Rossiter-McLaughlin Observations of 55 Cnc e
我们提出了Rossiter McLaughlin观测的过境超级地球55 Cnc e收集在2012年1月和2013年11月之间的6个过境事件与HARPS和HARPS-N。我们没有检测到超过35 cm/s(3-sigma)的径向速度信号,并将恒星v sin i限制在0.2 +/- 0.5 km/s。这颗恒星似乎是一个非常缓慢的旋转体,产生非常低振幅的罗斯特-麦克劳克林效应。在如此低的振幅下,55 Cnc e的Rossiter McLaughlin效应在我们的数据中未被检测到,并且系统的任何自旋轨道角仍然是可能的。我们还进行了多普勒断层扫描,并得出了类似的结论。我们的研究结果提供了一个未来仪器的能力,以研究由超级地球产生的低振幅罗斯特-麦克劳克林效应一瞥。
2014-08-09 astro-ph.EP
Ground-Based Transit Observations of the Super-Earth 55 Cnc e
我们报告的第一次地基探测的超地球系外行星55 Cnc e的浅凌日使用2米级望远镜。使用差示分光光度法,我们在2013年和2014年分别观测到一次凌日,平均光谱分辨率为~700和~250,跨越了约翰逊BVR光度带。我们从2013年的观测中发现白光行星与恒星的半径比为0.0190 -0.0027+0.0023,从2014年的观测中发现为0.0200 -0.0018+0.0017。这两个数据集组合后的半径比为0.0198 -0.0014+0.0013。这些值都与以前的空间为基础的结果。数据中的闪烁噪声使我们无法对扩展的富氢大气的存在进行严格的限制。尽管如此,我们对55 Cnc e的探测表明,地面上的中型望远镜将能够对凌日系外行星调查卫星(TESS)在明亮恒星周围发现的超级地球候选者进行常规后续观测。我们预计,通过制定观测战略以尽量减少闪烁噪声,也将有可能对这些行星的大气特征施加限制。
2014-11-27 astro-ph.EP
Multi-season optical modulation phased with the orbit of the super-Earth 55 Cnc e
上下文55 Cnc e是一颗围绕类太阳恒星运行的凌日超级地球,轨道周期为17.7小时。2011年,利用MOST空间望远镜探测到通量的准正弦调制,其周期与行星轨道相同。这种调制的幅度太大,无法解释为行星反射或发射的光的变化。目标。MOST望远镜在五年中每年继续观察55 Cnc e几周,覆盖了143次单独的凌日。本文分析了这些观测中观测到的相位调制,并对该行星的二次日食进行了搜索。方法. MOST数据中系统噪声的最重要来源是来自地球反射的杂散光,这种杂散光受到卫星轨道周期和地球自转周期的调制。我们提出了一种新的技术来处理这种噪声源,我们结合标准的去趋势程序MOST数据。然后,我们进行马尔可夫链蒙特卡罗分析的趋势光变曲线,模拟行星过境和相位调制。结果在随后的几年中,我们发现了与2011年相似的相位调制;然而,最大光的振幅和相位在113到28 ppm和0.1到3.8 rad之间变化。没有探测到二次日食,但我们将行星的几何半径限制在0.47(2 $σ$)以下。结论.虽然我们不能确定所观察到的光调制的单一来源,我们提出了一些可能的情况。这些包括恒星与行星的相互作用或存在一个凌日的拱星尘埃环。然而,对这些观测结果的详细解释受到其光度精度的限制。光学波长的额外观测可能有助于揭示潜在的物理过程。
2019-10-04 astro-ph.EP
Revisiting rho 1 Cancri e: A New Mass Determination Of The Transiting super-Earth
