Spin and Obliquity Evolution of Hot Jupiter Hosts from Resonance Locks
本文通过热木星与非轴对称恒星重力模式的共振锁定及种群合成，解释热、冷宿主恒星的倾角与自转速率随温度和轨道间距的观测差异。
2025-03-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Early evidence for isotropic planetary obliquities in young super-Jupiter systems
University of Toronto（多伦多大学）；University of Toronto Mississauga（多伦多大学密西沙加分校）；University of Toronto Scarborough（多伦多大学士嘉堡分校）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；CU Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）
研究通过分层贝叶斯框架分析年轻超级木星系统的自转倾角分布，发现各向同性倾角的证据支持湍流碎片化理论。
2025-11-06 astro-ph.EP
Low stellar obliquities in compact multiplanet systems
利用Rossiter-McLaughlin效应测量了多次凌日行星系统KOI-94和Kepler-25的天空投影恒星质量（λ）。在这两种情况下，主星都与行星的轨道平面对齐。对于KOI-94，我们发现λ=-11+-11 deg，证实了Hirano及其同事最近的结果。开普勒-25是一个更具挑战性的案例，因为过境深度异常小（0.13%）。为了获得这种一致性，有必要使用恒星投影旋转速率的先验知识，并对光谱的独立波长区域应用两种不同的分析方法。这两种方法给出了一致的结果，λ=7 ± 8度和-0.5 ± 5.7度。现在，对于多个凌日行星系统的主恒星，总共有五个测量结果，所有这些都与自旋轨道对齐一致。这种排列不太可能是潮汐相互作用的结果，因为这些系统的轨道距离相对较大，行星质量较低。在这方面，多行星的主星与热木星的主星不同，后者通常在潮汐相互作用较弱时具有较大的自旋轨道偏差。特别是热木星宿主的弱潮汐子集具有符合各向同性分布（p=0.6）的密度，但多行星宿主与这样的分布不相容（p~10^-6）。这意味着高木星质量仅限于热木星系统，并提供了进一步的证据表明热木星的形成涉及使行星轨道倾斜的过程。
2013-05-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Aligned Stellar Obliquities for Two Hot Jupiter-hosting M Dwarfs Revealed by MAROON-X: Implications for Hot Jupiter Formation
本文利用MAROON-X测量了两颗M矮星热木星的罗斯特-麦克劳克林效应，发现其恒星倾角均良好对齐，并结合群体分析论证M矮星的深层对流包层能有效阻尼由Kozai-Lidov迁移产生的倾角错位。
2025-08-18 astro-ph.EP
Damping Obliquities of Hot Jupiter Hosts by Resonance Locking
本文提出共振锁定机制解释热木星宿主恒星倾角与有效温度的相关性，首次证明轴对称g模锁定可阻尼倾角，使冷恒星周围热木星趋于自旋-轨道对齐。
2024-05-02 astro-ph.EP
Hot Stars With Kepler Planets Have High Obliquities
十年前人们就已经知道，具有热中子的热恒星往往具有高的质子密度。对于热恒星与其他类型行星的自旋轨道对齐程度，我们所知甚少。在这里，我们重新评估热开普勒恒星的行星比海王星小，基于光谱测量的投影旋转速度（vsini）。该方法的基础是，在其他条件相同的情况下，较低的一致性会使sini更接近于1，从而增加vsini的值。我们使用有效温度在5950和6550 K之间的150颗开普勒恒星样本和具有匹配光谱特性和随机取向的101颗恒星的对照样本来寻找这种效应的证据。行星宿主的vsini值系统性地高于控制星，但还不足以与完美的自旋轨道对齐兼容。sini的平均值为0.856 +/-0.036，这与1相差4 σ（完美对齐），与pi/4相差2 σ（随机取向）。也有证据表明，最热的恒星具有更宽的平行度分布：当单独建模时，温度低于6250 K的恒星具有<sini>= 0.928 +/- 0.042，而较热的恒星则与随机取向一致。这类似于先前发现的具有热彗星的恒星的模式。基于这些结果，早期G星和晚期F星的磁共振激发似乎是恒星和行星形成的一般结果，而不是仅仅与热木星的形成有关。
2020-12-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
On a Possible Solution to the Tidal Realignment Problem for Hot Jupiters
热星有热的双折射率，而冷星有热的双折射率则倾向于低的双折射率。对这种模式的一个诱人的解释是冷宿主恒星的潮汐重新排列，尽管这种解释假设了引力衰减比轨道衰变更快，但这一假设需要进一步探索。在这里，我们重新审视这个潮汐调整问题，建立在以前的工作，确定一个低频分量的时变潮汐潜力，影响的dielity，但不是轨道分离。我们采用了最近的恒星潮汐品质因数和它的急剧增加强迫频率为基础的模型。这导致在低频下增强的耗散和有效的阻尼。我们模拟了46个观测到的绕冷恒星运行的热彗星的潮汐演化。一个关键参数是恒星年龄，我们利用Gaia DR 2数据以均匀的方式确定样本。我们探讨了各种潮汐的历史和未来的每个系统，发现在大多数情况下，恒星的引力被成功地阻尼之前，地球被摧毁。我们的模型的一个可检验的预测是，轨道周期短于2- 3天的热木星宿主应该具有比$1^\circ$小得多的质量。除了WASP-19 b之外，这些行星的预测寿命从$10^8$ \，yr到超过$10^{10}$ \，yr不等。因此，我们的模型意味着这些热彗星在主序星上时可能不会立即有被其宿主恒星吞噬的危险。
