MOA-2022-BLG-249Lb: Nearby microlensing super-Earth planet detected from high-cadence surveys
本研究通过分析2022年高 cadence 微引力透镜巡天数据,发现MOA-2022-BLG-249事件的光变异常,经模型比对确认其为银盘内近邻的超级地球行星系统,验证了高 cadence 巡天对低质量行星的探测灵敏度提升。
2023-04-06 astro-ph.EP astro-ph.GA
Signals of exomoons in averaged light curves of exoplanets
越来越多的凌日系外行星引发了人们对发现它们的卫星的极大兴趣。文献中的大多数方法利用原始光变曲线的定时分析。在这里,我们提出了一种新的方法,通过所谓的散射峰直接检测月球的过境光变曲线。该方法的实质是在许多过境折叠光变曲线的局部散射的估值。我们测试这种方法的能力与不同的模拟:开普勒“短节奏”,开普勒“长节奏”,地面毫米级测光与3分钟的节奏,和预期的数据质量计划欧空局的PLATO任务。该方法需要约100次凌日观测,因此适用于10-20天周期行星的卫星,假设空间观测站的观测活动长达3-4-5年。即使对于模拟的地面观测,发现围绕1 R_木星系外行星的1 R_地球卫星的成功率也是相当有希望的,而预期的PLATO数据的探测极限约为0.4 R_地球。我们给出了实际的意见和数据减少,以提高这样的检测的机会:(一)过境观察必须包括过境前和过境后的过境阶段,跨越至少相同的持续时间过境本身;(二)任何趋势过滤必须这样做的方式,前面和下面的过境阶段不受影响。
2011-10-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detection of an extremely large impact flash on Jupiter by high-cadence multiwavelength observations
我们报告了2021年10月15日木星上的光学撞击闪光的探测,这是第一次由专用望远镜,用于光学瞬态调查的行星观测相机(PONCOTS)。我们的时间分辨的三波段观测的闪光允许调查其光能,而不需要近似的影响亮度温度。撞击物的动能相当于大约两百万吨TNT,比之前探测到的木星闪光大一个数量级,与1908年通古斯卡撞击地球相当。这一探测表明,类似通古斯卡的木星撞击事件大约每年发生一次,比地球撞击事件的频率高出两到三个数量级。所观察到的闪光显示了一个单一的温度黑体光谱的有效温度约为8300 K没有明确的时间变化,可能代表共同的辐射特征的陆地通古斯卡级超火流星。
2022-06-02 astro-ph.EP
High Cadence Near Infrared Timing Observations of Extrasolar Planets: I. GJ 436b and XO-1b
目前,唯一对附近恒星(太近而无法进行微透镜)周围的地球质量行星敏感的技术是监测凌日系外行星的凌日时间变化。我们在热海王星GJ 436 b和热木星XO-1b系统中寻找其他行星,使用J和Ks波段的高节奏观测。报道了新的高精度凌日定时测量:GJ 436 b Tc = 2454238.47898 \pm 0.00046 HJD; XO-1b Tc(A)= 2454218.83331 \pm 0.00114 HJD,Tc(B)= 2454222.77539 \pm 0.00036 HJD,Tc(C)= 2454222.77597 \pm 0.00039 HJD,Tc(D)= 2454226.71769 \pm 0.00034 HJD,它们被用来推导新的星历。我们还确定了这些过境的深度。未检测到统计学显著的时间偏差。我们证明了高节奏地面近红外观测成功地将平均渡越时间限制在~30秒,是太空任务的可行替代方案。
2009-05-11 astro-ph.EP astro-ph.IM
EvryFlare I: Long-term Evryscope Monitoring of Flares from the Cool Stars Across Half the Southern Sky
我们在2年多的Evryscope测光中从4,068颗冷恒星中寻找超级耀斑,重点关注Evryscope和TESS的高节奏数据。由小型望远镜组成的Evryscope阵列观测到了来自284颗恒星的575个耀斑,平均能量为10^34.0尔格。自2016年以来,Evryscope通过多年的高频率连续观测,实现了TESS观测到的所有恒星的罕见事件的检测。我们报告了来自附近冷恒星的10^34 erg高节奏耀斑的最大数量的2倍。我们发现了8个振幅为3+ g'的耀斑,最大的达到5.6等,释放10^36.2 erg。我们观测到来自TOI-455(LTT 1445)的10^34 erg超耀斑,这是一个中M的岩石行星候选者。我们测量每个耀斑星的超级耀斑率和量化的光谱类型的函数,包括超级耀斑率,FFD,和典型的耀斑振幅g '的活动恒星的平均耀斑。我们确认超级耀斑的形态与磁重联大致一致。我们估计的恒星黑子覆盖率产生超级耀斑,并假设最大允许的超级耀斑能量和等待时间之间的耀斑对应于100%的恒星半球的覆盖范围。我们观察到在银河系高纬度的耀斑减少。我们探讨了超级耀斑对臭氧损失到行星大气的影响:我们观察到一个超级耀斑,其能量足以在一个类似地球的大气中光解所有臭氧。我们发现了17颗恒星,它们可能会通过反复燃烧耗尽类似地球的大气层。在TESS可能发现温带岩石行星的1822颗恒星中,我们观察到14.6% +/- 2%发出大…
2019-07-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
A deep radius valley revealed by Kepler short cadence observations
半径谷的特征,即,观测到的1.5-2地球半径之间的行星周期短于约100天,为近距离行星的形成和演化提供了见解。我们通过使用开普勒1分钟短节奏观测重新调整431颗行星的凌日,呈现了半径谷的新视图,其中绝大多数以前从未以这种方式进行过分析。在某些情况下,更新的行星参数与以前的研究有很大不同,导致半径谷比以前观察到的更深。这表明行星在形成时可能具有更均匀的核心成分。此外,使用支持向量机,我们发现,半径谷的位置强烈依赖于轨道周期和恒星质量和弱依赖于恒星年龄,与$\partial \log {\left(R_{p, \text{valley}} \right)}/ \partial \log{P} = -0.096_{-0.027}^{+0.023}$,$\partial \log {\left(R_{p, \text{valley}} \right)}/ \partial \log{M_{\star}} = 0.231_{-0.064}^{+0.053}$,和$\partial \log {\left(R_{p, \text{valley}} \right)}/ \partial \log{\left( \text{age} \right)} = 0.033_{-0.025}^{+0.017}$。这些研究结果有利于热驱动的质量损失模型,如光蒸发和核心供电的质量损失,与后一种情况略有偏好。最…
2023-01-10 astro-ph.EP
EarthFinder Probe Mission Concept Study: Characterizing nearby stellar exoplanet systems with Earth-mass analogs for future direct imaging
Earthquake是NASA天体物理学探测器任务概念,被选为2020年天体物理学国家科学院十年调查的输入。地球引力概念是基于我们对如何进行PRV测量的理解的巨大转变。我们提出了一个新的范例,它带来了高精度,高节奏域的过境测光所证明的开普勒和TESS的PRV测量的挑战,在厘米/秒的水平。这种新的范例利用了:1)从紫外到近红外的宽波长覆盖范围,这是唯一可能从太空中最大限度地减少恒星活动的影响; 2)非常紧凑,高度稳定,高效的光谱仪(R> 150,000),其需要仅可能从宽波长范围上的空间的衍射限制成像; 3)激光波长标准的革命,以确保多年的厘米/秒精度; 4)高节奏观测计划,最大限度地减少采样引起的周期混淆; 5)利用空间的绝对通量稳定性进行连续统归一化,以进行前所未有的逐线分析,这在地面上是不可能的; 6)聚焦于未来成像任务的目标--明亮的恒星,以便地球观测系统可以使用~1.5米的望远镜。