我们提出了一个质量测定凌日超地球rho 1巨蟹座e的基础上,近700个精确的径向速度(RV)测量。这个广泛的RV数据集包括麦克唐纳天文台行星搜索收集的数据和Lick和Keck天文台公布的数据(Fischer等人,2008年)。我们在Harlan J. Smith 2.7 m望远镜的Tull Coude光谱仪上获得了212个RV测量值,并将它们与我们在2003-2004年使用Hobby-Eberly望远镜(HET)的高分辨率光谱仪(HRS)拍摄的131个光谱的新多普勒缩减相结合,用于最初发现rho 1 Cancri e。使用这个大数据集,我们获得了该系统的5行星开普勒轨道解,并测量了rho 1 Cnc e的RV半振幅K = 6.29 +/- 0.21 m/s,并确定质量为8.37 +/- 0.38 M_Earth。因此,质量的不确定性小于5%。这颗行星之前被发现过境其母星(Winn et al. 2011,Demory et al. 2011),这使他们能够估计其半径。结合Gillon等人(2012)的最新半径估计值,我们得到平均密度为rho = 4.50 +/- 0.20 g/cm^3。rho 1 Cnc e在质量半径图中的位置表明,这颗行星含有大量的volitales,可能是围绕岩石核心的富含水的外壳。
2012-08-28 astro-ph.EP
Variability in the super-Earth 55 Cnc e
近年来,在观测巨型系外行星的大气特征方面取得了相当大的进展,但由于观测小型行星的重大挑战,岩石系外行星的过程在很大程度上仍然未知。许多观测超级地球(质量为1-10个地球质量的系外行星)光谱的努力迄今为止只揭示了无特征的光谱。在本文中,我们报告了一个4- $σ$检测的变化,在白昼侧的热辐射从过境的超级地球55巨蟹座e。在八次日食期间,对这颗行星进行的中红外线专门天基监测显示,2012年至2013年期间,其白昼大气层的热辐射变化了3.7倍。变化的幅度和趋势不能用星点的潜在影响或在观测的短时间内大气中的局部热或成分变化来解释。大规模的表面活动的可能性,由于强烈的潮汐相互作用可能类似于木卫一,或存在的拱星/环行星际物质似乎是合理的,并激励未来的长期监测的行星。
2015-11-20 astro-ph.EP
ACME Stellar Spectra. I. Absolutely Calibrated, Mostly Empirical Flux Densities of 55 Cancri and its Transiting Planet 55 Cancri e
ACME光谱项目提供了绝对校准的,主要是经验的外行星宿主恒星光谱,用于分析恒星及其行星。光谱是从地面望远镜获得的,并直接与校准的地面和空间测光联系在一起。光谱仍然只是“大部分”的经验,因为大地吸收,但插值恒星模型的差距,波长覆盖范围提供了连续的恒星光谱。在其他用途中,光谱适合于精确地将观测到的二次日食(掩星)转换为绝对通量单位,而最大限度地减少了对模型的依赖。在这封信中,我介绍了ACME的方法,并提出了一个校准的光谱附近,超级地球托管恒星55巨蟹座,跨越范围从0.81-5.05微米。这个光谱非常适合解释近红外和热红外日食观测。通过这个光谱,我显示了小的,低质量的凌日行星55 Cnc e的亮度温度是1950 + 260/-190 K在4.5微米(比以前报道的更冷),这对应于行星通量为0.44 + 0.12/-0.08 mJy。这一结果表明,这颗行星有一些非零的辐射,吸收恒星辐射的适度有效的再分配,和/或光学厚大气的组合,但需要更精确的日食测量来区分这些辐射。
2012-11-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal dissipation and eccentricity pumping: Implications for the depth of the secondary eclipse of 55 Cnc e
我们使用超级地球55 Cnc e作为一个案例研究,以解决潮汐加热的可观察到的效果。我们调查是否行星-行星的相互作用可以迫使偏心率的这颗行星的水平,影响与斯皮策观测到的日食深度。使用常数时滞潮汐模型,我们首先计算了观测到的行星通量作为一个函数的太阳辐射和偏心率,不同的潮汐耗散常数和两个极端的情况下:一个行星没有热再分布和一个行星与充分的热再分布。我们推导出与观测到的过境深度相匹配的偏心率和偏心率值。然后,我们进行N体模拟的行星系,包括潮汐和广义相对论遵循行星e的偏心率的演变。我们比较了模拟所给出的偏心率范围与改变日食深度所需的偏心率。我们发现,行星e的偏心率可以大到足以在一个可测量的水平,以斯皮策测量的热辐射。这影响了对行星的热膨胀系数的限制,热膨胀系数可以高达0.9(而不是忽略潮汐加热时的0.55)。我们还直接从日食深度推导出行星e的偏心率的最大值:e<0.015,假设地球的耗散常数。多行星系统中的凌日系外行星是测试潮汐模型的特殊目标,因为它们的潮汐光度可能是可观测的。未来对日食深度和相位曲线的多波长观测(例如EChO和JWST)应该使我们能够更好地解决这些行星的温度图,并打破单波段观测中仍然存在的潮汐和潮汐加热之间的简并性。此外,偏心率的精确测定将使限制行星的耗散率和探测其内部结构成为可能。
