Planetary Orbit Eccentricity Trends (POET). I. The Eccentricity-Metallicity Trend for Small Planets Revealed by the LAMOST-Gaia-Kepler Sample
轨道偏心率是行星的基本性质之一，它的分布可以揭示行星形成和演化的历史。在这里，在行星轨道偏心率趋势（称为POET）的一系列工作中，我们研究了行星偏心率的分布及其对恒星/行星性质的依赖性。在本文中，POET系列的第一项工作，我们研究了小行星的偏心率是否以及如何取决于恒星金属丰度（例如，[Fe/H]）。以前对巨行星的研究发现，行星的偏心率与其宿主金属丰度之间存在显著的相关性。然而，这种相关性是否存在于小行星（例如超级地球和次海王星）仍然不清楚。利用LAMOST-Gaia-Kepler大样本，利用凌日持续时间比方法，对单（多）凌日系统中244（286）颗小行星的偏心率分布进行了研究。我们证实了小行星的偏心率随恒星金属丰度的增加而增加的偏心率-金属丰度趋势。有趣的是，在径向速度（RV）样本中也发现了偏心率和金属丰度之间的类似趋势。我们还发现，多个过渡系统的相互倾斜度随着金属丰度的增加而增加，这预示着一个温和的偏心率-金属丰度上升趋势。小行星的偏心率（倾角）与金属丰度的相关性支持了行星形成的核吸积模型，它们可能是行星形成和演化历史中自（或/和外）激发过程的足迹。
2023-03-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet Traps and Planetary Cores: Origins of the Planet-Metallicity Correlation
大质量的系外行星优先在高金属丰度（[Fe/H]）恒星周围观察到，而低质量的系外行星则没有表现出这种效应。这种所谓的行星-金属丰度相关性通常支持这样的观点，即在$r<10$ AU观测到的大多数气体巨星是通过核心吸积过程形成的。我们调查这种现象的起源，使用半解析模型，其中标准的核心吸积发生在行星陷阱中的原恒星盘快速I型移民停止。我们重点研究了三个主要的系外行星群-热彗星，位于$r \simeq 1$ AU的系外彗星和低质量行星。我们表明，使用统计方法，行星金属丰度的相关性，以及在这些模型中再现。我们发现，有特定的过渡金属丰度值[Fe/H] $=-0.2$到$-0.4$，低于低质量人口占主导地位，并在木星人口接管。在所有观测到的金属丰度上，外行星都大大超过了热木星。通过核心吸积形成的低质量行星对金属丰度不敏感，这可能占所观察到的超级地球和热海王星的很大一部分。最后，形成大质量行星的一个控制因素是行星核心的临界质量（$M_{c,crit}$），它控制着失控气体吸积的开始。假设目前的数据在[Fe/H] $>-0.6$上是大致完整的，我们的模型预测类木行星的“平均”临界核心质量最有可能的值是$\braket{M_{c,crit}} \simeq 5 M_{\oplus}$而不是$10 M_{\oplus}$。这意味着，颗粒不透明的增生信封应发挥重要作用，降低$M_{c,crit}$。
2014-08-08 astro-ph.EP
Zero Age Planetary Orbit of Gas Giant Planets Revisited: Reinforcement of the Link with Stellar Metallicity
在2005年，我们提出了气体巨行星形成的最佳位置之间的关系，在迁移之前，和宿主恒星的金属丰度，基于核心吸积模型和径向轮廓的尘埃表面密度和气体温度。当时，已知的太阳系外行星不到200颗，限制了我们分析的范围。在这里，我们考虑到新发现所允许的扩展统计量，以检验某些前提的有效性。我们比较预测与目前可用的数据和不同的恒星质量范围的结果。我们发现，零年龄行星轨道（ZAPO）假设继续持有后，一个数量级增加发现的行星。特别是，贫金属恒星拥有平均半径明显低于富金属恒星的行星的预测在统计数据中仍然很明显，并且不能用涉及迁移和行星之间引力相互作用的混乱行星形成机制来解释。ZAPO假说预测，在贫金属恒星中，行星是在更靠近其宿主恒星的地方形成的;因此，它们在迁移过程中更经常地被恒星吞没，或者被剥夺了它们的气态行星。贫金属恒星周围的气体巨行星的枯竭数量将是核心吸积模型预测的低形成概率和高破坏概率之间协同作用的结果。
2016-10-05 astro-ph.EP
Systematic Search for Rings around Kepler Planet Candidates: Constraints on Ring Size and Occurrence Rate
我们进行了系统的搜索环周围的168开普勒行星候选人具有足够的信噪比，是从所有的短节奏数据选择。我们拟合了有环和无环模型的光变曲线，并比较了拟合结果以寻找行星环的特征。首先，我们确定了29个试验性的系统，其中环状模型表现出统计上显着的改善，无环模型。这些系统的光变曲线被单独检查，但我们无法确定任何候选人，表明环的证据。反过来，我们发现了几种会产生环状信号的假阳性机制，并且零检测使我们能够对环的大小设置上限。此外，假设行星环的轴和轨道之间的潮汐对齐，我们得出结论，环大于行星半径的两倍的出现率小于15%。尽管我们的大多数目标都是短周期行星，但我们的零检测为行星环的起源，形成和演化的基本不确定的理论模型提供了统计和定量约束。
2018-03-24 astro-ph.EP
Properties and occurrence rates of $Kepler$ exoplanet candidates as a function of host star metallicity from the DR25 catalog
系外行星的出现率与其宿主恒星性质之间的相关性为行星形成过程提供了重要线索。我们研究了观测到的系外行星的性质（半径，质量和轨道周期）作为其宿主恒星金属丰度的函数的依赖性。我们分析了来自最新$Kepler$数据发布DR 25（Q1-Q17）的2800多个$Kepler$候选者的行星半径和轨道周期，并根据$Gaia$ ~ DR 2作为宿主恒星金属丰度的函数（来自Q1-Q17（DR 25）恒星和行星目录）修订了行星半径。通过更大的样本和改进的半径测量，我们能够重新确认文献中以前的结果。我们发现，随着行星半径的增加，主恒星的平均金属丰度增加。我们证明了这一点，首先计算不同半径箱的平均宿主恒星金属丰度，然后通过计算行星半径和宿主恒星金属丰度的函数的发生率来补充这些结果。我们发现一个类似的趋势之间的主恒星金属丰度和行星质量：平均主恒星金属丰度增加，行星质量的增加。然而，对于质量为$> 4.0\, M_\mathrm{J}$的行星，这种趋势正好相反：主恒星的金属丰度随着行星质量的增加而下降。我们进一步研究了主恒星金属丰度和行星轨道周期之间的相关性。我们发现，对于轨道周期小于10天的行星，主恒星的平均金属丰度高于周期大于10天的行星。
2018-09-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
M Dwarf Metallicities and Giant Planet Occurrence: Ironing Out Uncertainties and Systematics
比较太阳型恒星和M矮星周围的行星种群，可以揭示行星形成和演化对恒星质量的可能依赖性。然而，这种分析必须控制其他因素，即金属丰度，这是一个强烈影响气体巨行星出现的恒星参数。我们获得了加州行星搜索（CPS）监测的121颗M矮星的红外光谱，并确定了金属丰度，精度为0.08 dex。样品的平均值和标准偏差分别为-0.05和0.20 dex。我们参数化的周期小于2年的太阳型恒星周围的轨道上的巨行星的发生的金属丰度的依赖性，并将其应用到我们的M矮星样本，以估计预期的巨行星的数量。探测到的行星数量（3）低于预测的数量（6.4），但差异不是很显著（发现同样多或更少行星的概率为12%）。这三颗M型矮行星的母星并不特别富含金属，与金属丰度相关的幂律指数最有可能的值是M型矮星的1.06 dex/dex，而太阳型恒星的1.80 dex/dex;然而，这种差异与不确定性相当。在这两种类型的恒星周围都存在巨行星，这允许但不一定要求质量依赖于$\sim 1$ dex/dex。实际的行星-质量-金属丰度关系可能很复杂，要阐明它需要更大规模的调查，如地面红外光谱仪和盖亚空间天体测量任务所进行的调查。
2014-06-21 astro-ph.EP