2021-04-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraining the Planetary Obliquity Distribution of Warm Jupiters
Princeton University（普林斯顿大学）
本研究通过对6颗热木星的凌星光曲线进行分析，结合分层贝叶斯建模，约束了热木星的倾角分布，发现其中值倾角低于12°，并指出JWST观测可提供更严格的约束。
2026-09-21 astro-ph.EP
Stellar Obliquities & Planetary Alignments (SOPA) I. Spin-Orbit measurements of Three Transiting Hot Jupiters: WASP-72b, WASP-100b, & WASP-109b
我们报告的天空投影的自旋-轨道角的三个过境的热彗星：其中两个是在近极轨道，WASP-100 b和WASP-109 b，和第三个在低轨道，WASP-72 b。我们通过观察Rossiter-McLaughlin效应获得了这些测量结果，这些测量是通过使用CYCLOPS 2光纤束系统在英澳望远镜上为UCLES摄谱仪提供高分辨率光谱观测而进行的。天空投射的WASP-72 b、WASP-100 b和WASP-109 b的自旋-轨道角分别为$λ= {-7^{\circ}}^{+11^{\circ}}_{-12^{\circ}}$、$λ= {79^{\circ}}^{+19^{\circ}}_{-10^{\circ}}$和$λ= {99^{\circ}}^{+10^{\circ}}_{-9^{\circ}}$。这些结果表明，WASP-100 b和WASP-109 b的轨道高度倾斜，几乎与主星的赤道倾斜$90^{\circ}$，而WASP-72 b的轨道似乎是对齐的。WASP-72 b是一颗典型的热木星，围绕着一颗中晚期的F星（F7，带$T_\mathrm{eff}=6250\pm120$ K）运行。WASP-100 b和WASP-109 b是高辐射膨胀的热彗星，它们围绕着热的早中期F型恒星（F2有$T_\mathrm{eff}=6900\pm120$ K，F4有$T_\mathrm{eff}=65…
2018-09-02 astro-ph.EP
Stellar Obliquities in Long-period Exoplanet Systems (SOLES) I: The Spin-Orbit Alignment of K2-140 b
倾斜度测量的恒星托管相对长周期的巨行星与弱恒星行星潮汐相互作用可能发挥关键作用，在区分形成理论的较短周期的热彗星。迄今为止，由于已知的宽轨道，过境木星质量行星的样本相对较小，以及这些目标的挑战性，这些目标往往具有较长的过境持续时间和轨道昏暗的恒星，因此很少有这样的测量。我们报告了K2-140 b凌日过程中Rossiter-McLaughlin效应的测量结果。K2-140 b是一颗质量为1000亿的行星，周期为$P=6.57$天，围绕一颗$V=12.6$恒星运行。我们发现，K2-140是一个对齐的系统与投影的自旋轨道角$λ=0.5\pm9.7$度，这表明一个动态冷形成的历史。这一观测建立在潮汐分离的巨行星自旋轨道角的基础上，这将使我们能够与近轨道热木星轨道配置的分布进行直接比较，阐明每组的普遍形成机制。
2021-08-23 astro-ph.EP
Stellar obliquities and magnetic activities of Planet-Hosting Stars and Eclipsing Binaries based on Transit Chord Correlation
食系统的光变曲线显示出异常，每当食体经过食星的活跃区域之前。在某些情况下，异常的模式可以用来确定食星的光度$Ψ$。在这里，我们提出了一种方法来检测和分析这些模式，基于一个统计测试的异常之间的相关性观察到的一系列日食。与以前的方法相比，我们的假设更少，更容易自动化。我们将其应用到一个样本的64颗恒星与凌日行星和24个食双星精确的天基数据是可用的，并有一些迹象表明，通量异常或以前报道的双折射测量。我们能够用热中子仪测定十颗恒星的密度。特别是，我们发现开普勒-45的$Ψ\lesssim$ 10 $^\circ$，这是第二个测量到的M矮星。其余8例为低轨道度的G星和K星。在食双星中，我们能够在8种情况下确定它们的质量，所有这些都与零一致。我们的研究结果还揭示了一些共同的模式，恒星活动的磁性活跃的G和K星，包括持续活跃的恒星。
2018-03-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation and Stellar Spin-Orbit Misalignment of Hot Jupiters from Lidov-Kozai Oscillations in Stellar Binaries
观测到的热木星（HJ）系统表现出广泛的恒星自旋轨道失调角。这些HJs的起源仍然不清楚。本文研究了由一个遥远的（100-1000 AU）恒星伴星引起的Lidov-Kozai（LK）振荡引起的巨行星向内迁移。我们进行了一个大的人口综合研究，包括八极引力位从恒星的伴星，主恒星的自旋轴和行星轨道轴的相互岁差，在行星的潮汐耗散，和恒星自旋在主恒星由于磁制动。我们考虑了一系列的行星质量（$0.3-5\,M_J$）和初始半长轴（$1-5$ AU），不同的属性为主机恒星，和不同的潮汐耗散强度。导致HJ的系统比例取决于行星质量和恒星类型，对于$M_p=1\,M_J$，有$f_{\rm HJ} = 1-4\%$（取决于潮汐耗散强度），对于更大质量的行星，有更大的（高达$8\%$）。“热土星”（$M_p=0.3M_J$）的生产效率要低得多，因为大多数迁移行星都受到潮汐干扰。我们发现，无论是HJ的形成或潮汐破坏，系统的分数，$f_{\rm mig} \simeq 11-14\%$是大致恒定的，有小的变化与行星质量，恒星类型和潮汐耗散强度。这个“通用”的迁移分数可以从分析迁移标准的基础上的八极LK振荡的性质定性地理解。最终的HJ恒星质量的分布表现出复杂的行星质量和恒星类型的依赖。对于$M_p = (1-3)M_J$，分布总是双峰的，峰值在$30^{\circ}$和$130^{\circ}$周围。$5M_J$…
2016-01-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