2020-06-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
Asteroids in the High cadence Transient Survey
我们报告的偶然观测的太阳系物体在高节奏瞬态调查(HiTS)2014年观测活动期间成像。来自这种高节奏、宽领域调查的数据最初是通过机器学习来分析的,目的是寻找可变的静态来源,以选择最有可能的候选者。在这项工作中,我们寻找符合太阳系物体的运动瞬态,并推导出它们的轨道参数。我们使用一个简单的,自定义的检测算法来链接轨迹,并假设开普勒运动来推导小行星的轨道参数。我们使用已知的小行星从小行星中心(MPC)数据库来评估调查和我们的搜索算法的检测效率。轨迹平均有9个检测分布在2天内,我们的拟合产生典型的$σ_a\sim 0.07 ~{\rm AU}$,$σ_{\rm e} \sim 0.07 $和$σ_i\sim 0.^{\circ}5~ {\rm deg}$在半长轴,偏心率和倾角分别为已知的小行星在我们的样本。我们从轨道中提取了7,700个轨道,确定了19个近地天体,6,687个小行星,14个半人马座和15个海王星外天体。这突出了超新星广域调查对太阳系研究的互补性,以及机器学习对清理错误检测数据的重要性。这是LSST将提供的数据驱动科学的一个很好的例子。
2018-06-08 astro-ph.EP
Initial Characteristics of Kepler Long Cadence Data For Detecting Transiting Planets
开普勒任务的主要任务是在其3.5年的时间里,通过以29.4分钟的时间分辨率监测约156,000个长节奏恒星目标中每一个的亮度,在其约115度^[2]的视场内探测地球大小的行星过境类太阳恒星。我们讨论了在截至2009年6月15日的33.5天长的第一季度(Q1)观测中获得的数据,在与过境检测相关的时间尺度上实现的光度精度。在不同的时间尺度上获得的测光精度的下包络与预期的随机噪声源一致,表明开普勒有能力完成其使命。开普勒光变曲线在大的动态范围内表现出高精度,这肯定会允许它们用于各种各样的调查,除了寻找和表征行星。我们讨论了原始通量时间序列和开普勒科学管道产生的系统误差校正后的通量时间序列的时间特性,并举例说明开普勒的大动态范围和Q1观测获得的光变曲线的变化。
2010-01-01 astro-ph.EP
Three Super-Earths Orbiting HD 7924
我们报告发现了两颗超级地球质量的行星,它们绕着附近的K0.5矮行星HD 7924运行,此前已知HD 7924拥有一颗小行星。新伴星的质量分别为7.9和6.4 M $_\oplus$,轨道周期分别为15.3和24.5天。我们对来自Keck/HIRES和新的自动行星射电望远镜(APF)的高精度径向速度数据进行了联合分析,以稳健地检测系统中的三颗行星。我们使用五年的新Keck数据和APF在过去1.3年中的高节奏观测来改进先前已知行星的星历。有了这个新的星历表,我们表明,以前的过境搜索最内部的行星将覆盖70%的预测入口或出口时间。在过去八年中使用自动测光望远镜收集的测光数据显示,没有任何行星凌日的证据,如果行星凌日并且其成分以氢为主,则可以检测到。我们检测到一个长周期的信号,我们解释为恒星磁活动周期,因为它是强烈相关的钙II H和K活动指数。我们还检测到两个额外的短周期信号,我们归因于旋转调制的恒星黑子和一个月的别名。高步频APF数据有助于区分真实的轨道周期和由凯克数据的窗口函数引起的假信号。环绕HD 7924的行星是开普勒任务发现的大量紧凑多行星系统的一个本地例子。
2015-04-24 astro-ph.EP
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
No Transits of Proxima Centauri Planets in High-Cadence TESS Data
Proxima Centauri是我们最近的恒星邻居,也是天空中研究最充分的恒星之一。2016年,通过径向速度测量发现了一颗行星伴星。比邻星b的最小质量为1.3地球质量,轨道周期为11.2天,距离恒星0.05天文单位,位于恒星的宜居带内。虽然最近的工作表明,Proxima Centauri b可能不会过境,但考虑到通过最接近的可能宜居带行星的透射光谱进行的潜在大气观测的价值,我们使用过境系外行星调查卫星(TESS)的数据重新评估了Proxima Centauri b是过境系外行星的可能性。我们使用TESS的三个扇区(扇区11,12和38,以2分钟的节奏)来搜索行星。Proxima Centauri是一颗非常活跃的M5.5恒星,经常发出白光耀斑;我们采用了一种新的方法,包括在我们的行星搜索算法中模拟恒星活动。我们没有探测到任何行星信号。我们将合成的凌日行星注入TESS,并使用这种分析来表明Proxima Centauri b不可能是半径大于0.4 R $_\oplus$的凌日系外行星。此外,我们表明,它是不可能的任何宜居带行星大于火星过境比邻星。
2021-10-26 astro-ph.EP
An optimal Earth Trojan asteroid search strategy
特洛伊小行星是一种小行星,它们与一颗行星共享围绕太阳的轨道,并围绕L4或L5拉格朗日稳定点进行平动。它们是重要的太阳系化石,因为它们携带了早期太阳系形成的信息,当时天体之间的碰撞更为频繁。对类地行星特洛伊的发现和研究将有助于约束内太阳系天体分布和相互作用的模型。自从1906年发现第一颗外行星特洛伊以来,已经发现了几千颗木星特洛伊。在类地行星中,有四颗已知的火星特洛伊,最近发现了一颗地球特洛伊。我们提出了一个新的模型,约束最佳的搜索区域,和成像节奏的窄视场和宽视场的调查望远镜,包括盖亚卫星最有效地利用望远镜的时间,以最大限度地提高检测到更多的地球特洛伊木马的概率。
2011-11-04 astro-ph.EP
Three direct imaging epochs could constrain the orbit of Earth 2.0 inside the habitable zone
天基直接成像飞行任务(HabEx、LUVOIR)将观测类太阳恒星宜居带中系外行星的反射光。这些概念飞行任务的最终-但不是唯一的-目标是确定这些行星的特征。了解系外行星的轨道将有两方面的帮助:(i)它的半长轴告诉我们该行星是否可能拥有表面液态水,使其成为优先目标;(ii)预测该行星的未来位置将告诉我们在哪里和何时寻找。HabEx和LUVOIR的科学产量取决于建立行星轨道所需的观测数量,节奏和精度。我们生产模拟观测使用现实的分布为6开普勒轨道参数,试验与Beta和均匀偏心率分布,并占不完美的天体测量($σ$ = 3.5 mas)和遮蔽由于内部工作角的高对比度成像系统(IWA = 31 mas)。使用马尔可夫链蒙特卡罗方法,我们拟合的轨道参数,并检索其平均精度和准确度的节奏,历元数,和距离目标的函数。给定获取的时间,每张图像提供两个数据:行星相对于其恒星的$x$和$y$位置。基于一个或两个图像的参数检索形式上是欠约束的,但半长轴后可以半解析地获得。对于一颗距离恒星10秒差距、距离恒星1天文单位的行星来说,如果每一张照片至少相隔90天拍摄,那么三个历元将其半长轴限制在$\lesssim$ 5\%以内。
2019-03-14 astro-ph.EP
Assessing the Vera Rubin Observatory's Ability to Discover Asteroid Impactors Before They Collide with Earth