Detection of Neptune-size planetary candidates with CoRoT data. Comparison with the planet occurrence rate derived from Kepler
[摘要]背景。自2006年12月底以来，CoRoT太空任务一直在寻找凌日行星。目标。我们的目标是研究CoRoT在短周期轨道上探测小尺寸凌日行星的能力，并将2 \leq R_p \leq 4 Rearth的CoRoT行星数量与开普勒行星候选者分布提供的小尺寸行星的出现率进行比较（Howard et al. 2012）。方法.我们进行了一项测试，模拟在真实的CoRoT光变曲线中超级地球和海王星的过境，并通过使用LAM过境检测管道盲目地搜索它们。结果在比r '= 14.0（15.5）亮的恒星周围，半径在2到4 Rearth之间、轨道周期P \leq 20天的行星的CoRoT探测率为59%（31%）。通过适当考虑CoRoT对海王星大小行星的探测率和凌日概率，我们发现，根据开普勒行星的出现率，CoRoT应该在6次观测运行中发现了12个\pm 2海王星绕G和K矮星运行，P \leq 17天。这一估计必须与海王星CoRoT-24 b和五个在所考虑的行星半径范围内的CoRoT行星候选者进行比较。因此，我们发现与开普勒在3 σ或5 σ的预期不一致，假设这些候选者的混合分数为0%（6个海王星）和100%（1个海王星）。结论.相对于开普勒来说，CoRoT海王星的丰度不足可能是由于几个原因。无论分歧的起源是什么，这需要更详细的研究，短轨道周期的CoRoT海王星的明显不足似乎间接支持开普勒数据中发现的一般趋…
2012-09-20 astro-ph.EP
Giant Planet Occurrence in the Stellar Mass-Metallicity Plane
恒星性质与系外行星出现率之间的相关性可用于为未来行星搜索工作的目标选择提供信息，并为行星形成过程提供有价值的线索。我们分析了1194颗恒星的样本从加州行星调查的目标，以确定经验的函数形式描述的可能性恒星窝藏一个巨大的行星作为其质量和金属丰度的函数。我们的恒星样本范围从质量低至0.2 Msun的M矮星到质量高达1.9 Msun的中等质量次巨星。与先前的研究一致，我们的样本在所有恒星质量下都表现出行星-金属丰度相关性;拥有巨行星的恒星比例为f \propto 10^{1.2 [Fe/H]}。我们可以排除演化恒星之间的平坦金属丰度关系（98%的置信度），这表明具有行星的恒星的高金属丰度不太可能是由于对流包层的污染。“我们的数据还排除了[Fe/H]< 0的恒定行星发生率，这表明巨行星在亚太阳金属丰度下继续变得更加罕见。我们还发现，行星的出现增加与恒星质量（f \propto Mstar），其特征是从3.5%左右的M矮星（0.5 Msun）到14%左右的A星（2 Msun），在太阳的金属丰度。我们认为，恒星性质和巨行星发生之间的相关性是行星形成的核心吸积模型的有力支持证据。
2010-05-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dependence of Small Planet Frequency on Stellar Metallicity Hidden by Their Prevalence
气体巨行星的出现率与恒星金属丰度的关系已经被牢固地建立起来。我们将这种所谓的行星金属丰度相关性扩展到更广泛的金属丰度和行星质量/半径范围。特别是，我们假设行星金属丰度的相关性是一个幂律低于一些临界饱和阈值，并举办至少一个行星的概率是统一的金属丰度高于阈值的恒星。然后，我们就能够解释之前关于小行星的行星金属丰度相关性的研究中尝试性检测和零检测之间的差异。特别是，我们发现这种相关性的零检测可以归因于高行星出现率和低检测效率的组合。因此，不能排除小行星的行星-金属丰度相关性。我们建议，恒星的金属丰度低于太阳的值是更好的目标，为小行星的行星金属丰度相关性测试。
2016-09-15 astro-ph.EP
Conditions for the occurrence of mean-motion resonances in a low mass planetary system
在新形成的行星系中发生的动力学相互作用可能反映了形成它们的原行星盘中发生的情况。考虑到这一点，我们探索的实现和维持轨道共振的迁移行星在地球质量范围内。迁移的时间尺度在数百万年和数千年之间变化。在前一种情况下，迁移时间与原行星气盘的寿命相当，可能会形成2：1的共振。在后者中，可以形成相对快速的迁移状态，例如8：7或11：10的高度可混性。然而，在任何一次大规模的迁移中，可能会相继形成几种不同的可迁移性，每一种可迁移性都与重要的轨道演化有关。我们还使用一个简单的分析理论，以发展的条件，形成一阶可重复性。这取决于行星的可压缩性、强制的迁移和循环速率以及行星的质量比。这些条件被认为是与我们的模拟结果相一致。
2009-11-08 astro-ph.EP
How Internal Structure Shapes the Metallicity of Giant Exoplanets
Institut für Astrophysik, Universität Zürich（苏黎世大学天体物理研究所）
研究通过分析不同内部结构对巨行星金属度的影响，发现低质量金属丰富行星主导质量-金属度反相关性，且非绝热模型可提高金属度至35%。
2026-02-04 astro-ph.EP
A break in planet occurrence near the pebble isolation mass should be observable by the Roman microlensing survey
Center for Star and Planet Formation, Globe Institute（恒星与行星形成中心，全球研究所）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）
研究通过1D Pebble吸积人口合成模拟，发现类冰线行星在微引力透镜灵敏度空间中表现出质量与轨道半径的对数非均匀分布，当行星核心生长停止于Pebble隔离质量时，迁移与气体吸积导致发生率异常，验证了巨行星形成的核心吸积模型。
2026-03-30 astro-ph.EP
Radial velocity homogeneous analysis of M dwarfs observed with HARPS. II. Detection limits and planetary occurrence statistics
基于HARPS对197颗M矮星20年的径向速度数据，本文通过构建探测极限图并考虑多行星性，重新计算了行星出现率，发现低质量行星出现率高达120%，温带区行星出现率为45.3%，而宽轨道巨行星仅出现在大质量M矮星周围。
2025-02-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dust in Protoplanetary Disks: A Clue as to the Critical Mass of Planetary Cores
原行星盘中的尘埃被认为是行星的组成部分。在核心吸积的情况下，尘埃盘（或金属丰度）的丰度对于形成气体巨星的核心至关重要。本文介绍了近年来我们在金属丰度与行星形成关系方面的研究进展，其中对行星形成频率（PFF）和启动气体吸积的行星核临界质量（$M_{c,crit}$）进行了统计检验。我们专注于三种不同的行星种群，它们在质量半长轴图中对观测到的系外行星很突出：热彗星，人口密集在1 AU左右的系外彗星，以及轨道紧凑的低质量行星。我们发现，由此产生的PFF为两个类木行星的金属丰度呈正相关，而低质量的行星有效地形成了广泛的金属丰度。这与观测到的行星-金属丰度相关性是一致的。通过对$M_{c,crit}$（定义为$<M_{c,crit}>$）的统计平均值的分析，我们发现这种相关性来源于两类木行星的$<M_{c,crit}>$随金属丰度的增加而稳定增加的行为，而小质量行星的$<M_{c,crit}>$的值相当恒定。这种$<M_{c,crit}>$的差异可以定义过渡金属丰度（transition metallicity，TM），高于TM的类木行星比低质量行星获得更大的$<M_{c,crit}>$值，因此气体巨星的形成更有效。我们发现，TM是敏感的重要参数，涉及$M_{c,crit}$。通过与观测结果的比较，我们发现$M_{c,crit}$最可能的值是$\simeq 5M_{\oplus}$，它小于文…