From Misaligned Sub-Saturns to Aligned Brown Dwarfs: The Highest $M_{\rm p}/M{_*}$ Systems Exhibit Low Obliquities, Even around Hot Stars
本研究通过恒星倾斜角测量发现，高行星-恒星质量比系统（如超级木星和褐矮星）即使在热恒星周围也趋于对齐，与低质量比系统的错位形成3.7σ偏差，表明这种对齐是原生的，并提出了经验质量比边界2×10⁻³。
2024-12-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Aligned Orbit of the Eccentric Warm Jupiter K2-232b
测量拥有温暖彗星的恒星的密度分布可能有助于我们理解近轨道气体巨星的形成。很少有这样的测量已经执行，由于实际困难，安排观测的相对不频繁和长期的过境暖彗星。在这里，我们报告的Rossiter-McLaughlin效应的测量K2- 232 b，一个温暖的木星（M_P=0.39 M_Jup）在11.17天的轨道上，偏心率为0.26。这些数据是在两次独立的过境期间用自动行星探测器获得的。这颗行星的轨道似乎与主星的自转轴很好地对准，投影的自转轨道角为lambda = -11.1+/-6.6度。结合其他可用的数据，我们发现，高质量几乎只与轨道间距大于10恒星半径或轨道有效温度高于6,000 K的行星有关。这种模式表明，在较冷的恒星周围，轨道最近的巨行星的引力已经被潮汐效应所衰减。
2021-05-27 astro-ph.EP
Obliquities of Exoplanet Host Stars: 19 New and Updated Measurements, and Trends in the Sample of 205 Measurements
本文新增19项系外行星宿主恒星自转轴倾角测量，并结合205项RM测量样本分析倾角分布、偏心率与轨道间距关联、最低倾角及多行星系统倾角趋势，发现约90°峰值证据、潮汐阻尼迹象及紧凑多行星系统普遍低倾角等规律。
2024-08-19 astro-ph.EP
Signatures of Obliquity in Thermal Phase Curves of Hot Jupiters
最近的研究表明，许多短周期的太阳系外行星可能具有相对于其轨道平面显著倾斜的自旋倾斜度。这些大的旋进率是"长期自旋轨道共振“的自然结果，在这种配置中，行星自旋进动频率与轨道节点回归的频率相匹配，或其傅立叶分量。虽然系外行星的自转速度还没有被直接测量，但它们可以通过各种观测中的特征间接检测到，例如在行星轨道的整个相位上进行光度测量。在这项工作中，我们采用了热辐射模型来探索大极性倾斜如何影响全相位光变曲线，我们讨论了预期结果的独特签名的范围。我们发现，经过充分研究的短周期行星HD 149026 b，WASP-12 b和CoRoT-2 b都表现出相位曲线特征，可能是由于处于高周期状态。我们还约束的参数，并评估假设扰动行星，可以保持在这些状态的行星的可探测性。在所考虑的三颗行星中，CoRoT-2 b对它的拟议的平行度（$45.8^{\circ} \pm 1.4^{\circ}$）和轴向方向的约束最严格。对于HD 149026 b，我们没有发现明显的证据表明它的非零折射率，并且WASP-12 b的相位曲线由于强烈的潮汐扭曲而过于复杂，无法进行结论性的评估。
2019-06-18 astro-ph.EP
Tilting Jupiter (a bit) and Saturn (a lot) During Planetary Migration
我们研究了行星晚期迁移对气态巨星的影响。我们考虑Nesvorny & Morbidelli（2012）的行星不稳定性模型，其中木星和土星的不稳定性可以在自旋轨道共振发生时被激发。当$s_7$和$s_8$的频率随着行星的迁移而改变，并与木星和土星的自旋矢量的进动频率相匹配时，就会发生最显著的共振。我们表明，木星可能已经获得了它目前的木星通过交叉的$s_8$共振。这将在早期阶段对移徙的性质规定严格的限制。当接近$s_7$共振时，在木星迁移的最后时刻，预计会对木星的质量产生额外的影响。这些效应的大小取决于木星岁差常数的精确值。土星的巨大引力很可能是被捕获到$s_8$共振中而激发的。这可能发生在行星迁移的后期，此时$s_8$频率的演化非常缓慢，并且满足捕获到与$s_8$的自旋轨道共振的条件。然而，土星是否与$s_8$处于自旋轨道共振目前尚不清楚，因为现有的土星自旋岁差观测和内部结构模型存在很大的不确定性。
2015-05-12 astro-ph.EP
The Aligned Orbit of a Hot Jupiter around the M Dwarf TOI-4201
本研究首次探测到拥有热木星的M型矮星TOI-4201的Rossiter-McLaughlin效应，测得其与行星轨道高度共面，为理解M型矮星行星系统的动力学演化提供了首个观测证据。
2024-06-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence for Primordial Alignment II: Insights from Stellar Obliquity Measurements for Hot Jupiters in Compact Multiplanet Systems
本文通过 RM 效应测量紧凑多行星系统中热木星 TOI-5143 c 的恒星倾角，发现其自转-轨道排列一致，为原初排列假说提供了有力支持，表明巨大倾角源于盘后动力学相互作用。
2025-03-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar Spin-Orbit Misalignment in a Multiplanet System
拥有热彗星的恒星通常被观测到具有高的太阳能，而拥有多个共面行星的恒星则被观测到具有低的太阳能。这被解释为热木星的形成与动力学破坏有关的证据，而不是行星通过原行星盘的迁移。我们使用星震学来测量开普勒56的大曲率，开普勒56是一颗拥有两颗共面行星的红巨星。这些观测结果表明，自旋-轨道错位并不局限于热木星系统。在更广泛的一类系统中，由于来自宽轨道伴星的扭矩，已经预测到了不对准，实际上径向速度测量揭示了开普勒-56系统中宽轨道上的第三个伴星。
