.5亿年)$β$ Picture和AB Doradus移动群(ABDMG)以及TW Hya,Tucana-Horologium,Columba,Carina和Argus协会的高可能性候选人或确认成员。在$i'$和$z'$滤光片中的图像是用双子座南的双子座多目标摄谱仪(GMOS)获得的,以寻找与目标相距$\gtrapprox$ 20”的$z'\sim$ 22-24等的伴星,并在5.5' $\times$ 5.5' GMOS宽视场的剩余部分中寻找伴星。这使我们能够探测最遥远的区域,在那里行星质量的同伴可以被引力束缚在目标上。过去的高对比度成像调查在很大程度上没有研究这个区域,这些调查探测了更近的分离。这次巡天发现了一颗行星质量(9-13 $\,M_{\rm{Jup}}$)的伴星,它来自M3 V恒星GU Psc,是ABDMG的一个极有可能的成员,距离2000天文单位。没有发现其他的亚恒星伴星。这些结果使我们能够约束的频率遥远的行星质量的同伴(5-13 $\,M_{\rm{Jup}}$),以0.84 $_{-0.66}^{+6.73}$ %(95%的置信度)在半长轴之间的500和5000 au周围的年轻K5-L5恒星和褐矮星…
2017-10-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
The dynamical fate of planetary systems in young star clusters
我们进行了N体模拟,以检查年轻的开放星团中的行星系的动力学相互作用的影响。我们探讨了这些星团中的行星种群是如何演化的,以及这种演化如何依赖于初始子结构数量、维里比、星团质量和密度以及行星系的初始半长轴。行星系作为星团成员保持完整的比例fbps通常可以用函数形式fbps=f0(1+[a/a0]^c)^-1来描述,其中(1-f0)是脱离星团的恒星比例,a0是生存的临界半长轴,c是过渡区宽度的度量。子结构的初始量随时间的影响可以量化为fbps=A(t)+B(D),其中A(t)随时间几乎线性地减小,并且B(D)在簇初始更子结构化时减小。如果行星系的轨道间距小于临界值a0,那么初始恒星密度较高(但质量相同)的星系团中的行星系统有较大的概率完整地逃离星系团。这些结果有助于我们更好地理解观测到的外行星托管恒星在星团和银河系中的比例之间的差异。它还使我们能够预测在不同恒星环境中随着时间的推移自由漂浮的行星人口。
2015-08-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Substellar Objects in Nearby Young Clusters (SONYC) VI: The planetary-mass domain of NGC1333
在SONYC - Substellar Objects in Nearby Young Clusters - survey中,我们调查了年轻星团NGC 1333中自由漂浮的行星质量天体(planemos)的频率。在我们广泛的先前工作的基础上,我们使用斯巴鲁上的MOIRCS,从我们的深度多波段成像中获得了12个最微弱的候选者的光谱,加上相同领域中的7个随机对象。我们确认了七个新来源是年轻的极低质量天体(VLMO),Teff为2400- 3100 K,光谱类型为M中期至L早期。这些物体增加了NGC 1333中VLMO的数量,现在总数为58个。根据进化模型,三个已确认的物体(本研究中发现的一个)的质量低于15兆焦耳,因此可能是planemos。我们估计NGC 1333中5-15 MJup的总planemo种群<8。这个星团的质量谱可以用dN/dM ~ M^-alpha来近似,当M<0.6Msol时,α = 0.6+/-0.1,这与附近其他恒星形成区一致,并且在平面域中α <~ 0.6。我们在NGC 1333中的结果,以及我们和其他人在其他几个星团中的发现,证实了恒星形成过程延伸到行星质量域,至少低至6兆焦耳。然而,由于行星的数量比恒星少20-50倍,它们对年轻星团中物体数量和质量预算的贡献可以忽略不计。我们的发现与最近的一项微透镜研究的说法强烈不一致,即自由漂浮的行星质量物体是恒星的两倍…
2012-08-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Is it possible to detect planets around young active G and K dwarfs?