2014-01-30 astro-ph.EP
The occurrence of planets and other substellar bodies around white dwarfs using K2
大多数恒星都拥有行星系，并演化成白矮星（WD）。为了了解它们的后主序星（PMS）行星系演化，我们提出了一个寻找凌/食行星和其他亚恒星体（SB）周围的WDs使用的样本K2观察到的1148个WDs。使用过境注入，我们估计我们的搜索的完整性。我们把约束的行星和亚恒星机构周围的白矮星的行星半径和轨道周期的函数的发生。对于小行星大小到$1.5 \ R_{\oplus}$大小的短周期（$P < 40$日）小天体，这些是迄今已知的最强限制。我们进一步限制了热彗星（$< 1.5 \%$），宜居带地球大小的行星（$< 28 \%$）和解体的短周期行星（$\sim 12 \%$）的出现。我们盲目地恢复了所有先前已知的日食对象，为我们的分析提供了信心，并公开了所有的光变曲线。
2017-11-27 astro-ph.EP
The Effects of Metallicity, and Grain Growth and Settling on the Early Evolution of Gaseous Protoplanets
由引力不稳定性形成的巨大原行星在星周盘的外部区域经历了准静态收缩的早期阶段，在此期间半径很大，内部温度很低。这些物体不透明的主要来源是尘埃颗粒。我们研究了两个问题，涉及不透明度对3，5和7 MJ行星演化的影响。首先，我们为行星选择了三种不同的总体金属丰度，并简单地相应地缩放不透明度。我们发现，较高的金属性的结果在较慢的收缩作为一个结果，较高的不透明度。研究发现，塌缩前的时间尺度与金属丰度成正比。在这种情况下，由引力不稳定性形成的巨行星的生存被预测更有可能围绕低金属量恒星，因为它们在较短的时间尺度上演化到坍缩到小尺寸的点。但是富含金属的行星，由于收缩时间较长，有最好的机会捕获星子并形成重元素核心。其次，对于相同的三个行星质量和三个不同的总金属丰度值，我们研究了由于颗粒生长和沉降而导致的不透明度降低的影响。当这些过程被包括在内时，前坍缩的时间尺度被发现是1000年的顺序为三个质量，显着短于没有这些影响的时间尺度计算。在这种情况下，时间尺度被发现是相对不敏感的行星质量和组成。然而，行星自转以及气体和尘埃吸积的影响可能会增加时间尺度，但没有包括在计算中。我们发现的短时间尺度将排除金属富集的星子捕获，以及重元素核心的形成，在大范围的行星质量和金属丰度。
2010-10-04 astro-ph.EP
Metallicity regulates planet formation across all masses
Leland High School（利兰高中）
本研究通过总重元素质量分数分析，发现金属丰度不仅调控行星存在，还影响系统多重性与总质量，最重行星优先在富金属环境形成，支持核吸积理论并强调盘化学增丰的核心作用。
2025-10-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary systems in the light of asteroseismology: metallicity threshold for the planetary systems and age-metallicity relation
Ege University（伊兹密尔经济大学）；Washington University（华盛顿大学）
该研究利用MESA代码构建127颗宿主恒星的内部模型，发现行星形成的金属丰度阈值约为0.007，揭示了恒星Z₀与年龄、Zₛ的关系，以及行星半径的影响因素。
2026-08-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tracking Advanced Planetary Systems (TAPAS) with HARPS-N. V.: A Massive Jupiter orbiting the very low metallicity giant star BD+03 2562 and a possible planet around HD~103485
我们提出了两个演变的恒星从TAPAS（跟踪高级行星系）与HARPS-N项目致力于RV精密测量的候选人在宾夕法尼亚州-托伦天文学行星搜索中心。具有行星的演化恒星对于理解行星形成机制对母恒星质量和金属丰度的依赖性以及研究恒星-行星相互作用至关重要。本文基于精确的径向速度（RV）测量，对于HD 103485，我们使用Hobby-Eberly望远镜及其高分辨率光谱仪收集了3317天的57个历元，以及919天的18个超精密HARPS-N数据。对于BD+03 2562，我们收集了超过3380天的46个HET数据和超过919天的19个HARPS-N数据。我们提出的数据分析和搜索RV信号和恒星活动，恒星自转和光度变化之间的相关性。根据现有的数据，我们解释的RV变化测量在两颗恒星开普勒运动。这两颗恒星的质量都接近太阳（1.11和1.14），金属丰度非常低（[Fe/H]=-0.50和-0.71），并且都有木星的行星质量伴星（m sin i=7和6.4 Mj），在接近地球的轨道（1.4和1.3~au），具有中等的离心率（e=0.34和0.2）。然而，我们不能完全排除在HD~103485的情况下的信号是由于活动区的旋转调制。根据目前的数据，我们得出结论，BD+03 2562有一个真正的行星伴星，而对于HD 103485，我们不能完全排除RV信号调制的最佳解释不是行星的存在，而是恒星活动。如果，解释仍然是这…
2017-06-05 astro-ph.EP
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
Stability and Occurrence Rate Constraints on the Planetary Sculpting Hypothesis for "Transitional" Disks
过渡盘，即原行星盘，其中央有深而宽的缝隙，可能是行星雕刻的结果。通过比较数值模型和观测到的间隙，我们发现需要3-6颗巨行星的系统才能打开观测到的深度和宽度的间隙。我们探索这样的多行星系统的动力学稳定性，采用N体模拟，将处方的气体效应。我们发现，他们可以在一个典型的磁盘寿命稳定，从剩余的间隙气体，有利于行星锁定到平均运动共振偏心阻尼的帮助。然而，为了解释过渡盘的出现率，行星雕刻场景需要间隙开放友好的磁盘条件，特别是磁盘粘度$α\lesssim0.001$。此外，巨行星在$\sim 3-30$ AU间隔的人口统计，目前的数据约束不足，在很大程度上遵循的发生率外推径向速度调查，而不是从直接成像调查向内外推较低的发生率。即使以最乐观的发生率，过渡盘也不可能是大多数气体盘在其生命结束时所经历的共同阶段，因为没有足够的行星来打开这些间隙。最后，由于要求几乎所有大分离的巨行星都参与过渡盘的雕刻，大多数这样的行星必须在早期形成，并在盘寿命结束时以平均运动共振链结束。
2016-08-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet formation with envelope enrichment: new insights on planetary diversity
我们计算，第一次，自洽的行星增长模型，包括包络富集的影响。包层金属丰度的变化被认为是星子破裂或冰砾升华的结果。我们解决内部结构方程，考虑到整体能量守恒的信封计算在原地行星的增长。我们认为不同的不透明度和状态方程适合于广泛的金属丰度。我们发现，包层富集加速了气体巨星的形成。它还自然地解释了具有大部分H-He（质量约20 - 30%）的低质量和中等质量物体的形成。高不透明度模型很好地解释了太阳系巨行星的金属丰度，而低不透明度模型适合于形成具有厚H-He包层的小质量物体和具有亚太阳包层金属丰度的气体巨星。我们发现我们的模型和估计的水丰度WASP-43 b之间的协议。对于HD 189733 b、HD 209458 b和WASP-12 b，我们预测水的分数比观测估计的要大，至少是~ 2倍。冰质微行星的包层富集是解释从迷你海王星到气态巨行星等各种天体形成的自然方案。我们预测，总金属丰度和包络金属丰度随行星质量的增加而减小。