2013-04-01 astro-ph.EP
CHEOPS Precision Phase Curve of the Super-Earth 55 Cnc e
55 Cnc e是一颗凌日的超级地球(半径为$1.88\rm\,R_\oplus$,质量为$8\rm\, M_\oplus$),环绕一颗G8 V主星运行17小时。斯皮策在4.5 $μ$ m处对该行星相位曲线的观测揭示了一个随时间变化的掩星深度,而大多数光学观测都与随时间变化的相位曲线振幅和最大光的相位偏移相一致。宽带和高分辨率光谱分析都与行星e的高平均分子量大气层或无大气层相一致。需要在独立的光学望远镜上进行长期的光度监测活动,以探测该系统的变化。我们试图测量的相位变化的55 Cnc e与宽带光学滤波器与30厘米有效孔径的空间望远镜CHEOPS和探索如何精密测光缩小范围内的可能的情况。我们在2020年3月观察到55 Cnc的1.6轨道相位。我们设计了一个用于CHEOPS测光的相位曲线去趋势工具包,它允许我们研究55 Cnc系统的潜在通量变化。我们检测到相位变化与$72 \pm 7$ ppm的全振幅,但没有检测到一个显着的二次日食的行星。相位变化的形状类似于分段朗伯曲线,但是没有探测到行星的二次食,并且变化的幅度很大,排除了行星表面的反射作为观测到的相位变化的可能来源。它们也可能与恒星和行星之间的磁层相互作用不相容,但可能意味着环行星或环恒星的物质调节了系统的通量。CHEOPS的55 Cnc的进一步精密测光将在今年测量相位曲线幅度和形状随时间的变化。
2021-06-14 astro-ph.EP
Constraining the volatile fraction of planets from transit observations
太阳系外行星中挥发物丰度的测定是非常重要的,因为它可以为原行星盘中的输运和行星的形成位置提供约束。然而,从凌日测量中限制低质量行星的内部结构是一个退化的问题。使用行星结构和演化模型,我们展示了如何观测凌日行星可以用来限制其内部组成,特别是在行星内部的挥发物的量,从而气体的量(本文定义为只有H和He),行星港口。我们表明,低质量的气体贫乏的行星,位于靠近他们的中心恒星,假设蒸发已有效地消除了整个气体包层,它是可能的,以限制近距离过境行星的挥发性部分。我们说明了这种方法的例子55 Cnc e,并表明,在不存在气体的假设下,测得的质量和半径意味着至少20%的挥发分在内部。对于行星在更大的距离,我们表明,在不同的进化年龄过境行星的观察可以用来设置统计约束的挥发性成分的行星。这些结果可以用于未来的任务,如PLATO,以更好地了解行星的内部组成。
2016-05-17 astro-ph.EP
Investigating the visible phase-curve variability of 55 Cnc e
本研究利用CHEOPS卫星观测55 Cnc e的29次数据,探究其可见光相曲线变异性,发现碳化硅等尘埃或为环恒星环成分,但现有数据尚无法确证环恒星物质导致了该变异性。
2023-07-27 astro-ph.EP
Stellar Obliquity of the Ultra-Short-Period Planet System HD 93963
研究利用 Keck/KPF 观测 HD 93963 Ac 的 RM 效应,测得其投影倾角约14°,并结合动力学分析表明两颗内侧超短周期行星与恒星自转近共面。
2025-05-16 astro-ph.EP
A Catalog of Habitable Zone Exoplanets