理论预测表明,行星在非常年轻的恒星中的分布可能与Gyr老系统中通常观察到的非常不同,Gyr老系统是目前径向速度调查的重点。然而,探测年轻恒星周围的行星受到与年轻恒星相关的恒星活动增加的阻碍,其特征可能会使行星的探测产生偏差。在本文中,我们将现实的限制,探测行星周围的年轻活跃的G和K矮星的可能性。基于G矮星HD 141943和K1矮星AB Dor的层析成像的恒星活动模型还包括来自斑和许多小的随机星点的贡献。我们的研究结果表明,年轻的太阳型恒星上存在的恒星活动水平的增加强烈影响地球质量和木星质量的行星的检测和活动抖动的程度与恒星\vsinis直接相关。我们还表明,对于G和K矮星,在个别恒星的活动的分布是更重要的比诱导径向速度作为光谱类型的函数的差异。我们的结论是,木星质量的行星可以在快速旋转的年轻活跃恒星周围检测到,海王星质量的行星围绕着中等旋转体,而超级地球只能在旋转非常缓慢的恒星周围检测到。通过观测年轻恒星而增加恒星活动抖动的影响可以通过将观测基线延长到至少100个历元来补偿。
2013-11-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Debris Disk Fraction for M-dwarfs in Nearby, Young, Moving Groups
我提出的第一个实质性的工作来衡量碎片磁盘的M-矮星在附近的移动群体(MG)的分数。利用$AllWISE$红外目录,151 MG成员中的17个被发现具有指示盘结构的红外光度过量。在小于40,000万年的MG中,M矮星碎片盘部分为$\lesssim 6$ %,而在大于40,000万年的MG中没有发现M矮星碎片盘部分。然而,模拟显示,在$WISE$ $W1-W4$颜色为$\sim 2.5$以上,M矮星周围的碎片盘并不存在,这使得计算绝对盘分数变得困难。碎片盘消散的时间尺度似乎比大质量恒星更快,而增强的恒星风阻力和/或光蒸发等机制可以解释在M矮星中观察到的碎片盘更快的下降。
2016-01-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation of planetary debris discs around white dwarfs I: Tidal disruption of an extremely eccentric asteroid
25%-50%的白矮星(WD)拥有可观测的和动态活跃的残余行星系,这是基于近距离的星周尘埃和气体以及光球金属污染的存在。目前被接受的理论解释包括小行星在au尺度的距离上幸存于恒星的巨大分支演化,随后在恒星质量损失后被扰动到WD掠食轨道上。在这项工作中,我们调查这些高偏心(e > 0.98)小行星的潮汐破坏,因为他们的方法和潮汐周围的WD中断。我们解析计算的破坏时间尺度和比较的结果与完全自洽数值模拟的碎石桩使用N体程序PKDGRAV。我们发现,这个时间尺度是高度依赖于轨道的近心点,并在很大程度上独立于其半长轴。我们确定,球形小行星很容易打破,并形成高度偏心碰撞环,不吸积到WD没有额外的力量,如辐射或升华。这一发现突出了这种力量在WD行星系物理学中的至关重要性。
2014-09-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Orbit decay of 2-100 au planetary remnants around white dwarfs with no gravitational assistance from planets
一个被广泛接受的假设是,每一颗含有可观测到的岩石碎片的白矮星都需要至少一颗类地行星或巨行星的存在,才能通过引力扰动将碎片的前身带入恒星。然而,这些行星可能先前被恒星吞没或逃离系统,留下小行星,巨石,鹅卵石,鹅卵石,沙子和灰尘。这些残留的小天体可以在主恒星演化成2-100天文单位尺度的白矮星的过程中持续存在,然后在没有行星的帮助下被辐射拖入白矮星。在这里,我们确定的参数空间和冷却年龄,这是一个金属污染的机制是可行的,第一次,耦合坡印廷-罗伯逊阻力,Yarkovsky效应和YORP效应完全从快速调光白矮星辐射。我们发现,这种非行星污染的情况下是有效的残余10^{-5}-10 ^{-4} m的灰尘高达约80 au,10^{-4}-10 ^{-3} m的沙子高达约25 au和10^{-3}-10 ^{-2} m的小卵石高达约8 au,也许10^{-1}-10 ^{-2} m的小巨石高达几十au。此外,年轻的白矮星辐射可以旋转半径为10^{2}-10 ^3}米的大型无强度巨石,将其分解成较小的碎片,然后可以将其拖向白矮星。因此,我们的工作介绍了一个行星少的金属污染机制,可能是活跃在白矮星行星系的一部分。
2021-11-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Young White Dwarf with an Infrared Excess
利用斯皮策/IRAC的观测,我们报告了一个偶然发现的过量红外辐射从一个单一的白矮星PG 0010+280。温度为27,220 K,冷却年龄为1600万年,它是最热和最年轻的白矮星,在3-8 $μ$ m处显示出过剩。红外线的过量可以通过白矮星潮汐半径内的不透明尘埃盘或1300 K的黑体来拟合,可能来自辐照过的亚恒星物体或重新加热的巨行星。PG 0010+280有两个独特的性质,不同于白矮星的尘埃盘:(i)相对较低的8 $μ$ m的发射和(ii)没有检测到重元素在其大气中的高分辨率光谱观测与凯克/HIRES。红外线过量的起源仍然不清楚。
2015-05-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Doppler-imaging of the planetary debris disc at the white dwarf SDSS J122859.93+104032.9