2016-09-04 astro-ph.EP
The California-Kepler Survey. IV. Metal-rich Stars Host a Greater Diversity of Planets
探索恒星的金属丰度与任何相关行星的存在和性质之间的联系，提供了行星形成时期和成熟行星系统之间的观测联系。我们通过分析开普勒目标恒星的金属丰度和发现有凌日行星的恒星子集来探索这种联系。在修正了观测的不完整性之后，我们测量行星的出现率：每100颗恒星中具有给定金属丰度$M$的行星数量。行星的出现与某些（但不是所有）行星的大小和轨道周期的金属丰度相关。对于具有$P = 10-100$日和$R_P = 1.0-1.7~R_E$的温暖的超级地球，行星的出现在金属丰度范围内几乎是恒定的，从$-$ 0.4 dex到+0.4 dex。我们发现每100颗恒星中有20颗温暖的超级地球，无论金属丰度如何。相比之下，温暖的次海王星（$R_P = 1.7-4.0~R_E$）的出现在同一金属丰度区间内翻了一番，从每100颗恒星20到40颗行星。我们将行星的分布建模为$d f \propto 10^{βM} d M$，其中$β$表征任何金属丰度相关性的强度。这种相关性随着轨道周期的减小和行星大小的增加而变陡。对于温暖的超级地球$β= -0.3^{+0.2}_{-0.2}$，而对于热的行星$β= +3.4^{+0.9}_{-0.8}$。原行星盘中的高金属丰度可能会增加最大岩石核心的质量或它们组装的速度，从而增加大于1.7 $R_E$的行星的产生。高金属丰度和短周期行星之间的关联可能反映了盘密度分布，这有助于固体向…
2018-01-21 astro-ph.EP
Occurrence and Architecture of Kepler Planetary Systems as Functions of Stellar Mass and Effective Temperature
开普勒任务已经发现了数千颗围绕不同恒星的系外行星，它们具有不同的光谱型（M、K、G和F），因此质量和有效温度也不同。以前的研究表明，行星出现率，即每颗恒星的行星平均数量，随着恒星有效温度（Teff）的增加而下降。在本文中，与最终的开普勒数据发布（DR 25）目录，我们重新审视恒星的有效温度（以及质量）和行星的出现之间的关系，但在恒星的行星和行星的数量的比例，每个行星系（即行星的多重性）。我们发现，无论是与行星的恒星和行星的多重性的分数随着恒星的温度和质量的增加而减少。具体来说，大约75%的晚型恒星（Teff<5000 K）拥有类开普勒行星，其平均行星多重数约为2.8;而对于早型恒星（Teff>6500 K），这一比例和平均多重数分别下降到约35%和约1.8。当$Δ$ AIC> 30时，有行星的恒星比例的下降趋势非常显著，尽管当$Δ$ AIC~5时，行星多样性的趋势有些试探性。我们的研究结果还使我们能够推导出行星轨道倾角的色散与恒星有效温度的关系。有趣的是，它被发现类似于众所周知的恒星温度和温度之间的趋势，表明这两种趋势可能有一个共同的起源。
2020-03-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
A framework for the architecture of exoplanetary systems. II. Nature versus nurture: Emergent formation pathways of architecture classes
在本系列的第一篇文章中，我们提出了一个独立于模型的框架，用于在系统级描述行星系的体系结构。行星系的结构有四种：相似的、混合的、无序的和有序的。在本文中，我们调查的形成途径，导致这四个架构类。为了理解在塑造一个系统的最终（质量）架构中，先天与后天的作用，我们将我们的架构框架应用于合成行星系-通过核心吸积形成-使用伯尔尼模型。四种建筑类型的形成路径呈现出普遍的模式。几乎所有从原行星盘中产生的行星系，其初始固体质量小于一个木星质量，都是相似的。从较重的磁盘中出现的系统可能会变成混合的、无序的或有序的。不断增加的动力学相互作用（行星-行星，行星-盘）往往会使系统的结构从混合到无序再到有序。我们的模型预测存在一个新的金属性架构的相关性。类似的系统在低金属量恒星周围出现的频率非常高。无序和有序类的出现随着金属丰度的增加而增加。随着金属丰度的增加，混合结构的出现先增加后减少。在我们的合成行星系中，自然的作用与养育的作用是分离的。自然（或初始条件）预先决定了一个系统的结构是否变得相似;否则，教养会影响一个系统是变得混合、无序还是有序。我们提出了“Aryabhata形成情景”来解释一些行星系，其中主机只有水丰富的世界。最后，我们讨论了未来可能支持或反驳本文结果的观测和理论工作。
2023-01-06 astro-ph.EP
The Metallicity Dimension of the Super Earth-Cold Jupiter Correlation
本文指出超级地球与冷木星相关性研究中的矛盾源于辛普森悖论，纳入金属丰度后发现二者在富金属类太阳恒星周围显著相关。
2024-03-05 astro-ph.EP
The origin of the high metallicity of close-in giant exoplanets II The nature of the sweet spot for accretion
巨行星的组成反映了它们的形成历史。在行星迁移阶段的星子吸积可能导致重元素进入巨行星。在我们之前的论文（Shibata et al. 2020）中，我们表明行星迁移期间的星子吸积发生在原行星盘的一个相当狭窄的区域，我们称之为“吸积的最佳点”。本文的目标是揭示甜蜜点的性质，并研究甜蜜点在确定气体巨行星组成中的作用。我们通过分析推导出最佳点所需的条件。然后，我们比较推导的方程与数值模拟。我们发现，甜蜜点所需的条件可以表示的比例的气体阻尼时标的小行星轨道和行星迁移时标。如果行星迁移的时间尺度与盘表面气体密度成反比，则最佳点的位置不随盘的演化而改变。被行星吸积的星子的质量取决于被平均运动共振引导的星子的数量。我们的分析表明，数十个地球质量的微行星可以被引导到甜蜜点，而不会发生微行星碰撞。然而，当更多的微行星陷入平均运动共振时，碰撞级联会导致微行星的碎裂。这可能会影响最佳点的位置和行星系中小天体的数量。我们得出结论，气体巨行星的组成取决于行星在形成过程中是否越过了最佳点。限制冷巨行星的金属丰度，预计将在最佳点之外，将揭示理解巨行星中重元素起源的关键信息。
2021-12-23 astro-ph.EP
Absence of a Correlation between White Dwarf Planetary Accretion and Primordial Stellar Metallicity
本文通过宽双星系统中伴星金属丰度作为白矮星原初金属丰度的代理，比较受污染与未受污染白矮星的金属丰度分布，发现两者无显著差异且吸积率与金属丰度无显著趋势，表明巨行星并非白矮星吸积事件的主导原因。
2024-06-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Metallicity of the Massive Protoplanets Around HR 8799 If Formed by Gravitational Instability
巨行星的最终组成是由于气体盘中的引力不稳定性而形成的，这取决于它们在“预塌缩”阶段捕获固体物质（微行星）的能力，当它们被拉伸和冷却时，准静态地收缩。坍缩前阶段的持续时间大致与行星质量的平方成反比，因此大质量原行星的坍缩前时间较短，因此捕获星子的机会有限。质量为3、5、7和10木星质量的原行星的有效吸积时间分别为7.82E4、2.62E4、1.17E4和5.67E3年。原行星所能捕获的总质量取决于行星质量、星子大小、原行星与母恒星的径向距离，以及当地固体表面密度。我们考虑三个径向距离，24，38和68 AU，类似于HR 8799系统中行星的径向距离，并估计可以吸积的重元素的质量。我们发现，对于HR 8799系统通常采用的行星质量，行星吸积的重元素量很小，使它们接近恒星的组成。
2009-11-26 astro-ph.EP
Analysis of new high-precision transit light curves of WASP-10 b: starspot occultations, small planetary radius, and high metallicity