Duke University(杜克大学);University of Washington(华盛顿大学)
评估Vera Rubin观测站发现小行星撞击体的能力,发现其在发现小撞击体方面表现优异,但无法保证长预警,需多调查策略配合。
2026-01-22 astro-ph.EP
Projected Near-Earth Object Discovery Performance of the Large Synoptic Survey Telescope
本报告介绍了对大型综合巡天望远镜(LSST)在其计划的近地天体探测和编目工作中的性能进行评估研究的方法和结果。基线长距离SST调查方法的设计是,在一个特定的夜晚只对一个特定的场地进行两次访问,从而导致每晚两次可能的近地天体探测。这些夜间配对必须在夜间联系起来,以得出移动物体的轨道。然而,在数据流中的错误检测的存在导致错误的tracklet的高比率的可能性,以及随之而来的风险,所得到的轨道目录可能被错误的轨道污染。为了了解每晚两次访问的节奏所带来的挑战,我们对全密度模拟LSST检测流进行了高保真链接测试。我们还试图在基线节奏的探测可以成功联系起来的假设下,对LSST作为近地天体发现系统的总体性能进行量化。我们的模拟显示,在10年内,LSST将对约60%的绝对星等H<22的近地天体进行编目,这是140米及更大天体的替代。这一结果忽略了损失与任何其他近地天体调查的贡献之间的联系。包括我们的最坏情况下的链接效率,我们达到了55%的完整性与H<22的近地天体的整体性能评估。我们估计,调查错误建模可以占系统误差高达5%。我们发现,将评估指标限制在所谓的潜在危险小行星(PHAs)上,可将完整性提高3- 4%,而将过去和预期的未来近地天体调查活动的好处包括在内,可将基线LSST调查结束时的完整性提高15- 20%。综合这些结果,预计到基线LSST调查结束时,H < 22的PHAs的近地天体目录将完…
2017-05-17 astro-ph.EP
NEMESIS: Exoplanet Transit Survey of Nearby M-Dwarfs in TESS FFIs I
在这项工作中,我们分析了位于100秒差距内的33,054颗M矮星,这些M矮星位于观测扇区1至5的凌日系外行星调查卫星(TESS)全帧图像(FFI)中。我们提出了一个新的管道称为NEMESIS,它被开发用于提取去趋势测光,并在TESS FFI中执行单扇区数据的过境搜索。由于许多M矮星是暗淡的,并且没有被TESS以2分钟的节奏观测到,FFI凌日调查可以通过使用30分钟的节奏数据来验证有多少行星被错过。在这项工作中,我们发现了183个阈值交叉事件,并提出了29个行星候选人的部门1至5,其中24个是新的检测。我们的样本包含轨道周期从1.25到6.84天,行星半径从1.26到5.31地球半径。加上我们新的行星候选者探测以及之前在扇区1至5中观测到的探测,我们计算出每颗恒星在[1,9]天之间的周期范围和[0.5,11]地球半径之间的行星半径范围内的综合出现率为2.49 +/- 1.58颗行星。我们预计附近的M-矮星的估计产量为122 +/- 11过境检测。我们的新候选者中有23个具有信噪比> 7,透射光谱比> 38和发射光谱比> 10。我们通过位于https://filtergraph.com/NEMESIS的Filtergraph数据可视化服务为我们的行星候选者提供所有数据产品。
2021-05-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Revised Exoplanet Yield from the Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS)
凌日系外行星勘测卫星(TESS)的目标是探测绕恒星运行的小行星,这些行星的亮度足以通过地面径向速度观测来确定质量。在这里,我们估计了TESS任务将探测到多少系外行星,探测到的行星的物理特性,以及这些行星轨道的恒星的特性。这项工作使用从TESS输入目录候选目标列表中提取的恒星,并修改了基于银河系模型的先前研究的收益。我们对TESS观察策略进行了建模,以2分钟的节奏选择大约200,000颗恒星,而其余恒星则以30分钟的节奏在全帧图像数据中进行观察。我们在每个恒星周围的轨道上放置了零个或多个行星,其物理特性遵循测量的系外行星发生率,并使用TESS噪声模型来预测检测到的系外行星的衍生特性。在TESS 2分钟节奏模式下,我们估计TESS将发现1250+/-70颗系外行星(90%置信度),其中包括250颗小于2个地球半径的行星。此外,我们预测在全帧图像数据中还将发现另外3100颗行星围绕明亮的矮星运行,以及超过10,000颗围绕较暗恒星运行。我们预测,TESS将发现500颗围绕M矮星运行的行星,但大多数行星将围绕比太阳更大的恒星运行。我们模拟的行星样本包含数百颗适合径向速度跟踪的小行星,可能是质量测量小于4个地球半径的行星数量的三倍多。这一模拟行星样本可用于规划后续观测和分析。
2018-08-27 astro-ph.EP
Improving transit characterisation with Gaussian process modelling of stellar variability
新的测光空间任务,以检测和重新凌日系外行星是集中在明亮的恒星,以获得高节奏,高信噪比光变曲线。由于这些任务将对恒星振荡和颗粒化敏感,即使是矮星,它们也将受到恒星变化的限制。我们测试了高斯过程(GP)回归对过境行星的表征的性能,特别是确定有多少可变性的组成部分是必要的,以描述高节奏,高信噪比光变曲线预期从CHEOPS和PLATO。我们发现,最好的GP恒星变率模型包含四到五个变化组件:一个恒星振荡组件,两到四个颗粒组件,和/或一个旋转调制组件。这种高数量的组件是在对比与单组分GP模型(1GP)中常用的文献中的过境特性。因此,我们比较了最好的多分量GP模型和1GP模型在模拟凌日参数推导中的性能。我们发现,对于木星和海王星大小的行星,最好的多分量GP模型略好于1GP模型,并且比给出有偏差结果的非GP模型好得多。对于地球大小的行星,1GP模型无法恢复凌日,因为它对恒星活动的描述很差。非GP模型给出了一些有偏差的结果,并且最佳多分量GP能够检索正确的过境模型参数。我们的结论是,在描述具有高信噪比和高节奏光变曲线的凌日系外行星时,我们需要将恒星变化的描述与凌日分析相结合的模型,如GPS。此外,对于类地系外行星,更好地描述恒星的变化可以改善行星的特征。
2020-01-22 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
MOA-2012-BLG-505Lb: A super-Earth mass planet probably in the Galactic bulge
我们报告在微透镜事件MOA-2012-BLG-505中发现了一颗超级地球质量的行星。这一事件有第二个最短的事件时间尺度$t_{\rm E}=10 \pm 1$天,其中观测数据显示行星伴星的证据。我们的15分钟高步频巡天观测计划揭示了短暂而微妙的行星特征。该系统显示出众所周知的近/宽简并。行星/主星质量比为$q =2.1 \times 10^{-4}$,对于宽解和密解,用爱因斯坦半径标准化的投影分离分别为s = 1.1或0.9。我们估计的系统的物理参数,通过使用贝叶斯分析,发现该透镜由一个超地球的质量$6.7^{+10.7}_{-3.6}M_{\oplus}$围绕一个棕矮星或晚M矮星主机的质量$0.10^{+0.16}_{-0.05}M_{\odot}$与预测的恒星行星分离$0.9^{+0.3}_{-0.2}$ AU。系统处于$7.2 \pm 1.1$ kpc的距离处,即,它很可能就在银河系的膨胀区小角度的爱因斯坦半径($θ_{\rm E}=0.12 \pm 0.02$ mas)和短的事件时间尺度是典型的低质量透镜在银河系隆起。这种低质量的行星系在凸起是罕见的,因为在短的微透镜事件中行星的探测效率相对较低。这一发现可能表明,这种低质量的行星系在凸出部是丰富的,目前正在进行的高节奏调查计划将检测到更多的这样的事件,并可能揭示丰富的这样的行星系。
2017-05-19 astro-ph.EP