2013-10-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Spin-Orbit Alignment of 8 Warm Gas Giant Systems
本研究通过ESPRESSO观测8个暖气体巨行星的RM效应，发现它们轨道对齐，且暖木星比热木星更对齐，暗示其形成于原初对齐的盘中并平静演化。
2025-05-28 astro-ph.EP
Models of Warm Jupiter Atmospheres: Observable Signatures of Obliquity
我们提出了一个假设的“温暖的木星”行星的三维大气环流模型，从0-90度的范围内可能的湍流。我们模拟了一颗质量为100亿美元的行星围绕一颗类太阳恒星运行10天的轨道，因为这颗假设的行星位于行星之间的边界，我们预计潮汐力应该使它们的旋转轴与轨道轴对齐（即，具有零潮汐的行星）和潮汐排列的时间尺度比系外行星系统的典型年龄更长的行星。与观测的进展，这是推动大气特征的行星在较长的轨道周期，我们计算了可观察到的签名，过境温暖的木星：在轨道相位曲线的热发射和半球通量梯度，可以通过日食映射测量的木星。对于这两个预测的测量，我们将看到的信号强烈依赖于我们相对于行星旋转轴方向的观测几何，我们彻底确定了结果的简并。我们将这些信号与当前和未来仪器的预测灵敏度进行比较，并确定詹姆斯·韦伯太空望远镜应该能够将附近暖彗星的温度限制在很小的范围内（如果小于或等于10度），或者如果显着非零（大于或等于30度），使用日食映射技术直接测量它们。对于一个明亮的目标，并假设光子有限的精度，这可以通过一个单一的二次日食观测。
2017-07-19 astro-ph.EP
A Larger Sample Confirms Small Planets Around Hot Stars Are Misaligned
本研究通过分析170颗热恒星宿主及180颗对照恒星的自转投影速度，发现拥有较小行星的热恒星同样表现出较宽的自转轴倾角分布，证实高倾角并非热木星独有，而是与热恒星广泛相关。
2024-05-30 astro-ph.EP
The EBLM Project XVIII. 3D Obliquities of Five Low-Mass Eclipsing Binaries
Tufts University（塔夫茨大学）；University of Birmingham（伯明翰大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Michigan State University（密歇根州立大学）；University of Leeds（利兹大学）；Keele University（基尔大学）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）；Observatoire Astronomique de l’Université de Genève（日内瓦大学天文台）
本文通过Rossiter-McLaughlin效应测量了五颗低质量食双星的三维倾角，揭示了其自转-轨道偏移及主星的恒星模型参数。
2026-09-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
High-Eccentricity Migration with Disk-Induced Spin-Orbit Misalignment: a Preference for Perpendicular Hot Jupiters
高离心率迁移是许多观测到的热彗星的可能形成机制，特别是那些恒星自转轴和行星轨道角动量轴之间有很大偏差的热彗星。在高偏心率迁移的一个版本中，倾斜的恒星伴星激发了冷木星的冯齐佩尔-利多夫-科扎伊（ZLK）偏心率振荡，潮汐耗散导致行星的轨道收缩和圆形化。在整个过程中，恒星的自旋可以混乱地演变，导致高度失调的热彗星。以前对这种迁移机制的人口研究假设，当伴星开始引起ZLK振荡时，恒星的自旋与行星轨道角动量对齐。然而，在双星伴星存在的情况下，恒星的双折射率可能会在其原行星盘消散的过程中被显著激发。我们计算了恒星在原行星盘阶段产生的密度，并使用这些进行更新的ZLK驱动的高偏心率迁移的人口合成。我们发现，由此产生的结晶度分布的HJ系统主要是逆行与90 $^\circ$附近的宽峰。我们获得的分布与最近观察到的靠近其宿主恒星的垂直行星的优势有着有趣的相似之处。
2022-11-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Search for Ringed Exoplanets using Kepler Photometry
模型的开发，以模拟恒星的光变曲线变暗的凌日系外行星有和没有环。然后将这些模型应用于\textit{Kepler}测光，以在21颗系外行星的样本中搜索行星环，其中大多数是热彗星，选择这些行星以提供发现潜在环的最佳观测机会。我们还研究了什么样的环可能是预期的这些行星，在大小和方向方面，参数的基础上，涉及主行星的平衡温度，其可能的温度，以及可能的环系统的形成和稳定性。没有发现环的证据，对于21个研究的行星中的每一个，都是在观测的基础上确定哪些潜在的环可以从一组具有代表性的基准环中排除，这些基准环的大小和方向都不同。对于21颗行星中的12颗，我们确定至少在某些方向上可以排除类似土星的环。此外，环的可探测性进行了研究，并发现，环状行星与小的结晶度（大致$5^{\circ}-10^{\circ}$）可以产生大的信号，这是令人鼓舞的未来的工作，因为这样的小结晶度预计热的彗星。
2015-11-16 astro-ph.EP
TESS Giants Transiting Giants. VI. Newly Discovered Hot Jupiters Provide Evidence for Efficient Obliquity Damping after the Main Sequence
本文首次系统研究亚巨星周围热木星的倾角，发现冷却至约6250 K以下的亚巨星系统中热木星轨道快速对齐，并将重新对齐时标上限限定为约500 Myr，为潮汐倾角阻尼机制提供了观测证据。
2024-07-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet Formation in Disks with Inclined Binary Companions: Can Primordial Spin-Orbit Misalignment be Produced?