对可居住行星的搜索已经揭示了许多行星,它们与地球模拟环境有很大的不同。这些包括高度偏心的轨道,巨大的行星,不同的体积密度,相对活跃的恒星和演化的恒星。这项工作编目了所有发现居住在HZ的行星,并提供了HZ边界,轨道特征和光谱后续观测的可能性。HZ行星的人口统计数据与系外行星的完整目录进行了比较。HZ内的极端行星被突出显示,以及它们独特的性质如何影响它们潜在的可居住性。开普勒-296 f是最偏心的<2 $R_\oplus$行星,其轨道的100%都在HZ。HD 106270 b和HD 38529 c是在HZ轨道上运行的质量最大的行星(<13 $M_J$),也是确定HZ系外卫星潜在宿主性质的理想目标。这些行星,以及其他突出显示的行星,将作为基于地球的情景的特殊边缘案例,对这些目标的观测将有助于测试标准模型之外的可居住性的弹性。最有希望观测到的HZ目标是GJ 414 A b。在凌日过程中,<2 $R_\oplus$ HZ的行星、LHS 1140 b、TRAPPIST-1 d和K2-3 d是最有利的。在非凌日的HZ行星中,HD 102365 b和55 Cnc f是最有希望的,最好的非凌日候选者是GJ 667 C c,Wolf 1061 c,Ross 508 b,Teegarden的Star b和Proxima Cen b。
2022-10-14 astro-ph.EP
A hot Uranus transiting the nearby M dwarf GJ3470. Detected with HARPS velocimetry. Captured in transit with TRAPPIST photometry
本文报道了GJ 3470 b的发现,它是一颗质量为m_p = 14.0 ± 1.8 Mearth,半径为R_p = 4.2 ± 0.6 Rearth,周期为P=3.3371 ± 0.0002天的凌日热天王星。它的主星是一颗质量M_s=0.54 ± 0.07 Msol,半径R_s=0.50 ± 0.06 Rsol的M1.5矮星(d=25.2 ± 2.9pc)。这一发现源于HARPS的径向速度运动,该运动专注于寻找绕M矮星运行的短周期行星。一旦行星被发现,凌日搜索窗口缩小到轨道周期的10%左右,TRAPPIST就开始了测光搜索,并很快发现了行星的入口。TRAPPIST,EulerCam和NITES的额外观测明确证实了GJ 3470 b的过境性质,并允许确定其真实质量和半径。这颗恒星的可见光或红外线亮度(V=12.3,K=8.0等),加上巨大的食深D=0.57+-0.05%,使GJ 3470 b成为最适合后续表征的行星之一。
2012-06-22 astro-ph.EP
Peculiar architectures for the WASP-53 and WASP-81 planet-hosting systems
我们报告检测到两个新的系统包含过境行星。两者都被WASP确定为有价值的过境行星候选者。径向速度观测很快证实了光度信号确实是由两个凌日的热彗星产生的。我们的观测还显示了额外的多普勒信号的存在。除了短周期的热彗星,我们发现WASP-53和WASP-81系统也有棕矮星,它们的轨道相当偏心,半长轴只有几个天文单位。WASP-53 c超过16 $M_{\rm Jup} \sin i_{\rm c}$,WASP-81 c为57 $M_{\rm Jup} \sin i_{\rm c}$。这些紧密的、巨大的伴星的存在限制了内行星是如何组装的理论。我们提出了两种不同的解释:形成的雪线内的热彗星,或晚动态到达后,磁盘分散的棕矮星。我们还试图测量Rossiter-McLaughlin效应的两个热超导体。在WASP-81 b的情况下,我们没有检测到信号。对于WASP-53 b,我们发现这颗行星与恒星自转轴成一直线。此外,我们探讨的前景过境时间的变化,并使用盖亚的天体测量测量的真实质量的棕矮星和他们的相对倾斜度相对于内部过境热彗星。
2016-12-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Colour-magnitude diagrams of transiting Exoplanets -- III. A public code, nine strange planets, and the role of Phosphine