Reevaluating of the feasibility of ground-based earth-mass microlensing planet detections
微透镜方法探测太阳系外行星的一个重要优势是它对低质量行星的高灵敏度。然而,人们通常认为,由于有限源效应的限制,从地面观测中对地球质量的行星进行微透镜探测是困难的。这一观点来自于之前基于行星信号的分数偏差对行星探测概率的估计,但正确的概率估计需要额外考虑与测光精度直接相关的光源亮度。在本文中,我们重新评估的可行性,低质量行星探测考虑光度精度为不同人口的源星。由此发现,改进后的测光精度对巨源事件行星信号的贡献足以补偿有限源效应引起的放大率过剩的减小。因此,我们发现,巨源事件是合适的目标,地球质量的行星探测具有显着更高的检测概率比事件涉及的源星的半径较小,并预测地球质量的行星将被检测到的前瞻性高节奏的调查。
2014-03-05 astro-ph.EP
Shape-Driven Selection Effects for Aspherical Near-Earth Objects in Systematic Surveys
细长小天体的视星等随其自转相位的变化而变化。因此,以前未被发现的非球面小行星可能会在系统调查中经历形状驱动的选择效应,而不是球面小行星。在这项研究中,我们进行注射回收演习的合成小行星光变曲线使用一个简单的模型来量化不同的轴比对检测效率的影响。我们发现,高振幅的光变曲线面临着不利的选择效果的调查节奏和发现阈值建设tracklets是现代和拟议的未来近地天体搜索的代表。此外,我们说明了潜在的水库细长的小机构的人口水平的推论可能存在的危险。如果物理尺寸和特征轴比相关,则尺寸频率分布可能需要在小直径处进行修正。特别是,这种影响可能会改变近地天体的估计数量。最后,我们讨论了我们的研究结果的适用性,各种其他类别的太阳系小行星和星际闯入者,以及讨论未来的工作,可能会进一步询问这种检测偏差。
2023-03-06 astro-ph.EP
Constraining the Interiors of Asteroids Through Close Encounters
了解小行星的内部密度分布可以揭示其组成并限制其演化历史。然而,大多数小行星观测技术对内部性质不敏感。我们调查的内部限制,通过监测角速度的变化,在近距离接触。我们推导出一个刚性小行星的方向和角速度的运动方程的任意顺序,并使用它们来生成合成的角速度数据的代表性小行星在近距离地球相遇。我们开发了一个工具包AIME(小行星内部映射从相遇),从这些数据重建小行星密度分布,我们对这些合成数据进行注入检索测试,以评估AIME的准确性和精度。我们还对小行星参数进行了敏感性分析(例如,小行星形状和轨道要素),观测装置(例如,测量精度和节奏)以及所使用的映射模型。我们发现,高精度的旋转周期估计(<~0.27秒)是必要的每个节奏,低近地点(<~18地球半径)是必要的,以解决大规模的密度不均匀性的不确定性~0.1%的局部密度在某些模型下。
2022-10-19 astro-ph.EP
Detection of Earth-mass and Super-Earth Trojan Planets Using Transit Timing Variation Method
我们已经进行了广泛的研究的可能性,检测地球质量和超级地球特洛伊行星使用凌日定时变化方法与开普勒太空望远镜。我们已经考虑了一个系统组成的过境木星型行星在一个短周期的轨道,并确定了诱导的变化,其过境时间由于地球质量/超级地球特洛伊行星。我们绘制了1:1平均运动共振周围的相空间的大部分,并确定了与其他几个平均运动共振相对应的区域,在这些区域中行星的轨道将是稳定的。我们计算了不同质量和轨道要素值的过境和扰动机构,以及中央恒星的质量,并确定这些对象的轨道配置(其轨道要素和质量的范围)的TTV将在开普勒的行星候选者的过境时间的变化范围内。我们的研究结果表明,在一般情况下,TTV的振幅落在从开普勒的长节奏数据获得的定时精度的可检测范围内,并根据系统的参数,其幅度可能会变得大到几个小时。探测到超级地球特洛伊的可能性更高,它们的轨道稍微偏心,围绕着质量略小于木星的短周期木星型行星。我们提出了我们的研究的细节,并讨论其结果的影响。
2013-07-25 astro-ph.EP
Apparent radio transients mapping the near-Earth plasma environment
我们报告发现明亮,快速,无线电闪烁持续数十秒的AARTFAAC高节奏全天调查在60兆赫。其中绝大多数与已知的明亮射电源相吻合,在这样的事件中,这些射电源的亮度高达100倍。我们把它们归因于地球附近等离子体引起的放大事件,最有可能是在电离层的致密部分。它们可以在相对孤立的情况下(在静止的电离层条件下)发生,也可以在更动荡的电离层条件下以大集群的形式发生。使用一个玩具模型,我们表明,更极端的放大事件的可能起源(高达100倍左右)可能起源于电离层中的峰值电子密度的区域,在海拔300-400公里。区分这些事件从真正的天体物理瞬变是必要的未来调查寻找低频无线电瞬变的时间尺度低于一分钟。
2021-04-28 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.IM
Habitable Planets Around White Dwarfs: an Alternate Mission for the Kepler Spacecraft
很大一部分白矮星(WD)可能在它们的宜居带中拥有行星。由于地球大小的WD和它的地球大小的行星之间的对比度减小,这些行星可能为我们提供了在过境系外行星上检测生物标记的最佳机会。JWST能够获得这些行星的第一个光谱测量结果,但WDs周围没有已知的行星。在这里,我们建议利用开普勒航天器在2轮模式下的独特能力,进行凌日调查,能够确定WD的宜居带中的第一颗行星。我们建议在SDSS成像区域获得10,000 WD的开普勒时间序列测光,以搜索宜居带中的行星。由于开普勒的大视场,历史上第一次可以同时观测到大量的WD,这对于发现凌日至关重要。我们提出的调查需要总共200天的观测时间,并将在WD宜居带中发现多达100颗行星。这次调查将保持开普勒的精神,寻找可居住的地球,但附近的新主机。通过几天的观测和每个领域的分钟节奏,它还将开辟一个完全未知的发现空间。除了行星,这项调查是敏感的脉动WD,以及食短周期恒星和亚恒星的同伴。这些对于限制双WD合并率及其对Ia型超新星和引力波前景的贡献具有重要意义。由于我们的目标相对较低的数密度,这个计划可以与其他项目结合起来,这些项目将受益于开普勒的高节奏和多场观测,例如对附近M矮星的星等有限的完整样本进行凌日调查,或者对相同场中的变星(例如RR Lyrics)进行星震学研究。
2013-08-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
High-Cadence Thermospheric Density Estimation enabled by Machine Learning on Solar Imagery
University of Oxford(牛津大学);University of Cambridge(剑桥大学);University of Surrey(萨里大学);University of Colorado at Boulder(科罗拉多大学博尔德分校)
针对热层密度估计受地面代理指数限制精度不足的问题,提出将NASA SDO的EUV太阳图像引入神经热层密度模型,可提升时间分辨率与预测性能,为业务化预报提供支撑。
2023-11-12 astro-ph.EP cs.LG physics.space-ph
On the Need for a Near-Earth Object Characterization Constellation in Low-Earth Orbit