许多热木星（HJ）系统被观测到其恒星自转轴与行星的轨道角动量轴不一致。这种自旋轨道不对准的起源和HJ的形成机制仍然知之甚少。最近的一些研究表明，主恒星、原行星盘和倾斜的双星伴星之间的引力相互作用可能会使恒星的自转轴相对于盘的角动量轴倾斜，从而产生轨道偏离的行星系。这些以前的工作考虑了理想化的磁盘演化模型，忽略了新形成的行星的引力影响。本文探讨了盘光蒸发和行星形成与迁移对行星-恒星-盘-双星系统倾角演化的影响。我们考虑到行星盘之间的相互作用和引力自旋轨道耦合的主恒星和行星。我们发现，通过光蒸发的内部磁盘的快速耗尽减少了恒星的光激发。根据恒星的形成和迁移历史，恒星和行星之间的自旋-轨道耦合可能会降低甚至完全抑制恒星引力的激发。我们的工作限制了HJs的形成/迁移历史。另一方面，具有“冷”类星体或近距离超级地球的行星系，在有遥远的倾斜伴星存在的情况下，可能会经历恒星引力的激发。
2018-04-26 astro-ph.EP
Warm Jupiters Beyond the Tidal Synchronization Limit May Exhibit a Wide Range of Secondary Eclipse Depths
本文通过三维大气模型研究潮汐同步极限外暖木星的自转速率与倾角对次食深度的影响，指出其多样性会造成食深离散，并评估食成像约束自转矢量的可行性。
2023-06-05 astro-ph.EP
A Tendency Toward Alignment in Single-Star Warm Jupiter Systems
对于具有宽分离、潮汐分离的系外行星的系统，自旋轨道角的分布对动力学暴力的行星演化历史的流行提供了独特的约束。潮汐分离的行星提供了一个相对公正的看法原始恒星的质量分布，因为它们不能潮汐重新调整系统的寿命。我们提出了我们的长周期系外行星系统（SOLES）调查中的恒星倾角的第三个结果：测量Rossiter-McLaughlin效应在潮汐分离的温暖木星TOI-1478 b的两次凌日中的WIYN/NEID和Keck/HIRES光谱仪，揭示了天空投影的自旋轨道角$λ=6.2^{+5.9}_{-5.5}$度。结合这一新的测量与完整的档案的quadrity测量，包括两个以前的限制，从SOLES调查，我们证明，在单星系统中，潮汐分离的温暖的quadriters优先更接近轨道的热quadriters对齐。这一发现有两个关键意义：（1）单星系统中的行星倾向于在对齐的原行星盘内形成，（2）温暖的彗星比热彗星更安静地形成，在单星系统中，在后盘扩散阶段，行星与行星的相互作用可能会扰动到一个不对齐的状态。我们还发现，低质量的土星跨越广泛的自旋轨道角，这表明在这些系统中的行星行星散射和/或世俗机制的流行。
2022-07-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Hierarchical Bayesian Framework for Inferring the Stellar Obliquity Distribution
本文提出了一个灵活的分层贝叶斯框架，仅利用天球投影的恒星自转轴倾角即可推断群体层面的恒星自转轴倾角分布，发现其呈零度峰值的单峰分布，支持行星-行星散射等动力学机制。
2023-05-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Signs of Similar Stellar Obliquity Distributions for Hot and Warm Jupiters Orbiting Cool Stars
本文通过统一推导47颗冷恒星的视线方向倾角，发现热木星与暖木星的错位分布高度一致，并首次确认三个错位系统，表明两类巨行星的错位可能具有共同的起源机制。
2023-10-27 astro-ph.EP
HARPS-N Reveals a Well-aligned Orbit for the Highly Eccentric Warm Jupiter TOI-4127 b
The University of New Mexico（新墨西哥大学）；Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)（加那利天体物理研究所）；Universidad de La Laguna (ULL)（拉帕鲁纳大学）；Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（平顿研究所计算天体物理学中心）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino（意大利国家天体物理研究所都灵天文台）
HARPS-N观测发现TOI-4127 b的高偏心但良好对齐轨道，揭示其形成机制可能涉及共振相互作用或共面高偏心迁移。
2025-09-26 astro-ph.EP
A low stellar obliquity for WASP-47, a compact multiplanet system with a hot Jupiter and an ultra-short period planet
我们在WASP-47 b的过境过程中检测到了Rossiter-McLaughlin效应，WASP-47 b是唯一已知的热木星，具有密切的行星同伴。结合我们的分光观测和开普勒测光，我们证明了投影的恒星质量是$λ= 0^\circ \pm 24^\circ$。我们可以坚定地排除WASP-47 b的逆行轨道，并排除严重失调的逆行轨道。在大多数其他已被研究过的紧凑多行星系统中也发现了低轨道密度。开普勒-56系统中有两颗近距离的气体巨星，它们的次巨星恒星的质量至少为45 $^\circ$，这仍然是唯一明确的反例。
2015-09-17 astro-ph.EP
Shape models and spin states of Jupiter Trojans: Testing the streaming instability formation scenario
本研究通过分析约千颗木星特洛伊小行星的测光数据，结合凸反演技术测定其形状与自旋状态，验证了流不稳定性形成假说的合理性，同时指出碰撞活动可解释观测与模拟的极轴分布差异。
2023-08-10 astro-ph.EP