WASP-10行星系很有趣，因为据报道其过境系外行星的半径值不同。主星在光度变化方面表现出活动，这是由斑点的旋转调制引起的。此外，在WASP-10 b的过境时间中发现了周期性调制，这可能是一个额外的天体干扰过境行星轨道运动的迹象。我们试图细化系统的物理参数，特别是行星半径，这对于研究凌日行星的内部结构至关重要。我们还确定新的过境时间，以确认或反驳观察到的过境时间异常。我们在2010年获得了WASP-10 b四次凌日的高精度光变曲线。假设各种边缘暗化的法律，我们产生了最佳的拟合模型和重新确定的系统参数。采用祈祷珠法和蒙特卡罗模拟得到误差估计。三个凌日光变曲线显示了该行星在穿过恒星盘期间被暗斑掩盖的特征。在确定系统参数时考虑了恒星活动对凌日深度的影响。发现WASP-10 b的半径不大于1.03木星半径，这个值明显小于大多数以前的研究结果。我们计算行星的内部结构模型，假设一个两层结构，一个均匀的信封顶部的岩石核心。WASP-10 b的高平均密度值使人们可以考虑行星的内部结构，包括270至450个地球质量的重元素。我们新的中期过境时间证实，过境时间不能解释一个恒定的时间，如果所有的文献数据点被认为是。它们与星历表一致，假设过境时间的周期性变化......
2011-09-22 astro-ph.EP
The New Generation Planetary Population Synthesis (NGPPS). III. Warm super-Earths and cold Jupiters: A weak occurrence correlation, but with a strong architecture-composition link
最近的观测结果表明，内部超级地球和外部巨行星的出现率之间存在正相关关系。这些结果提出了一个问题，即这种趋势是否可以用行星形成理论来重现和解释。在这里，我们调查的性质，内部超级地球和外部巨行星，形成根据核心吸积的情况。我们研究这些行星物种之间的相互关系，在合成行星系，并比较它们观察到的系外行星人口。我们调用了行星形成和演化的第三代伯尔尼模型来模拟1000个多行星系统。然后，我们将这些合成系统与观察到的样本进行比较，考虑到扭曲观察到的人口统计数据的检测偏差。在同一个系统中，温暖的超级地球和寒冷的彗星的形成与单独的外观相比有所增强，尽管它比通过观测提出的要弱。我们将这种差异归因于温暖和动态活跃的巨行星，它们经常破坏内部系统，特别是在高金属含量的环境中。一般来说，两种行星类型的联合出现需要起源原行星盘中的中间固体储存器。此外，我们发现不同系统架构中行星的挥发性含量存在差异，并预测高密度超级地球更有可能拥有一个外部巨星。这种相关性可以通过观测来检验。
2020-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gravity-sensitive Spectral Indices in Ultracool Dwarfs: Investigating Correlations with Metallicity and Planet Occurrence using SpeX and FIRE Observations
本文通过 SpeX 和 FIRE 近红外光谱分析56颗超冷矮星的重力敏感指数，发现 FeH_z 与金属丰度呈3.3σ反相关，但重力类别与行星出现率无显著关联，提示解释行星宿主时需谨慎。
2025-08-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Jupiter Analogues Orbit Stars with an Average Metallicity Close to that of the Sun
木星在决定太阳系的结构和形态方面发挥了重要作用。虽然热木星类型的系外行星优先在富含金属的恒星周围形成，但质量，轨道和偏心率与木星（木星类似物）相当的行星形成所需的条件尚不清楚。使用光谱金属丰度，我们表明，恒星托管木星类似物的平均金属丰度接近太阳，相反，他们的热木星和偏心冷木星的同行，其轨道与超太阳金属丰度的恒星。此外，木星类似物的偏心率随着主星金属丰度的增加而增加，这表明行星-行星散射产生高度偏心的冷彗星可能在富含金属的环境中更常见。为了研究这些金属丰度趋势的可能解释，我们将观测结果与数值模拟进行了比较，数值模拟表明，富含金属的恒星通常会形成多个彗星，导致行星与行星的相互作用，因此，无论是偏心冷彗星还是热彗星都普遍存在圆形轨道。虽然这些样本很小，而且金属丰度也有变化，这表明除了金属丰度之外，还有许多过程影响着行星系的形成，但现有的数据表明，木星类似物和地球大小的行星围绕着平均金属丰度接近太阳的恒星形成，而高金属丰度的系统则优先拥有偏心的冷木星或热木星，表明较高金属量的系统可能不利于类似于太阳系的行星系的形成。
2018-02-19 astro-ph.EP
Towards a new era in giant exoplanet characterisation
本研究指出结合Plato的恒星年龄测量与Ariel及JWST的大气观测，可将巨型系外行星整体金属丰度不确定性降低数倍，从而精确推断其成分。
2023-05-24 astro-ph.EP
The Mass-Metallicity Relation for Giant Planets
近年来，系外行星的发现为研究巨行星的体成分提供了大量新的数据。在这里，我们确定了47颗凌日巨行星（$20 M_\oplus < M < 20 M_{\mathrm{J}}$），它们的恒星日射足够低（$F_* < 2\times10^8\; \text{erg}\; \text{s}^{-1}\; \text{cm}^{-2}$，或大致$T_\text{eff} < 1000$），不受热木星半径膨胀机制的影响。我们计算了一组新的热和结构演化模型，并使用这些模型与47个过境行星的性质（质量，半径，年龄）进行比较，以确定它们的重元素质量。行星重元素质量$M_z$和行星总质量之间存在着明显的相关性，近似为$M_z \propto \sqrt{M}$。这一发现与行星形成的核心吸积模型一致。我们还研究了恒星金属丰度[Fe/H]如何影响行星金属富集，并发现比以前报道的样本量较小的研究更弱的相关性。我们确认行星金属富集相对于母星$Z_{\rm planet}/Z_{\rm star}$和行星质量之间有很强的关系，但在$Z_{\rm planet}/Z_{\rm star}$与行星轨道性质或恒星质量没有关系。许多行星（$>50$ $M_{\oplus}$）的重元素质量都很大，这意味着大量的重元素存在于氢/氦包层中，而不是核心中，因此富含金属的巨行星大气层应该是规则。我们还讨论了一个模型的核心吸积行星…
2016-08-31 astro-ph.EP
Metallicity-Dependent Signatures in the Kepler Planets
利用加州开普勒巡天（CKS）的数据，我们研究了近距离行星的主恒星金属丰度与行星性质的趋势。通过结合CKS调查确定的行星半径间隙的属性的知识，我们能够分别研究行星核心和它们的气体包络的属性。我们的主要发现是，在金属丰度较高的恒星周围，行星的固体核心质量较高，这些更大的核心能够吸积更大的气体包层。此外，对最近报道的在高金属丰度恒星周围短周期内更常见的半径在（2- 6 R地球）范围内的行星的详细研究发现，H/He大气行星的平均主恒星金属丰度在~20天的轨道周期内平稳增加。我们解释的大气光蒸发的背景下的金属丰度增加的位置：较高的金属丰度的恒星很可能拥有较高的大气金属丰度，这增加了冷却的光蒸发流出，降低质量损失率的行星。因此，具有较高金属含量大气层的行星能够在较短的轨道周期内抵抗光蒸发。最后，我们发现在2.8西格玛的证据表明，行星不主机H/He大气层在长时间内更常见于低金属丰度恒星周围。这样的行星很难用最初吸积H/He大气的行星的光蒸发剥离来解释。或者，这群行星可能代表了在气体盘分散后以类似地球的方式形成的行星。
2018-07-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
CFBDSIR 2149-0403: young isolated planetary-mass object or high-metallicity low-mass brown dwarf??