2005年,美国国会通过了一项法案,规定到2020年对90%的140米及以上近地天体进行探测、跟踪、编目和定性。在截止日期时,$\sim$有35%被检测、跟踪和编目,但只有一小部分被定性。按照目前的速度,完成探测任务需要40年时间,而专门用于近地天体定性的全球设施不足以接近定性阈值。主要的勘测主要侧重于探测和确定初始轨道,必须对这些工作加以改进,以便充分跟踪和编目。表征需要跨越多个波长,节奏和仪器的观测,因此观测者及时获取行星防御所需的数据是具有挑战性的。即将进行的两次调查将很容易达到90%的检测阈值,但每次调查都需要单独的设施进行倾斜和排队,以完善轨道并描述新发现的特征,并且它们将提供太多的发现,地面和天基资产无法跟上。在这里,我主张建立一个由携带可见光和红外传感器的小型卫星组成的星座,这些卫星将提供所需的覆盖范围和灵活性,以便及时跟踪当前和即将进行的调查的检测结果。这样一个星座将使美国宇航局能够超越以探测为重点的投资,并完全满足2005年国会的授权。
2023-01-26 astro-ph.EP astro-ph.IM
Two Views of the Radius Gap and the Role of Light Curve Fitting
最近,几个研究小组已经解决了一个将地球和海王星大小的行星分为两个种群的差距。这个特征的位置和深度是形成和塑造行星的物理过程的重要标志。特别是,居住在半径间隙中的行星是这些过程的有价值的探测器,因为它们可能正在经历包络损失的最后阶段。在这里,我们讨论了Fulton & Petigura(2018; F18)和Van Eylen等人(2018; V18)关于半径间隙的两种观点。在V18中,间隙更宽,更缺乏行星。这部分是由于V18对行星半径$R_p$的更精确测量。多亏了盖亚,恒星半径Rstar的不确定性不再是大多数开普勒行星确定$R_p$的限制性不确定性;相反,$R_p/R_\star$的误差占主导地位。V18的分析结合了短节奏测光以及对平均中柱密度的限制,从而能够更准确地确定$R_p/R_\star$。在F18分析中,较不精确的$R_p/R_\star$会模糊半径间隙的边界。在高碰撞参量($b \gtrsim 0.8$)下,$R_p/R_\star$的差异最大,并且经常超过10%。这促使从人口统计学研究中排除高$b$行星,但仅从长节奏测光中识别这样的行星是具有挑战性的。我们表明,过境持续时间可以作为一个有效的代理,我们利用这些信息来增强超级地球和次海王星人口之间的对比。
2020-06-28 astro-ph.EP
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
The Near-Earth Object Surveyor Mission
本文介绍了NASA的NEO Surveyor任务,该任务在日地L1点运行,旨在五年内发现并表征大量近地小行星和彗星,以评估下个世纪的地球撞击概率。
2023-10-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
A Minute-Cadence Deep Bulge Survey: First Data Release of DREAMS
Westlake University(西湖大学);Westlake Institute for Advanced Study(西湖高等研究院);NSF NOIRLab(美国国家光学红外天文研究实验室);Tsinghua University(清华大学)
基于DECam的DREAMS巡天项目在银心5平方度区域进行三年分钟级测光观测,首次数据发布包含约5900万颗恒星的z波段和r波段光变曲线,用于探测低质量自由漂浮行星、恒星耀发和短时标变星。
2026-07-24 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Transit least-squares survey IV. Earth-like transiting planets expected from the PLATO mission
在长期观测阶段,PLATO卫星将对两个不重叠的区域进行总共4年的观测。每次指向的确切持续时间将在发射前2年确定。之前柏拉图对太阳系恒星周围的宜居带(HZ)中地球大小的行星产量的估计在6到280之间。我们使用PLATO类太阳光变曲线模拟器(PSLS)来模拟行星以25 s的节奏围绕明亮的(m_V > 11)类太阳恒星运行的光变曲线,大致代表PLATO的高优先级P1样本中的> 15,000个目标(主要是F5-K7矮星和次矮星)。我们的研究包括光变曲线产生的同步观测6,12,18和24的PLATO的12厘米孔径相机在2年和3年的连续观测。使用Wotan软件进行自动去趋势,使用最小二乘(TLS)算法进行去趋势后的运输检测。我们用P1样本中的恒星数量和系外行星出现率的现代估计来衡量真阳性率(TPR),并预测在F5-K7矮星周围的HZ中检测到0.5 R_E <= R_p <= 1.5 R_E的行星。对于(2年+ 2年)长期观测阶段策略,我们预测11-34个发现,对于(3年+ 1年)策略,我们预测8-25个发现。我们的研究表明,我们的估计PLATO的行星产量,我们使用像太阳这样的光度安静的恒星,必须被视为上限恒星的变化对类地行星的浅凌日的影响。总之,PLATO在太阳系恒星周围的HZ中探测到大约12颗地球大小的行星,这将意味着对具有类地行星的系外行星参数空间的这一采样不足的部分做出重大贡献。
2022-07-06 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Kepler-68: Three Planets, One With a Density Between That of Earth and Ice Giants
美国宇航局的开普勒任务发现了两颗围绕开普勒-68运行的凌日行星。后续的多普勒测量已经确定了最里面的行星的质量,并揭示了第三颗木星质量的行星在两颗凌日行星之外运行。开普勒-68 b在5.4天的轨道上有8.3 +/- 2.3地球质量,半径2.31 +/- 0.07地球半径,密度3.32 +/- 0.92(cgs),使开普勒-68 b的密度介于冰巨星和地球之间。开普勒-68c是地球大小,半径为0.953地球,在9.6天的轨道上过境;开普勒-68c的验证提出了独特的挑战。开普勒-68d的轨道周期为580 +/- 15天,最小质量为0.947木星。开普勒测光的功率谱在1分钟的节奏表现出丰富和强大的一套小行星地震脉动模式,使详细的分析恒星内部。恒星的光谱学与多脉动模式的星震模型相结合,产生了恒星性质的精确测量,特别是Teff = 5793 +/- 74 K,M = 1.079 +/- 0.051 Msun,R = 1.243 +/- 0.019 Rsun,密度0.7903 +/- 0.0054(cgs),所有的测量都只有百分之几的不确定性。开普勒-68b的模型表明它可能由岩石和水组成,或者有一个H和He包层,从而产生大约3(cgs)的密度。
2013-02-11 astro-ph.EP
STRESS - STEREO TRansiting Exoplanet and Stellar Survey - I : Introduction and Data Pipeline
日地关系观测站- \emph{STEREO}是一个由两个位于日心地球轨道上的相同航天器组成的系统。我们使用两个日光层成像仪(HI),这是一个广角成像仪与多挡板系统进行高精度恒星测光,以搜索系外行星凌日和了解恒星变量。该仪器的大节奏(HI-1为40分钟,HI-2为2小时)、高精度、宽星等范围(\emph{R} 4至12等)和广阔的天空覆盖范围(仅HI-1A就占近20%,所有仪器加在一起占黄道带区域天空的60%)标志着这一点,而其他现有项目在很大程度上缺乏这一空间。在本文中,我们描述了半自动流水线设计的减少这些数据,一些有趣的特性,所获得的数据,数据分析方法,以及一些早期的结果。
2011-08-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
The HARPS search for Earth-like planets in the habitable zone: I -- Very low-mass planets around HD20794, HD85512 and HD192310