Alignment of the stellar spin with the orbits of a three-planet system
太阳的赤道和行星的轨道平面几乎是对齐的，这可能是它们形成于一个旋转的气体盘的结果。对于系外行星系统来说，这种排列良好的配置并不能保证：动力学相互作用可能会使行星轨道倾斜，或者恒星可能会通过混乱的吸积、磁相互作用或来自邻近恒星的扭矩而与原行星盘错位。事实上，孤立的“热彗星”经常是错位的，甚至是逆行的。在这里，我们报告了一个分析的行星凌日的恒星黑子上的类日恒星开普勒-30，并表明其三颗行星的轨道与恒星赤道对齐。此外，轨道彼此对齐到几度之内。这种结构类似于我们的太阳系，与孤立的热彗星形成对比。在开普勒-30系统中看到的有序排列表明，高准数仅限于经历破坏性动力学相互作用的系统。如果这一点被其他共面多行星系统的观测所证实，那么恒星盘的不对准将被排除作为热彗星高折射率的解释，动力学相互作用将被认为是热彗星的起源。
2012-07-24 astro-ph.EP
Revealing the Origin of Desert Dwellers via Stellar Obliquities
MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院卡弗里天体物理与空间研究所，麻省理工学院）；Imperial Astrophysics, Department of Physics, Imperial College London（帝国理工学院物理学系天体物理组，帝国理工学院）；Department of Physics, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院物理学系）
本文通过研究洛希瓣溢流（RLO）对恒星倾角的影响，提出恒星倾角测量可区分热海王星沙漠中行星的不同形成机制，并解释LTT 9779的异常自转。
2026-06-11 astro-ph.EP
Planet-Planet Scattering Explains the Mass-Eccentricity Relation of Warm Jupiters
University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；National Center for Supercomputing Applications（国家超级计算应用中心）；University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；U.S. National Science Foundation National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory（美国国家科学基金会国家光学-红外天文研究实验室）
研究通过行星-行星散射解释温暖巨行星的质量-偏心率正相关，指出其起源与紧凑多行星系统有关，并预测存在可检测的额外行星伴侣。
2026-03-23 astro-ph.EP
Planet-Planet Secular Migration Predicts a Stellar Obliquity-Period Anti-Correlation
Indiana University（印第安纳大学）；Technion-Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Northern Arizona University（北亚利桑那大学）
通过模拟行星-行星长期高偏心率迁移，发现短周期热木星因von Zeipel-Lidov-Kozai机制产生宽范围恒星倾角，长周期热木星因共面迁移保持低倾角，从而解释观测到的倾角-周期反相关。
2026-06-24 astro-ph.EP
The future large obliquity of Jupiter
目的：我们的目标是确定木星的体积是否一定会在太阳系中保持特别小，或者它是否会在未来增长并达到与其他巨行星相当的值。方法：木星自转轴受到来自其常规卫星和来自太阳的引力矩的作用。这些扭矩随着时间的推移而演变，这是由于其轨道的长期变化及其卫星的迁移。通过数值模拟，我们探讨了木星自转轴在不同的转动惯量值和不同的卫星迁移率下的未来演化。解析公式显示了所有相关共振的位置和性质。结果如下：由于伽利略卫星的迁移，木星的轨道密度目前正在增加，因为它在轨道上跟随着天王星节点岁差模式的长期自旋轨道共振的漂移。利用目前对卫星迁移率的估计，根据木星极转动惯量的精确值，从现在起5个陀螺后，木星的倾斜度可以达到6°至37°的值。只要漂移保持绝热，卫星的更快迁移将产生更大的热导率增加。结论：尽管目前的数值特别小，但木星的质量与太阳系中的其他质量没有什么不同：它对长期自旋轨道共振同样敏感，而且将来可能会达到类似的数值。
2021-01-18 astro-ph.EP
Starspots and spin-orbit alignment for Kepler cool host stars
主恒星的自转轴与其行星的轨道之间的角度（即，恒星密度）是关于系外行星系统形成和演化的宝贵信息。罗斯特-麦克劳克林效应的测量显示，许多拥有热木星的恒星都有很高的热木星度，这表明热木星的形成涉及轨道倾角的激发。在这篇文章中，我们展示了如何通过恒星黑子的行星可以用来测量系外行星系统的相似性。这项技术首次被用于获得一个有多颗行星位于一个圆盘中的系统的平行度，开普勒-30，结果是恒星的平行度小于10度。还讨论了系外行星系统，特别是热木星人口的形成的影响。
2012-11-08 astro-ph.EP
Warm Jupiters from secular planet-planet interactions