我们对候选的自由浮动行星CFBDSIR~J214947.2-040308.9进行了多波长，多仪器观测表征，这是一颗可能具有低重力特征的晚期T矮星，以限制其物理性质。我们分析了9个小时的X-射手光谱与信号检测从0.8- 2.3 $μ$ m，以及额外的测光在中红外使用斯皮策太空望远镜。结合VLT/HAWK-I天体测量视差，这使得从可见光到5 $μ$ m的绝对通量的完整特征，包括超过90%的预期能量由这样一个冷的晚期T型物体发射。我们的频谱分析还提供了径向速度，因此确定其完整的三维运动学。虽然我们的新光谱证实了CFBDSIR 2149的低重力和/或高金属丰度，但视差和运动学安全地排除了任何已知的年轻运动群的成员资格，包括AB~Doradus。我们使用的KI在1.25 $μ$ m的双峰的等效宽度作为一个有前途的工具来区分低重力的影响，从高金属丰度的冷大气的发射光谱的影响。在CFBDSIR 2149的情况下，观察到的KI双峰明显有利于低重力溶液。因此，CFBDSIR 2149是一颗特殊的晚T矮星，可能是一颗年轻的行星质量天体（2- 13兆木星，$<$ 500百万年），可能类似于系外行星51 Erib，或者可能是一颗2- 40兆木星的棕矮星，具有超太阳的金属丰度。
2017-03-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Ordering of Exoplanet Systems
本文基于开普勒多行星系统数据研究行星半径排序，发现内侧行星更小的稳健趋势及其与金属丰度的关联，并提出行星排序可作为约束行星形成与演化模型的新观测量。
2025-08-18 astro-ph.EP
Combining Kepler and HARPS Occurrence Rates to Infer the Period-Mass-Radius Distribution of Super-Earths/Sub-Neptunes
正在进行的高精度径向速度行星搜索（High Accuracy Radial velocity Planet Search，HARPS）发现，太阳附近30-50%的GK矮星拥有质量小于海王星的行星，其轨道P < 50天。乍看之下，这一总体出现率似乎与开普勒任务Q 0-Q2期间测量的行星频率不一致，开普勒任务探测到的1，235颗行星候选者意味着约15%的主序星矮星拥有R_pl < 4 R_Earth的短周期行星。然而，很难对这两次巡天进行严格的比较，因为它们观测的是不同的恒星星族，测量的是不同的行星性质。在这里，我们报告的Monte Carlo研究的结果，可以解释这种差异，通过合理的分布的行星成分。我们发现，同时由（1）致密硅酸盐-铁行星和（2）低密度气体主导的世界组成的人口提供了与当前数据的自然拟合。在这种情况下，致密行星的比例随着质量的增加而减少，从M = 1 M_Earth时的f_rocky = 90%到M = 17 M_Earth时的f_rocky = 10%。我们的最佳拟合群体在2 < P < 50天和1 < M < 17 M_Earth的总发生率为40%，其特征在于简单的幂律指数形式N（M）dM ~ M^alpha dM和N（P）dP ~ P^beta dP，其中alpha = -1.0和beta = 0.0。因此，我们的模型群体包含四个自由参数，并且很容易通过未来的观察进…
2011-08-30 astro-ph.EP
Retired A Stars Revisited: An Updated Giant Planet Occurrence Rate as a Function of Stellar Metallicity and Mass
对演化恒星的系外行星调查提供了越来越多的证据，证明巨行星的形成不仅取决于恒星的金属丰度（[Fe/H]），还取决于质量（$M_\star$）。然而，测量亚巨星和巨星的精确质量比测量它们的主序星更具挑战性，这导致了最近对恒星质量和行星出现之间相关性的真实性的担忧。为了解决这些问题，我们使用HIRES光谱对245颗次巨星的样本进行光谱分析，并得出新的大气和物理参数。我们还首次以均匀的方式计算了该样品的空速。当在恒星质量的计算中考虑红化修正并对结果应用-0.12 M的$_{\odot}$偏置时，亚巨星的质量与它们的空间速度分布是一致的，与文献中的说法相反。同样，我们对它们自转速度的测量进一步证实了具有$M_\star \geq 1.6$ M $_{\odot}$的亚巨星（“退休A星”）的质量在以前的分析中没有被高估。使用这些新的结果，我们的样本演化的恒星，再加上更新的样本FGKM矮星，我们证实，巨行星的发生增加与恒星质量和金属丰度高达2.0 M $_{\odot}$。我们发现，形成一个巨大的行星的概率是一个近似的一对一的函数的金属总量的原行星盘$M_\star 10^{[Fe/H]}$。这种相关性为行星形成的核心吸积机制提供了额外的支持。
2019-05-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Can Large-Scale Migration Explain the Giant Planet Occurrence Rate?