色幅图提供了一种比较相似物体总体的方便方法。当用精确的测量数据很好地填充时,它们允许简单地从图上与其他物体的接近程度对天文物体的整体性质进行快速推断。我们在这里提出了一个Python工具包,它允许用户产生过境系外行星的颜色-星等图,将行星与超冷矮星的种群、直接成像的系外行星、行星大气的理论模型以及其他过境系外行星进行比较。使用选择的近红外和中红外颜色星等图,我们展示了如何离群值可以确定为进一步的调查,以及如何新兴的子种群可以确定。此外,我们提出的证据表明,观测到的差异,在\textit{Spitzer}的4. 5 μm的流量,辐照的闪烁体,和外地褐矮星,可能是由于磷化氢,这是容易光解。在低辐射环境中磷化氢的存在可能否定了解释日食测量的热反演的必要性。我们推测HD 189733 b的夜面和GJ 436 b、GJ 3470 b的昼面的异常低的4.5μm通量可能是由于磷化氢的吸收造成的。最后,我们使用我们的工具包,包括\textit{Hubble} WFC 3光谱,创建一个新的光度带称为“水带”(\textit{W$_{JH}$} -带)的过程中。我们表明,颜色指数[ \textit{W$_{JH}$-H} ]可以用来限制系外行星的C/O比,表明未来的观测与\textit{JWST}和\textit{Ariel}将能够区分这些人口,如果他们存在,并选择成员进行未来的后续行动。
2020-08-07 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Kepler Dichotomy among the M Dwarfs: Half of Systems Contain Five or More Coplanar Planets
我们提出了一个开普勒M矮行星主机的统计分析,特别关注的分数系统托管多个过境行星。我们制造的合成行星系在一定范围内的行星多样性和相互倾斜的比较开普勒产量。如果每个M矮星拥有6.1+/-1.9颗典型的相互倾角为2.0 +4.0-2.0度的行星,我们恢复了观测到的包含2到5颗凌日行星的系统数量。这个范围包括共面性和多重性的太阳系。然而,类似于开普勒系外行星系统在更大质量恒星周围的研究,我们报告说,开普勒发现的单凌行星数量太高,与多行星系统的单一种群不一致:这一发现不能归因于选择偏差。为了解释多余的单颗行星系,我们采用了一个混合模型,发现55 + 23 - 12%的行星系要么是单颗行星,要么包含多颗相互倾斜度很大的行星。因此,我们发现所谓的“开普勒二分法”适用于围绕M矮星和类太阳恒星运行的行星。此外,我们比较恒星的主机,以单个和多个过境行星的属性。对于我们样本中最亮的恒星子集,我们发现了有趣的,但又稍微显着的证据,表明拥有多重凌日系统的恒星旋转得更快,更接近银河系的中平面,并且相对金属贫乏。这一初步调查结果值得进一步调查。
2014-10-15 astro-ph.EP
$\textit{TESS}$ Giants Transiting Giants I: A Non-inflated Hot Jupiter Orbiting a Massive Subgiant
虽然已确认的系外行星数量继续增长,但已确认的围绕演化恒星的凌日行星样本仍然有限。我们发现并确认了一颗热木星围绕TOI-2184(TIC 176956893)运行,这是一颗位于$\textit{TESS}$南部连续视带的大质量演化亚巨星($M_\star= 1.53 \pm 0.12 M_\odot$,$R_\star= 2.90 \pm 0.14 R_\odot$)。由于周期性的系统学在偶数和奇数凌日之间引入了虚假的深度差异,该行星被$\textit{TESS}$快速观测管道标记为假阳性。使用一个新的管道,以消除背景散射光的$\textit{TESS}$全帧图像(FFI)的数据,我们结合空间的$\textit{TESS}$测光,地面测光,地面径向速度测量报告行星半径$R_p= 1.017 \pm 0.051 R_J$和质量的$M_p= 0.65 \pm 0.16 M_J$。对于一颗如此接近其恒星的行星来说,TOI-2184 b的质量和半径与木星的质量和半径非常匹配。我们发现,TOI-2184 b的半径小于基于其质量和入射通量的理论预测,为后主序星行星膨胀的时间尺度提供了一个有价值的新约束。TOI-2184 b的发现证明了在主序星后的微弱($\textit{TESS}$等$>12$)恒星周围探测行星的可行性,并表明在$\textit{TESS}$ FFI中还有更多类似的系统等待着被探…