围绕白矮星运行的碎片盘是残留行星系统的标志。我们提出了12年的光学光谱的金属污染的白矮星SDSS J1228+1040,它显示了稳定的变化形态的8600 Ca II三线态线轮廓从气体成分的碎片盘。我们确定了额外的发射线的O I,Mg I,Mg II,Fe II和Ca II在深共添加的光谱。这些发射功能(包括钙H & K)表现出广泛的强度和形态相对于彼此和钙II三重态,表明不同的强度分布的这些离子物种内的光盘。使用多普勒层析成像,我们表明,钙II三重态配置文件的演变可以被解释为一个固定的发射模式,在24-30年的范围内的周期的进动。钙II线配置文件的时间尺度上的变化,大致符合广义相对论进动的碎片光盘。
2015-11-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Near-infrared Variability Survey of Young Planetary-mass Objects
本文利用近红外测光巡天研究年轻行星质量天体的光变,发现年轻L和T矮星比场天体更易发生光变,并首次将年轻T矮星的光变发生率约束为56%,支持表面重力对L到T光谱型大气结构具有关键作用。
2023-11-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transit Hunt for Young and Maturing Exoplanets (THYME) VIII: a Pleiades-age association harboring two transiting planetary systems from Kepler
年轻的行星提供了一个窗口,进入早期阶段和演变的行星系。进行此类研究的理想行星是在同时代的协会,在那里父母人口可以精确地确定他们的年龄。我们描述了开普勒场中的一个年轻星协(MELANGE-3),它包含两个凌日行星系(Kepler-1928和Kepler-970)。我们通过寻找具有高锂含量的开普勒行星宿主周围的运动学和空间超密度来识别MELANGE-3。为了确定MELANGE-3的年龄和成员资格,我们将新的高分辨率光谱与Kepler-1928附近恒星的空间和运动学光变曲线,速度和天体测量相结合。我们使用由此产生的旋转序列,锂水平,和候选成员的颜色星等图,以确认存在一个同时代的$105\pm$ 10百万年人口。MELANGE-3可能是最近发现的Theia 316流的一部分。对于这两个系外行星系统,我们修正了恒星和行星参数,考虑到新确定的年龄。通过拟合4.5年的开普勒光变曲线,我们发现开普勒-1928 b是一颗轨道为19.58天的$2.0\pm0.1R_\oplus$行星,而开普勒-970 b是一颗轨道为16.73天的$2.8\pm0.2R_\oplus$行星。开普勒-1928之前被标记为食双星,我们使用APOGEE的径向速度排除了这种情况,并从统计学上验证了信号的行星起源。鉴于它与开普勒领域的重叠,MELANGE-3对研究年时间尺度上的斑点演化很有价值,这两颗行星都有助于年轻恒星协会中凌…
2022-06-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Host-star and exoplanet compositions: a pilot study usinga wide binary with a polluted white dwarf
行星和恒星最终形成于同一团气体的坍缩。虽然行星和行星体很容易释放挥发物,但一个常见的假设是它们保留了与其宿主恒星相同的耐火成分。这在太阳系中是真实的。在观测误差范围内,南极陨石、地球和其他岩石行星体的耐火成分与太阳一致。这项工作的目的是调查这一假设是否适用于系外行星系统。如果是真的,观测到的岩石系外行星的内部结构可以更好地利用它们的宿主恒星丰度来限制。在本文中,我们分析了K矮星G200-40的丰度,并将其与其污染的白矮星同伴WD 1425+540进行了比较。这颗白矮星从恒星演化到白矮星阶段时幸存下来的外行星系中吸积了行星物质,很可能是一个类似柯伊伯带的物体。由于双星对的化学性质是均匀的,我们使用双星伴星G200-40作为WD 1425+540的祖先的组成的代表。我们表明,伴星和行星物质吸积WD 1425+540的元素丰度是一致的假设,行星和主星有相同的真实丰度,考虑到观测误差。
2021-02-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spectral characterization of young LT dwarfs
本文通过分析56颗年轻LT矮星的近红外光谱,确定了15个光谱分类指数和6个区分年轻与场L矮星的指数,并提出了12个光谱标准,为理解其光谱序列和性质奠定基础。
2024-02-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation of planetary debris discs around white dwarfs II: Shrinking extremely eccentric collisionless rings
数十个致密碎片盘的形成通道仍然未知,这些碎片盘以一个太阳半径的距离围绕白矮星(WD)运行。在巨分支恒星阶段幸存下来的小行星超过几个天文单位被认为是动态地推向WD,并在其罗氏半径内被潮汐破坏,产生极偏心(e>0.98)环。在这里,我们建立WD辐射压缩和circularizes的轨道的超微米到厘米大小的环成分完全在WD的罗氏半径。我们推导出一个封闭的代数公式,以及近似的WD冷却年龄,恒星的物理性质和环粒子的物理和轨道特性的函数的收缩时间。收缩的时间尺度增加与颗粒尺寸和冷却年龄,产生年龄相关的WD碎片盘尺寸分布。
2015-05-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Characterizing planetary material accreted by cool helium atmosphere white dwarfs using an exponentially decaying disc model
本文通过凯克高分辨率光谱观测和指数衰减盘模型,分析了两颗低温氦大气白矮星吸积的行星物质成分,发现其与地球和球粒陨石相似,并推断污染母体为小卫星或矮行星级天体。
2025-04-09 astro-ph.EP astro-ph.SR