当轨道周期超过$\sim$ 300天时，巨行星的出现率会增加。长期以来，人们一直怀疑这一特征的物理起源是大规模的行星迁移，因为标准太阳星云中标准I型迁移的时间尺度更长，距离恒星更远。这些计算还发现，典型的超导轴承核心穿梭向磁盘内边缘的时间尺度上的数量级短于气体磁盘的寿命。气态巨行星在无数距离上的存在需要减缓大规模迁移的机制。我们重新审视的迁移范例，得出模型发生率配置文件的核心迁移，质量增长的气体吸积，和行星间隙开放。我们明确表明，前两个过程发生在串联。一旦行星与盘上气体的相互作用形成了很深的间隙，行星的径向运输就会大大减慢。在离恒星较近的地方，轨道周期更容易受到扰动，因此考虑到间隙的开放，最终的轨道周期分布也是如此。为了恢复观测到的出现率的上升，气体巨星需要在更远的地方变得更大，如果它们的外壳没有灰尘，这是自然实现的。我们发现的质量梯度的范围来调和观测到的彗星的发生率是太突然，占低偏心率巨行星的质量周期分布，挑战磁盘迁移作为热和暖彗星的主要起源渠道。未来的努力，在无偏质量分布的特点将更强的限制从迁移理论的预测。
2020-10-15 astro-ph.EP
Disentangling Metallicity Effects in Hot Jupiter Occurrence Across Galactic Birth Radius and Phase-Space Density
本研究通过GALAH和APOGEE巡天及NIHAO模拟，发现热木星发生率随银河系诞生半径增加而下降，主要由恒星金属丰度驱动，而非相空间成团环境，为行星形成提供了零假设。
2025-06-19 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Occurrence and Architecture of Exoplanetary Systems
太阳系的基本几何形状--行星轨道的形状、间距和方向--长期以来一直是令人着迷的主题，也是行星形成理论的灵感来源。对于系外行星系统，这些相同的性质只是最近才成为焦点。在这里，我们回顾了我们目前的知识，其他恒星周围的行星，他们的轨道距离和偏心率，轨道间距和相互倾斜的多行星系统，主恒星的旋转轴的方向，和双星系统中的行星的属性。
2015-10-15 astro-ph.EP
The Occurrence of Wide-Orbit Planets in Binary Star Systems
双星系统中行星的出现已经通过各种各样的技术进行了研究，这些技术对广泛的半长轴进行了采样，但这些结果大多适用于半长轴小于几个天文单位的行星。我们利用一种新的方法--在白矮星的大气中是否存在重元素--来阐明在主序星双星系统中半长轴大于几个天文单位的行星的频率。我们只考虑假定的行星系统围绕一个成员运行的双星（没有环双星行星）。对于主序星光谱类型为A或F的主序星双星，已发表的文献数据表明，半长轴小于1000天文单位的副恒星的存在抑制了主序星周围扩展行星系统的形成和/或长期稳定性。对于这些光谱类型和初始半长轴$\geq$ 1000天文单位，扩展行星系统似乎是常见的恒星周围的双星系统，因为他们是围绕单星。
2014-07-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Spectroscopic Analysis of the California-Kepler Survey Sample: II. Correlations of Stellar Metallicities with Planetary Architectures
我们提出了独立的和自洽的金属丰度的样本807行星托管恒星从加利福尼亚州开普勒调查LTE光谱分析使用选定的样品Fe I和Fe II线。使用非参数统计检验研究了主恒星金属丰度、行星半径和行星结构（轨道周期-温暖或炎热-和多重性-单一或多个）之间的相关性。除了证实文献中先前的结果外，例如，在所有类型的热和暖行星系之间，宿主恒星的金属丰度分布总体上是不同的，我们报告了一个新的发现，即当比较热和暖系统的金属丰度中值时，多个超级地球的差异要比单个超级地球的差异大得多。热的单个超级地球与温暖的单个超级地球的金属丰度CDF表明不同的母恒星星族，而对于亚海王星，情况并非如此。亚海王星和亚土星之间的过渡半径是通过比较太阳附近银河系薄盘的APOGEE金属丰度分布与根据其系统中最大的已知行星分离的主恒星的金属丰度分布来检查的。这些比较揭示了随着系统中最大行星半径的增加，金属丰度分布的差异越来越大，R $_{p}>$ 2.7 R $_{\oplus}$的母星金属丰度变得明显不同。p值作为行星半径的函数的行为在R $_{p}$ = 4.4 $\pm$ 0.5 R $_{\oplus}$处经历了大的斜率变化，表明小行星和大行星之间的半径边界。
2021-07-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
The occurrence rate of exoplanets orbiting ultracool dwarfs as probed by K2
随着TRAPPIST-1周围行星系的发现，人们对超冷矮星作为潜在行星宿主的兴趣激增。超冷矮星周围的行星系代表了我们用JWST表征温带岩石行星大气的最佳机会。然而，TRAPPIST-1仍然是同类系统中唯一已知的系统，超冷矮星周围行星的出现率仍然受到很大的限制。我们试图对NASA K2任务观察到的超冷矮星进行完整的凌日搜索，以限制这些恒星周围行星的出现率。我们对K2观测到的超冷矮星样本进行了滤波和去噪处理，对它们的光谱能量分布进行了拟合，并使用了来自Gaia的滤波器。我们建立了一个自动管道来执行测光，光变曲线的趋势，并寻找过境。使用我们的管道的广泛的注入回收测试，我们计算我们的搜索的检测灵敏度，从而我们的样本的完整性。我们推断行星发生率的层次贝叶斯模型（HBM）来处理不确定的行星参数。随着发生率参数化的逐步功能，我们展示了一种方便的方法，直接边缘化我们的HBM（行星参数）的第二个层次。我们的方法是普遍适用的，可以大大加快推理与较大的目录检测到的行星。我们在702颗超冷矮星的样本中检测到一颗行星：一颗先前验证过的迷你海王星。因此，我们推断在1 - 20天的轨道周期内，小海王星（2 - 4 Re）的出现率为η = 0.20+0.16-0.11。对于1 - 20天内的超级地球（1 - 2 Re）和冰/气巨星（4 - 6 Re），我们分别给出了η < 1.14和η < 0.29的95%可信区间…
2020-05-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Friends and Foes: Conditional Occurrence Rates of Exoplanet Companions and their Impact on Radial Velocity Follow-up Surveys
对开普勒多行星系统的人口研究揭示了其底层结构的惊人程度。来自探测到的凌日行星的信息可以与人口模型相结合，以预测系统中其他行星的存在和性质。使用行星系分布的统计模型（He et al. 2020; arXiv：2007.14473），我们计算行星的条件出现作为开普勒可探测行星的周期和半径的函数。大约一半（$0.52 \pm 0.03$）的时间，被探测到的行星不是系统中具有最大半振幅$K$的行星，因此测量具有径向速度（RV）的过境行星质量的努力将不得不与数据中的其他行星信号竞争。我们模拟RV观测表明，假设一个单行星模型来测量过境行星的$K$，往往需要显着更多的观测比在理想情况下没有额外的行星，由于系统误差从看不见的行星同伴。我们的研究结果表明，$K$接近单次测量RV精度（$σ_{1,\rm obs}$）的10天周期的行星通常需要$\sim 100$观测来测量其$K$，误差在20%以内。对于实现$σ_{1,\rm obs} = 10$ cm/s的下一代RV仪器，需要大约$\sim 200$（$600$）观测来测量在开普勒类系统中过境金星的$K$，以优于20%（10%）的误差，这是没有任何行星伴星的金星所需的$\sim 2.3$的$\sim 2.3$倍。
2021-10-06 astro-ph.EP
Relative occurrence rates of terrestrial planets orbiting FGK stars