2021-08-04 astro-ph.EP
Transiting exoplanets from the CoRoT space mission: VII. The "hot-Jupiter"-type planet CoRoT-5b
目标。自2007年以来,CoRoT太空任务继续在其视场内对大约12,000颗恒星进行光度监测,以寻找一系列目标场,以寻找凌日系外行星。在“报警模式”下,可以与正在进行的目标场监测并行地快速检测到深凌信号。CoRoT的第一颗行星已经在这种模式下被发现。方法.对CoRoT原始光变曲线进行轨道残差、异常值和低频恒星信号过滤。利用相位折叠光变曲线拟合凌日信号,推导出主要行星参数。开始进行径向速度跟踪观测,以确保探测和推导行星质量。结果我们报告的CoRoT-5 b的检测,在LRa 01字段,在银河系的反中心方向的第一个长时间字段的观测过程中检测到。CoRoT-5 b是一颗“热彗星型”行星,半径为1.388(+0.046,-0.047)R_Jup,质量为0.467(+0.047,-0.024)M_Jup,因此平均密度为0.217(+0.031,-0.025)g cm-3。这颗行星围绕一颗14.0等的F9 V恒星公转4.0378962 +/- 0.0000019天,轨道距离为0.04947(+0.00026,-0.00029)AU。
2009-09-18 astro-ph.CO astro-ph.EP
The TESS Faint Star Search: 1,617 TOIs from the TESS Primary Mission
我们提出了1,617个新的凌日行星候选者的检测,这些候选者是在凌日系外行星调查卫星(TESS)的全帧图像(FFI)中发现的,这些图像是在主要任务(1 - 26区)期间观察到的。这些候选者最初是由快速观测管道(QLP)探测到的,它提取FFI光变曲线,并搜索每个扇区中所有亮度超过TESS星等T = 13.5等的恒星。然而,QLP严重依赖人工检查来识别行星候选者,将审查工作限制在比T = 10.5等亮的行星宿主恒星上,并留下数百万潜在的过境信号未经审查。我们描述了一个独立的审查管道应用于QLP过境搜索结果,结合自动审查测试和手动检查,以确定有前途的行星候选人在这些较暗的恒星。这个正在进行的项目发现的新候选者将使TESS能够显着提高巨大的近距离系外行星人口统计学研究的统计能力。
2021-12-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
Persistence of Flare-Driven Atmospheric Chemistry on Rocky Habitable Zone Worlds
低质量恒星以大耀斑和日冕物质抛射的形式表现出强烈的磁场活动。这种空间天气事件可能对系外行星大气的可居住性和观测指纹产生重要影响。在这里,使用一套三维耦合化学-气候模型(CCM)模拟,我们探讨了随时间变化的恒星活动对绕G-,K-和M-矮星运行的岩石行星大气的影响。我们采用观测数据从MUSCLES运动和过境系外行星卫星调查和测试的旋转周期,磁场强度,和耀斑频率的假设范围。我们发现,经常性的耀斑驱动K-和M-矮行星大气层的化学平衡,大大偏离他们的前耀斑制度,而G-矮行星大气层迅速返回到他们的基线状态。有趣的是,模拟O $_2$ -穷人和O $_2$ -丰富的大气经历耀斑产生类似的中间层一氧化氮丰度,这表明恒星耀斑可以突出否则无法检测到的化学物种。应用辐射转移模型,我们的CCM结果,我们发现,耀斑驱动的传输功能的生物指示物种,如二氧化氮,一氧化二氮,硝酸,显示特别的承诺,为未来的仪器检测。
2021-07-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Structure and evolution of the first CoRoT exoplanets: Probing the Brown Dwarf/Planet overlapping mass regime