2009年,我们开始在专门的HARPS-Upgrade GTO计划中对附近的一些缓慢旋转和安静的太阳型恒星进行密集的径向速度监测。这一活动的目标是以高节奏和连续性收集非常精确的径向速度数据,以探测可能存在于其母星宜居带中的极低质量恒星的微小特征。在最初的HARPS高精度计划中,从最稳定的恒星中选出了10颗恒星,这些恒星在小时角上均匀分布,因此在一年中的任何时候都可以观察到其中的3到4颗。对于每颗恒星,我们记录了50个数据点,分布在观测季节。数据点由三个夜间观测组成,每个观测的总积分时间为10分钟,间隔两小时。这是一种观测策略,用于最大限度地减少恒星脉动和颗粒噪声。我们介绍了这一雄心勃勃的计划的第一批成果。本文报道并讨论了HD 20794、HD 85512和HD 192310等恒星周围5颗新发现和1颗已确认的低质量行星的径向速度和轨道参数,其中包括一个由3颗超级地球和一颗在宜居带内边缘有一颗地球质量为3.6的行星组成的系统.这一结果已经证实了先前的迹象,即低质量行星似乎非常频繁地围绕太阳型恒星,并且这种情况可能发生的频率高于30%
2011-08-24 astro-ph.EP
An Improved Transit Measurement for a 2.4 R_{Earth} Planet Orbiting A Bright Mid-M Dwarf K2$-$28
我们提出了一个新的{ \em斯皮策}过境观测K2 $-$ 28 b,一个亚海王星($R_{\rm p} = 2.45\pm0.28 R_{Earth}$)轨道相对明亮的($V_{\rm mag} = 16.06$,$K_{\rm mag} = 10.75$)金属丰富的M4矮星(EPIC 206318379)。这颗恒星是仅有的七颗质量小于0.2 M_{Sun}的已知行星之一,这颗行星似乎是GJ 1214 b($2.85\pm0.20 R_{Earth}$ ; \citealt{2013A&A...549A..10H})的一个较小的类似物。我们新的{ \em斯皮策}观测是在原始K2发现数据的两年后进行的,并且具有显着更高的节奏,使我们能够获得对这颗行星半径,半长轴和轨道周期的改进估计,这大大降低了预测不久的未来过境时间的不确定性{ \em詹姆斯韦伯太空望远镜}({ \em JWST})观测。我们还评估了系统的适用性与大气特征{ \em JWST},并发现它是目前唯一的小(< 3 R_{Earth})和冷($< 600$ K)的行星除了GJ 1214 b与潜在的可检测的二次日食。我们还注意到,这个系统是大型望远镜上近红外径向速度仪器的有利目标(例如,Hobby-Eberly望远镜上的可居住行星,使其成为少数几个可以用这种技术访问的小而酷的行星之一。最后,我们将我们的结果与凌日系外行星调查…
2018-04-12 astro-ph.EP
Aliases of the first eccentric harmonic : Is GJ 581g a genuine planet candidate?
径向速度(RV)方法探测太阳系外行星是迄今为止最成功的。由一颗冷恒星周围的几颗地球质量的行星所留下的RV信号是使用最先进的光谱仪获得的典型单一测量不确定性的极限。这就需要依靠统计数据来挖掘隐藏在噪音之下的信号。通过观察节奏引入的伪影可能会产生虚假信号或掩盖真正的行星,否则这些行星应该很容易被发现。在这里,我们讨论了一个特别令人困惑的统计退化所造成的年度混淆的第一偏心谐波的一个已经检测到的行星。这个问题在最近宣布在附近的低质量恒星GJ 581的宜居带探测到一颗3.1地球质量的行星候选者后成为焦点。新候选行星(GJ 581 g)的轨道周期对应于先前报告的行星GJ 581 d的第一偏心谐波的别名。虽然这颗恒星是稳定的,但观测的节奏和多颗行星的存在可能会导致对周期的误解。在这项工作中,我们确定GJ 581g的检测是否合理,因为这种简并性。我们还讨论了我们的分析的影响,最近的贝叶斯研究相同的数据集,未能证实新行星的存在。执行一些统计测试,我们表明,尽管有一些警告,GJ 581g的存在仍然是最有可能的轨道解决方案,目前可用的RV数据。
2011-04-29 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.data-an
Rotation periods and colours of 10-m scale near-Earth asteroids from CFHT target of opportunity streak photometry
针对10米级近地小行星自转周期和颜色测量困难的问题,提出利用CFHT目标机会条纹测光方法,在单次曝光中测量亮度变化和颜色,并在三颗小行星上验证,获得最短自转周期和颜色结果。
2023-10-13 astro-ph.EP
The Kepler-454 System: A Small, Not-rocky Inner Planet, a Jovian World, and a Distant Companion
开普勒-454(KOI-273)是一颗相对明亮(V = 11.69等)的类太阳恒星,拥有一颗轨道为10.6 d的凌日行星候选者。根据光谱学,我们估计该恒星的温度为5687 +/- 50 K,其金属丰度为[m/H] = 0.32 +/- 0.08,预计旋转速度为v sin i <2.4 km s-1。我们结合这些值与短节奏开普勒数据的星震频率的研究,估计恒星质量为1.028+0:04-0:03 M_Sun,半径为1.066 +/- 0.012 R_Sun,年龄为5.25+1:41-1:39 Gyr。我们估计10.6 d行星的半径为2.37 +/- 0.13 R_Earth。利用国家伽利略望远镜上的HARPS-N摄谱仪获得的63个径向速度观测值和凯克天文台的HIRES摄谱仪获得的36个观测值,我们测量出这颗行星的质量为6.8 +/- 1.4M_Earth。我们还发现了另外两颗非凌日伴星,一颗质量最小为4.46 +/- 0.12 M_J的近圆524 d轨道行星和一颗质量大于12.1M_J、周期大于10年的大质量伴星。12颗半径小于2.7 R_Earth的系外行星和精确的质量测量似乎分为两个群体,其中小于1.6 R_Earth的行星遵循类似地球的组成曲线,而较大的行星需要大量的挥发物。开普勒-454b的密度为2.76 +/- 0.73 g cm-3,位于这两个群体之间的质量过渡附近,需要挥…
2015-11-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Earth-based Stellar Occultation Predictions for Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune, Titan, and Triton: 2023-2050
本研究基于Gaia DR3星表与2MASS近红外K波段测光数据,给出2023-2050年六颗外太阳系天体的地基恒星掩星预测,统计了事件数量、可观测区域等信息,为外太阳系大气与环系统的十年尺度演化研究提供支撑。
2023-07-25 astro-ph.EP
A Simplified Photodynamical Model for Planetary Mass Determination in Low-Eccentricity Multi-Transiting Systems
从凌日时间变化推断行星参数对于小型系外行星来说是具有挑战性的,因为它们的凌日可能非常微弱,以至于很难或不可能确定单个凌日时间。我们实现了一个有用的工具组合,一起提供了一个数值快速的全球光动力学模型。这被用来拟合TTV轴承光变曲线,以限制低偏心率,多行星系统中的凌日系外行星的质量-特别是小行星。我们目前推断动力学质量和轨道偏心率在四个多行星系统开普勒的完整的长节奏数据集。我们用开普勒36 / KOI-277(一个通过TTV反演方法最精确确定行星质量的系统)测试了我们的模型,发现开普勒36 b和c的质量分别为5.56 + 0.41 - 0.45和9.76 + 0.79 - 0.89 m_earth-与文献中的值和误差一致。在此基础上,我们改进了Kepler-79 / KOI-152中四颗行星的质量测定,其中Kepler-79 b,c,d和e的质量分别为12.5 + 4.5 - 3.6,9.5 + 2.3 - 2:1,11.3 + 2.2 - 2.2和6.3 + 1.0 - 1.0 m_earth。我们提供了新的质量约束,没有两个系统之前存在的。Kepler-450 c和Kepler-595 c(以前称为KOI-547.03)分别为12.5 + 3.2 - 2.6 m_地球和3.3 + 1.7 - 1.0和17.4 + 7.1 - 3.8 m_地球。这里使用的光动力学代码,称为PyDyn…