本文的目的是推导出一个相对行星出现率的地图，可以提供对FGK恒星周围的类地行星的总体分布的约束。基于Kepler DR 25数据发布中的行星候选者，首先利用高斯核模型生成行星分布的连续密度图，并对凌日事件发现空间随行星轨道距离增加而减小的几何因子进行修正。拟合出探测效率随行星轨道距离增加和行星半径减小的两个指数衰减函数。最后，行星分布的密度图被补偿为探测效率的拟合指数衰减函数，以获得类地行星的相对出现率分布。结果表明，在0.2天文单位内，存在两个行星丰度区：一个对应于半径在0.5 ~ 1.5 R_Earth之间的行星，另一个对应于半径在1.5 ~ 3 R_Earth之间的行星。它也证实了可能由大气蒸发引起的特征：在~ 0.5 AU的范围内有一个大小在2.0和4.0 R_Earth之间的行星空缺，而对于半径在1.5和3.0 R_Earth之间的行星，在0.2和0.5 AU之间有一个出现率相对较低的山谷。
2021-02-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
The metallicity distribution and hot Jupiter rate of the Kepler field: Hectochelle High-resolution spectroscopy for 776 Kepler target stars
开普勒凌日巡天发现的热彗星的出现率大约是以太阳邻近恒星为目标的径向速度巡天的一半。解释这种差异的一个假设是，这两个调查的目标恒星具有不同的恒星金属丰度分布。为了验证这一假设，我们测量金属丰度分布的开普勒目标使用Hectochelle多光纤，高分辨率光谱仪。将我们的光谱分析限制在log（g）>3.5的样本中的610颗矮星上，我们测量到的金属丰度分布的平均值为[M/H]_{mean} = -0.045 +/-0.00，与以前对开普勒场靶星的研究一致。相比之下，加利福尼亚行星搜索径向速度样本的金属丰度分布的平均值为[M/H]_{CPS，mean} = -0.005 +/- 0.006，并且根据Kolmogorov-Smirnov检验，样本来自不同的母体种群。我们重新拟合的指数之间的关系的恒星托管一个接近的巨行星和主恒星的金属丰度使用的样本从加州行星搜索更新的金属丰度的矮星。最佳拟合关系告诉我们，两个样本之间金属丰度的差异不足以解释热木星出现率的差异;金属丰度差异需要$\simeq$ 0.2-0.3 dex才能完全一致。我们还表明，（子）巨大的污染在开普勒样本不能调和的两个发生计算。我们的结论是，其他因素，如二进制污染和不完美的恒星属性，也必须发挥作用。
2016-12-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Multiple Populations of Extrasolar Gas Giants
有两种行星形成的情况：核心吸积和引力盘不稳定性。基于气体物体优先在富含金属的主星周围被观察到的事实，迄今为止发现的大多数太阳系外气体物体被认为是由核心吸积形成的。在这里，我们提出了在485个行星系中发现的569个气态行星和褐矮星样本，这些样本跨越3个质量区域，边界值分别为4和25千万亿质量，通过对这些样本进行主恒星金属丰度的聚类分析，最大限度地减少径向速度测量对聚类分析的选择效应的影响。较大的质量被认为是在行星形成过程中形成的物体的质量上限。相比之下，质量下限似乎反映了早型和G型恒星周围行星形成过程的差异;盘不稳定性在早型恒星周围的行星形成过程中起着更大的作用。质量在4到25木星质量之间的星群，环绕早期型恒星运行，其中包括行星，这些行星不仅通过核心吸积过程形成，也通过引力盘不稳定性形成，因为星群优先围绕贫金属恒星运行，或者与主恒星的金属丰度无关。因此，必须有一个混合的方案，为行星形成的不同系统。
2019-03-14 astro-ph.EP
Metallicity of M dwarfs: the link to exoplanets
M型矮星的恒星参数的确定在星系天文、恒星天文和行星天文学领域具有重要意义。M星是研究最少的银河系组成部分，就其基本参数。然而，它们是银河系中数量最多的恒星，并贡献了银河系总（重子）质量的大部分。特别是，我们对它们的金属丰度感兴趣，以便研究恒星与行星的联系并改进行星参数。作为初步结果，我们提出了Bonfils等人（2005年），Johnson & Apps（2009年）和Schlaufman & Laughlin（2010年）的金属丰度校准测试，使用了17个具有精确V波段测光的新样本。
2011-01-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Extrasolar planet population synthesis IV. Correlations with disk metallicity, mass and lifetime
上下文这是一系列显示行星人口综合计算结果的论文中的第四篇。目标。本文的目的是系统地研究盘的重要性质，即盘金属丰度、质量和寿命对行星基本性质的影响。方法.对于大量的原行星盘，我们计算了一个人口的行星与我们的核心吸积形成模型，包括行星迁移和磁盘的演变。结果我们发现了大量的相关性：关于行星的初始质量函数，金属丰度，磁盘质量和磁盘寿命有不同的角色：对于高[Fe/H]，巨行星更频繁。对于高质量的盘，巨行星的质量更大。对于长的盘寿命，巨行星既更频繁，质量也更大。在低金属丰度时，非常巨大的巨行星无法形成，但除此之外，巨行星的质量和金属丰度是不相关的。相比之下，行星质量和盘气体质量是相关的。巨型行星形成的最佳位置是5天文单位。在这个距离之内和之外，需要更高的星子表面密度。低金属丰度可以被高盘质量所补偿，反之亦然，但不是无限的。在低金属丰度时，巨行星只在冰线外形成，而在高金属丰度时，巨行星形成发生在整个磁盘上。迁移的程度随着盘质量和寿命的增加而增加，通常随着金属丰度的增加而减少。金属丰度和巨行星的半长轴之间没有明确的相关性，因为在[Fe/H]低的盘中，行星开始更远，但迁移更多，而在[Fe/H]高的盘中，它们开始更远，但迁移更少。结论.原行星盘的性质决定了行星的性质，并留下许多印记。
2012-01-04 astro-ph.EP
Dependence of Planet populations on Stellar Mass and Metallicity: A Pebble Accretion-based Planet Population Synthesis
本研究采用基于卵石吸积的行星种群合成模型，探讨了行星属性与恒星质量及金属丰度的相关性，成功再现了系外行星观测的主要特征并揭示了系统架构的长期演化规律。
2025-03-31 astro-ph.EP
The Occurrence Rate of Nearby Planetary Companions to Hot Jupiters
Princeton University（普林斯顿大学）；Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森天体物理中心）；University of Southern Queensland（昆士兰南方大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Yale University（耶鲁大学）；Institute for Astronomy, University of Hawaii at Mānoa（夏威夷大学马诺阿分校天文学研究所）；Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)（加那利群岛天体物理学研究所）；Université de Liège（列日大学）；Sternberg Astronomical Institute, Lomonosov Moscow State University（莫斯科罗蒙诺索夫国立大学斯捷尔恩伯格天文研究所）；American Public University（美国公立大学）；American Association of Variable Star Observers（变星观测者协会）
研究热木星附近行星伴星出现率，用箱式最小二乘法搜索TESS数据，得出出现率下限，比较不同搜索速率，发现热木星与伴星可能的对齐情况，综合证据表明有附近伴星的热木星与其他热木星有冷伴星速率相似，还指出需综合测量来解释形成途径普遍性。
2026-07-17 astro-ph.EP