大多数暖行星（具有$0.1~{\rm AU}\lesssim a \lesssim1$ AU的气体巨行星）的近心距离太大，无法通过潮汐摩擦进行显著的轨道迁移。我们研究的可能性，温暖的彗星正在经历长期的偏心率振荡的外部同伴（行星或恒星）在偏心和/或相互倾斜的轨道。在这个模型中，温暖的彗星周期性地迁移，在近心点距离很小时的振荡的高偏心率阶段，但通常在低得多的偏心率下观察到。我们表明，通过这种机制迁移的暖彗星的稳态偏心率分布是近似平坦的，当且仅当我们将样本限制为具有由径向速度测量检测到的外部同伴的暖彗星时，这与观察到的分布是一致的。没有伴星的暖彗星的偏心率分布在低偏心率（$e\lesssim 0.2$）处出现峰值，这必须由不同的形成机制来解释。基于粒子数合成研究，我们发现由外行星伴星激发的高离心率迁移（i）可以解释暖彗星的$\sim20\%$和大多数具有$e\gtrsim 0.4$的暖彗星，这一部分与观测到的暖彗星与外行星伴星的粒子数一致;（ii）可以产生大多数观测到的热彗星，其半长轴分布与观测结果相匹配，但是不能充分考虑具有预计的结晶度$\lesssim 20^\circ$的热蒸发器的$\sim 60\%$。因此，通过高偏心率偏移，可以产生暖地幔柱的$\sim 20\%$和热地幔柱的$\sim 60\%$。我们还提供了预期的相互倾斜和自旋轨道角的行星系与热和暖的高偏心率迁移产生的彗星的…
2016-07-05 astro-ph.EP
Hot Jupiters from Coplanar High-eccentricity Migration
我们研究的可能性，热彗星是通过两个行星之间的长期引力相互作用，在偏心轨道相对较低的相互倾斜（$\lesssim20^\circ$）和摩擦，由于潮汐提出的行星上的主机恒星。我们称这种迁移机制为共面高偏心率迁移，因为像磁盘迁移一样，它允许迁移发生在行星形成的同一平面上。共面高偏心率迁移可以从以下典型的初始配置操作：（i）在圆形轨道的内行星和外行星与偏心率$\gtrsim0.67$为$m_{\rm in}/m_{\rm out}(a_{\rm in}/a_{\rm out})^{1/2}\lesssim0.3$ ;（ii）两个偏心（$\gtrsim0.5$）轨道为$m_{\rm in}/m_{\rm out}(a_{\rm in}/a_{\rm out})^{1/2}\lesssim0.16$。利用观测到的巨行星偏心率分布对两颗巨行星的等级系统进行的星族合成研究表明，共面高偏心率迁移产生了低恒星偏心率的热彗星（$\lesssim30^\circ$），其半长轴分布与观测结果相匹配，并且其速率可以解释它们的观测发生率。需要一种不同的机制来创造大的热行星，或者是一种不同的迁移通道，或者是一种使恒星或原行星盘倾斜的机制。共面高偏心率迁移预测，热木星应该有远距离（$a\gtrsim5$ AU）和大质量（最有可能$\sim1-3$比热木星更大）的伴星，它们的相互倾角（$\lesssim 20^\ci…
2015-07-16 astro-ph.EP
The Orbit of Warm Jupiter WASP-106 b is aligned with its Star
本研究通过分析HARPS与HARPS-N的凌星RM观测数据，结合建模首次测得温木星WASP-106 b系统的投影恒星倾角约为-1±11度，证实行星轨道与恒星对齐，支持原行星盘静态迁移理论。
2023-08-14 astro-ph.EP
The Turbulent Origin of Spin-Orbit Misalignment in Planetary Systems
恒星形成的动荡环境可能会导致恒星自转和残留的原行星盘之间的错位。通过使用流体动力学和磁流体动力学模拟，我们证明了广泛的恒星的湍流环境中形成一个恒星的副产品可能会产生。我们提出了一个简单的半解析模型，揭示了这种连接之间的湍流运动和恒星及其磁盘的方向。我们的结果与观测到的热超导体的结晶度分布是一致的。因此，错位的热彗星的迁移可能是由于盘中的潮汐耗散，而不是恒星-行星相互作用的潮汐耗散。
2015-06-08 astro-ph.EP
Unified Formation Channel of Hot and Warm Jupiters via Planet-Planet Scattering
Georgia Institute of Technology, School of Physics（佐治亚理工学院物理学院）；Indiana University, Department of Astronomy（印第安纳大学天文学系）
本文通过行星-行星散射机制，揭示了热木星和温木星的形成统一框架，指出冷散射产生逆行热木星，而温散射则形成内侧温木星并使其偏心化，最终导致观测到的偏心但对齐的温木星群体。
2026-03-23 astro-ph.EP
HAT-P-11: Discovery of a Second Planet and a Clue to Understanding Exoplanet Obliquities
HAT-P-11是一颗中K矮星，是在太阳系外发现的第一颗海王星大小的行星。HAT-P-11b的轨道与恒星的自旋不一致-这是少数已知的行星围绕质量小于太阳的恒星旋转的情况之一。我们发现一个额外的行星系统的基础上，十年的精确径向速度（RV）测量从凯克/HIRES。HAT-P-11 c的质量（$M_P \sin{i} = 1.6\pm0.1$ $M_J$）和轨道周期（$P = 9.3^{+1.0}_{-0.5}$年）与木星相似，但轨道（$e=0.60\pm0.03$）更加偏心。在我们对RV和恒星活动的联合建模中，我们发现了$\sim$ 7 m s $^{-1}$的活动诱导RV信号，与其他活动K矮星一致，但明显小于HAT-P-11 c引起的31 m s $^{-1}$反射运动。我们研究了HAT-P-11b和c之间的动力学耦合，作为HAT-P-11b未对准轨道的可能解释，发现行星-行星Kozai相互作用不能由于广义相对论进动而使行星b的轨道倾斜;然而，在百万年时间尺度上运行的节点进动是解释HAT-P-11b高轨道性的可行机制。这留下了一个问题，为什么HAT-P-11 c可能有这样一个倾斜的轨道。在38 pc的距离上，HAT-P-11系统通过天体测量和直接成像提供了进一步描述系外行星特征的丰富机会。
2018-05-23 astro-ph.EP
The majority of hot Jupiters formed beyond the water ice line
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；University College Cork（科克大学）；University of Copenhagen（哥本哈根大学）；University of Exeter（埃克塞特大学）