2020-11-09 astro-ph.EP
NEOWISE Observations of Near-Earth Objects: Preliminary Results
通过\emph{Wide-field Infrared Survey Explorer}(WISE)项目的近地天体观测部分,我们在3至22 $μ$ m的热红外波长范围内对近地天体群进行了高度统一的观测,从而使我们能够更精确地估计其数量、大小和轨道。NEOWISE调查以同样的方式探测到近地天体,无论它们以前是否为人所知,但须视是否有地面后续观测而定,结果发现了130多个新的近地天体。该调查在灵敏度、观测节奏和图像质量方面的一致性使得NEOWISE在WISE任务的完全低温部分期间探测到的428颗近地小行星能够外推到更大的群体。我们发现有981个$\pm$ 19个大于1公里的近地小行星和20,500个$\pm$ 3000个大于100米的近地小行星。我们表明,空间卫士探测90%的所有1公里近地小行星的目标已经实现,累积大小分布是最好的代表,打破幂律与斜率为1.32 $\pm$ 0.14低于1.5公里。该幂律斜率产生$\sim13,200\pm$ 1,900个NEA,其中$D>$ 140 m。虽然以前的研究预测,在$D\sim$ 50-100米以下的累积大小分布会出现另一个突破,导致这一大小范围和更小的近地天体数目增加,但我们没有探测到足够的天体来对这一增加作出评论。NEA人口总数在100-1000米之间,低于先前的估计。近地彗星的数量将是今后工作的主题。
2011-09-29 astro-ph.EP
Transiting Planets with LSST III: Detection Rate per Year of Operation
大型综合巡天望远镜(LSST)将产生大约10亿颗恒星的光变曲线。我们以前的工作已经表明,到LSST 10年任务结束时,可以使用LSST“深钻”节奏恢复大量凌日系外行星系统。在这里,我们扩展了我们以前的工作,研究如何恢复过境行星的轨道周期和半径的范围内演变每年的LSST操作。作为具体的例子系统,我们考虑的是围绕太阳型恒星运行的热彗星和围绕K矮星运行的热海王星,它们与地球的距离为几千秒差距,以及围绕附近低质量M矮星运行的超级地球。随着时间的推移,凌日行星的探测随着数据的积累而稳步增加,通常在运行4 - 6年后变得很大(大于10%)。然而,我们也发现,在LSST运行的前1 - 2年内,已经可以发现短周期(小于2天)的热彗星绕G矮星和热海王星绕K矮星。
2017-03-31 astro-ph.EP
Secure TTV Mass Measurements: Ten Kepler Exoplanets between 3 and 8 Earth Masses with Diverse Densities and Incident Fluxes
我们推断动力学质量在八个多行星系统使用开普勒的完整数据集,包括短节奏的数据在可用的过境时间。在我们推断出的18个动力学质量中,有10个通过了多次鲁棒性测试。这些都是在系统中;开普勒-26(KOI-250),开普勒-29(KOI-738),开普勒-60(KOI-2086),开普勒-105(KOI-115)和开普勒-307(KOI-1576)。开普勒-105 c的密度与地球的成分一致。从其他行星上探测到了强烈的TTV信号,但它们的推断质量对异常值敏感,或者无法用独立测量的过境时间找到一致的解决方案,包括开普勒-49(KOI-248),开普勒-57(KOI-1270),开普勒-105(KOI-115)和开普勒-177(KOI-523)的行星。开普勒-177 c的质量上限很大,这意味着它的密度极低,约为0.1 g cm $^{-3}$。在大多数情况下,由于TTV反演中的简并性,个体轨道偏心率约束不佳。对于我们样本中的五个行星对,强的长期相互作用意味着在很大范围内可能的偏心率上有中等到高的拱点对齐可能性。我们还找到了已知的三颗行星在开普勒-60轨道上的拉普拉斯共振链的解决方案。然而,非振动的解决方案也符合过境定时数据。对于六个系统,我们计算出比以前已知的更精确的恒星参数,使我们有强大的质量测量行星密度有用的约束。将这些系外行星的质量半径图,我们发现一个广泛的密度范围内观察到的次海王星质量的行…
2016-03-21 astro-ph.EP
Exomoons & Exorings with the Habitable Worlds Observatory I: On the Detection of Earth-Moon Analog Shadows & Eclipses
本文研究宜居世界天文台对地月类似物互食事件的探测能力,发现10秒差距内可通过2-20次事件探测地月类似物,并指出近红外1.4微米水带有助于区分系外卫星信号与行星变率。
2024-05-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
A dedicated survey of fast-rotating near-Earth asteroids with the Two-meter Twin Telescope. I. Observational strategy and first results
Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)(加那利天体物理学研究所);Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna (ULL)(拉帕尔马大学天体物理系);Light Bridges, Observatorio Astronómico del Teide(特德天文台光桥)
本文通过双米双镜望远镜对249个近地小天体进行高频率光度学调查,发现快速自转在小NEA中普遍存在,表明适度的内聚强度是防止其自转破坏的关键。
2026-02-20 astro-ph.EP
Transit Least Squares: Optimized transit detection algorithm to search for periodic transits of small planets
提出了一种新的从时间序列测光中探测行星凌日的方法--凌日最小二乘(TLS)算法。TLS搜索类似凌日的特征,同时考虑恒星边缘变暗和行星进出。我们已经优化了TLS的小行星的信号检测效率和计算速度。TLS分析整个未分组的相位折叠光变曲线。我们通过(i.)使用算法,如“合并排序”(用于试验轨道相位)和(ii.)将试验过境时间限制在一个较小的范围内,包括所有已知的行星,并在可用的情况下使用恒星密度先验。一个典型的K2光变曲线,包括80天的观测,在30分钟的节奏,可以搜索与TLS在约10秒的实时在一个标准的笔记本电脑上,作为广泛使用的框最小二乘(BLS)算法一样快。我们使用合成光变曲线进行了类太阳恒星周围地球大小的行星的过境注入检索实验,每30分钟的节奏与110 ppm的白噪声,对应于开普勒观测到的光度安静的KP=12恒星。我们确定了BLS和TLS在这两种情况下达到1%假阳性率的阈值为0.07。TLS的真阳性(或恢复)率约为93%,BLS约为76%,这意味着TLS的检测更可靠。我们还测试TLS与TRAPPIST-1系统的K2光变曲线,并发现六个地球大小的行星使用迭代搜索越来越低的信号检测效率,相位折叠的第七颗行星的过境受到恒星耀斑的影响。TLS在寻找任何类型的凌日行星方面都比BLS更可靠,但它特别适合于从开普勒,TESS和PLATO长时间序列中检测小行星。我们公开了TLS的Python实现。