研究热木星大气成分能否限制其形成位置，用ChemComp代码模拟，应用于九个系统并与观测比较，发现至少六个系统与在水冰线以外形成一致，大气丰度与轨道参数结合可诊断其形成和迁移历史。
2026-07-17 astro-ph.EP
Tilting Saturn without tilting Jupiter: Constraints on giant planet migration
在我们的太阳系中，巨行星的迁移和相遇历史可以受到木星和土星的限制。我们已经进行了长期的模拟与强加的迁移和N体模拟与星子研究预期的迁移行星的初始条件类似的平滑迁移模型，共振尼斯模型和两个模型，最初在共振（一个紧凑和一个松散的配置）的巨行星的质量分布。对于平滑的迁移，长期自旋轨道共振机制可以倾斜土星的自旋轴到当前的轨道，如果迁移时间尺度和轨道倾角的产品是足够大的（超过30百万度）。对于共振的尼斯模型，由于初始系统的紧密性，使得土星的倾斜频率高于木星的自旋进动频率，导致木星的自旋轨道共振交叉，因此很难重现今天的轨道密度值。迁移的时间尺度足够长，足以使土星倾斜，通常足以使木星倾斜得比观测到的更大。完整的N体模拟讲述了一个有点不同的故事，木星通常像土星一样经常倾斜，但平均而言具有更高的倾斜度。主要的障碍是巨行星的最终轨道间距，再加上海王星迁移的尾巴。共振尼斯的情况下，几乎无法同时再现巨行星的{轨道和自旋}属性，概率约为0.15%。松散的五行星模型无法满足我们所有的限制（概率<0.08%）。紧凑的五行星模型具有最高的机会同时匹配轨道和行星数约束（概率约为0.3%）。
2015-09-23 astro-ph.EP
The cold Jupiter eccentricity distribution is consistent with EKL driven by stellar companions
本研究重新审视冷木星偏心率分布与恒星伴星驱动的EKL机制的一致性，考虑行星-行星散射导致的初始小偏心率，通过数值模拟发现适度初始偏心率群体的模拟结果与观测一致，且行星伴星会抑制恒星EKL。
2025-02-12 astro-ph.EP
On the tidal origin of hot Jupiter stellar obliquity trends
人们争论的是，这两个热木星种群--那些位于与宿主恒星自转轴不对准的轨道上的种群和那些对准的种群--是由两个迁移通道还是两个潮汐重新对准机制造成的。在这里，我证明了平衡潮汐提出的行星在其恒星可以解释三个观察到的自旋轨道对齐的趋势：对齐的轨道热彗星绕冷恒星，行星质量截止逆行行星，分层由行星质量的冷宿主恒星的旋转频率。第一种趋势可能是由强磁制动与弱磁制动（克拉夫特破裂）引起的，而不是恒星的对流包络与整个恒星的重新排列。第二种趋势可能是由于一个小的有效恒星转动惯量参与了热恒星的潮汐重新排列，使大质量逆行行星部分重新排列成为逆行行星。第三个趋势是由于质量更大的行星更有效地抵消了制动，使其恒星旋转起来。热恒星和冷恒星都需要一个小的有效恒星转动惯量参与潮汐重定，例如，外层弱耦合到内部。我证明，通过蒙特卡罗，这个模型可以匹配观测到的趋势和分布的天空投影失调和恒星旋转频率。我讨论了推断热木星迁移机制的影响，强调即使是热恒星不构成一个原始的样本。
2014-07-12 astro-ph.EP
WASP-20b and WASP-28b: a hot Saturn and a hot Jupiter in near-aligned orbits around solar-type stars
我们报告了行星WASP-20 b和WASP-28 b的发现，以及它们在天空投影的轨道高度的测量结果。WASP-20 b是一颗膨胀的土星质量行星（0.31 $M_{\rm Jup}$ ; 1.46 $R_{\rm Jup}$），在一个4.9天的近对齐（$λ= 8.1 \pm 3.6^\circ$）轨道上围绕CD-24 102（$V$ =10.7; F9）运行。WASP-28 b是一颗膨胀的行星（0.91 $M_{\rm Jup}$ ; 1.21 $R_{\rm Jup}$），以3.4天的近对齐（$λ= 8 \pm 18^\circ$）轨道围绕一颗$V$ =12，F8恒星运行。作为中等质量的行星，它们在较短的轨道上围绕着年老的冷恒星（WASP-20的$7^{+2}_{-1}$ Gyr和WASP-28的$5^{+3}_{-2}$ Gyr;两者的$T_{\rm eff}$都小于6250 K），它们的轨道排列符合这样的假设，即靠近的巨行星被随机排列成偏心轨道，然后通过潮汐耗散被圆化并与它们的恒星自旋对齐。
2014-02-07 astro-ph.EP
Synergies between Asteroseismology and Exoplanetary Science
在过去的十年中，星震学已成为系统地描述宿主恒星和系外行星系统动力学结构的有力方法。在这篇文章中，我回顾了目前的关键协同作用之间的asteroseismology和系外行星科学，如精确测定行星半径和年龄，测量轨道偏心率，恒星的热木星形成理论的影响，以及asteroseismology的光谱分析的系外行星主机的重要性。我还展望了未来的协同作用，如亚海王星大小的行星轨道太阳型恒星的特征，行星人口的研究轨道演化恒星，并确定年龄的中等质量的恒星托管直接成像的行星。
2017-11-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Nonlinear tidal flows in short-period planets
我讨论了两个相关的非线性机制的潮汐耗散，需要有限的潮汐变形为他们的操作：椭圆形不稳定和岁差不稳定。两者都可能对短周期太阳系外行星的潮汐演化很重要。椭圆不稳定性是椭圆流线的流体不稳定性，例如在潮汐变形的非同步旋转或非圆形轨道行星中。我总结了本地和全球的模拟结果表明，这种机制是重要的潮汐自旋同步，行星自旋轨道对齐和轨道圆化的最短周期热彗星。岁差不稳定性是一种流体不稳定性，发生在轴向岁差的行星中，例如那些自旋轨道不对准（非零轨道）的行星。我总结了本地MHD模拟的结果，旨在研究湍流阻尼的轴向进动，这表明这种机制是重要的驱动潮汐演变的自旋轨道角热的湍流。还讨论了今后工作的途径。
2017-03-23 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