2019-01-27 astro-ph.EP astro-ph.IM
ExELS: an exoplanet legacy science proposal for the ESA Euclid mission. II. Hot exoplanets and sub-stellar systems
系外行星欧几里德遗产调查(ExELS)建议通过检测银河系隆起中的微透镜事件来确定从~1 AU的主机分离到自由浮动制度的冷系外行星的频率。我们表明,ExELS也可以在同一种群中探测到大量热的过境系外行星。结合微透镜+凌日调查将允许第一次对热和冷亚恒星同伴的相对频率进行自洽估计,减少比较“近场”径向速度和凌日系外行星与“远场”微透镜系外行星的偏差。膨胀的年龄及其金属丰度的分布进一步使ExELS能够更好地限制伴随频率随金属丰度的变化,并在统计上探索恒星-行星潮汐的强度。我们保守估计,ExELS将探测到约4100个亚恒星天体,灵敏度通常可以达到海王星质量的行星。其中,约600个将在Euclid的VIS(光学)通道和NISP H波段成像仪中检测到,其中约90%的检测是热闪烁。可能的情况预测VIS的范围为2900-7000,H波段为400-1600。如果节奏可以增加到与20分钟的H波段节奏相匹配,则VIS中的预期数量可以增加两倍。在少数情况下,通过多普勒增强或椭球变率将行星从棕矮星中分离出来是可能的。在某些情况下,使用30米级望远镜应该可以确认径向速度。我们预计,在VIS和NISP-H中,可以在多达100个系统中检测到次日食以及来自行星的反射和发射。约500颗行星半径伴星的凌日将用双色测光法表征,约40颗伴星的凌日将用四色测光法表征(VIS,YJH),并且可以统计地探索H波段大样本热彗星的轨道…
2014-10-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revisiting WASP-47 with ESPRESSO and TESS
WASP-47拥有一个非凡的行星系,包含一个热木星(WASP-47 b; P = 4.159天),一个内部超级地球(WASP-47 e; P = 0.7896天),一个近轨道外海王星(WASP-47 d; P = 9.031天)和一个长周期巨行星(WASP-47 c; P = 588.4天)。我们使用新的TESS测光来改进系统中过境行星的轨道星历,特别是热木星WASP-47 b,我们发现它的更新相当于过境时间的17.4分钟偏移。我们报告了来自ESTERO光谱仪的WASP-47的新径向速度测量结果,我们使用它来改进WASP-47 d和WASP-47 e的质量,并采用高节奏观测策略,旨在关注超级地球WASP-47 e。我们检测到一个周期性的调制K2测光,对应于32.5 $\pm$ 3.9天的恒星自转,并发现进一步的恒星活动信号在我们的ESTARO数据与此旋转周期一致。对于WASP-47 e,我们测量的质量为6.77 $\pm$ 0.57 M $_{\oplus}$,体积密度为6.29 $\pm$ 0.60 gcm $^{-3}$,使WASP-47 e成为迄今为止测量密度第二精确的超级地球。WASP-47 e的质量和半径,再加上行星系的奇特结构,表明WASP-47系统的形成机制与多颗小行星或更典型的孤立热行星系统不同。
2022-02-25 astro-ph.EP
A Second Earth-Sized Planet in the Habitable Zone of the M Dwarf, TOI-700
我们报告的TOI-700 e,0.95 R $_\oplus$行星居住在乐观宜居带(HZ)的主恒星的发现。这一发现是通过NASA的凌日系外行星调查卫星(TESS)多年的监测实现的。主恒星TOI-700(TIC 150428135)是一颗近距离(31.1 pc)不活跃的M2.5矮星($V_{mag} = 13.15$)。目前已知TOI-700拥有三颗行星,包括一颗小型HZ行星TOI-700 d。这颗新行星的轨道周期为27.8天,根据它的半径(0.95 R $_\oplus$),它可能是岩石。在TESS任务的第1年和第3年,在21个扇区观察到TOI-700,其中包括第3年以20秒的节奏观察到的10个扇区。使用这一整套TESS数据和额外的后续观察,我们识别,验证和表征TOI-700 e。这一发现为在附近和明亮的宿主恒星上过境的小型HZ行星的短名单增加了另一个世界。这样的系统,其中的恒星足够明亮,可以使用当前和未来的设施进行后续观测来限制行星质量和大气层,这是非常有价值的。多个小的HZ行星的存在使得这个系统对后续观测更具吸引力。
2023-01-09 astro-ph.EP
Detection and characterization of the temperate super-earth Gliese 48 b
Gruppo Astrofili Palidoro(Palidoro天文爱好者小组);Universidade Santa Cecília(圣塞西莉亚大学)
通过重新分析径向速度和光度数据,发现罗斯318b,其轨道周期和最小质量被确定,且其信号在15年基线内保持时间一致性,排除了凌日几何结构,表明其位于保守适居带内。
2026-10-30 astro-ph.EP
Optimal Survey Strategies and Predicted Planet Yields for the Korean Microlensing Telescope Network
韩国微透镜望远镜网络(KMTNet)将由三个1.6米望远镜组成,每个望远镜的视场为4度,并将致力于通过引力微透镜监测银河系隆起以探测系外行星。KMTNet的孔径大小,FoV,节奏和纵向覆盖的组合将提供一个独特的机会,以公正的方式探测系外行星的人口统计。在这里,我们提出了优化观测策略的模拟,并预测KMTNet的行星产量。我们发现位于中央隆起的四个目标领域的偏好和t_{exp} = 120秒的曝光时间,导致每年检测到约2,200个微透镜事件。我们估计行星的质量和分离范围分别为0.1 <= PDMATHAMN/ M_{Earth} <= 1000和0.4 <= a/AU <= 16的行星的探测率。将这些速率标准化为Cassan(2012)的冷行星质量函数,我们预测KMTNet将对质量为5 <= M_{p} / M_{Earth} <= 1000的行星近似一致敏感,并且在该范围内每年每dex将检测到约20颗行星。对于质量为0.1 <= M_{p} / M_{Earth} < 5的低质量行星,我们预测KMTNet每年将检测到约10颗行星。我们还计算了KMTNet将获得的自由浮动行星(FFP)的产量,并预测KMTNet每年将检测到~1个地球质量的FFP,假设银河系中每颗恒星都有一颗这样的行星。最后,我们调查的依赖这些检测率的观测站的数量,测光精度限制,乐观的假设,看到,吞吐量和通量测量的不确定…
2014-06-09 astro-ph.EP
A compact multi-planet system around a bright nearby star from the Dispersed Matter Planet Project
分散物质行星计划的目标是具有非常低的Ca II H&K色球发射的恒星。F8 V恒星HD 38677 / DMPP-1的高精度、高节奏径向速度测量揭示了四颗短周期行星。DMPP-1的log(R 'HK)= -5.16,这可能表明存在来自烧蚀热行星的星周吸收气体。行星的P $_{\rm orb}$约为2.9 - 19 d,即,一个紧凑的行星系,有超级地球(~3 M $_\oplus$)到海王星质量(~24 M $_\oplus$)的行星。这些被辐射的行星可能是希顿行星:巨大行星在穿越海王星沙漠时质量损失后的残余核心。在寻找开普勒信号的同时,对可能的长期活动指标进行建模,修改了恢复的行星信号。关于短周期行星存在的先验推断使得DMPP-1行星的发现变得更加有效。他们有很大的潜力,为新的和翔实的后续表征研究。
2020-03-11 astro-ph.EP astro-ph.SR