我们提出了详细的结构和演化计算的第一个凌日太阳系外行星发现的天基CoRoT任务。理论半径和观测半径之间的比较提供了关于CoRoT天体内部组成的信息。我们区分了三种不同类型的行星出现在这些发现和以前的地面调查:(i)行星解释的标准行星模型,包括辐射,(ii)异常膨胀的行星和(iii)大质量的物体属于重叠的质量制度之间的行星和褐矮星。对于第二类,我们表明,潮汐加热可以解释相关的CoRoT对象,提供非零偏心率。我们强调,通常在凌日光变曲线分析中所做的潮汐使轨道快速圆化的假设,并不像Levrard等人(2009年)最近所建议的那样是先验合理的,并且应该对某些观测仔细重新进行偏心率分析。最后,特别关注的是CoRoT-3b,并确定其性质:巨行星或褐矮星?这个物体的半径确定证实了理论上对亚恒星区域气态物体质量半径的预测,但是,考虑到目前观测的不确定性,还不能明确地确定它的性质。然而,这为观测识别这两个不同的天体物理群体,褐矮星和巨行星,在它们重叠的质量范围内开辟了道路,就像对8千兆赫质量的物体Hat-P-2b所做的那样。(节略)
2009-07-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
K2 and Spitzer phase curves of the rocky ultra-short-period planet K2-141 b hint at a tenuous rock vapor atmosphere
K2-141 b是一颗凌日的小(1.5 Re)超短周期(USP)行星,由开普勒发现,每6.7小时绕一颗K矮星运行。这颗行星的高地面温度使其成为热辐射观测的绝佳目标。在这里,我们提出了65小时的连续测光观测K2-141 b收集与斯皮策的IRAC通道2在4.5微米跨越10个完整的轨道的行星。我们测量的红外日食深度为143 +/- 39 ppm,峰谷幅度变化为121 +/- 43 ppm。斯皮策数据的最佳拟合模型显示没有显著的热热点偏移,与之前观察到的经过充分研究的USP行星55 Cnc e的偏移相反。我们还共同分析了新的斯皮策观测与开普勒在两个独立的K2运动中收集的测光。我们模拟行星排放的一系列玩具模型,包括反射和热的贡献。利用双温度模型,我们测量了2049 +/- 361 K的昼侧温度和与零一致的夜侧温度(Tp,n < 1712 K,2 sigma)。具有陡峭日照侧温度梯度的模型比均匀日照侧温度(DeltaBIC = 22.2)更好地拟合数据。我们还发现了一个非零几何常数Ag = 0.28 +/- 0.07的证据。我们还比较了数据的物理动机,伪二维岩石蒸汽模型和一维湍流边界层模型。两种模型都很好地拟合了数据。值得注意的是,我们发现,光食深度可以解释从热逆温层的热发射,而不是反射光。逆温也可能是另一个USP Kepler-10 b观测到的深光食的原因。最后,我们显着改善了K2-141 …
2022-03-01 astro-ph.EP
WASP-12b as a prolate, inflated and disrupting planet from tidal dissipation
在发现之前,人们并没有明确地预期到这类轨道非常接近母恒星的外来行星。最近发现的凌日行星WASP-12 b的质量Mp = 1.4(+/-0.1)木星质量(MJ),平均轨道距离只有3.1恒星半径(意味着它受到强烈的潮汐力),周期为1.1天。它的半径1.79(+/-0.09)RJ出乎意料地大,而它的轨道偏心率0.049(+/-0:015)更令人惊讶,因为如此接近的轨道通常很快就会圆化。在这里,我们报告了对这颗行星性质的分析,结果显示,这颗行星正以约10^-7 MJ/年的速率向其宿主恒星流失质量。行星的表面被恒星的引力扭曲,其扁长形状产生的光变曲线将与球形行星的光变曲线相差约10%。我们的结论是,恒星潮汐扰动在行星对流包层中的耗散为其巨大的体积提供了能源。我们预测高达10 mJy CO带头(2.292微米)的排放从一个纤细的磁盘周围的主恒星,潮汐剥离行星气体组成。它还可能包含一个可探测的共振超级地球,作为一个假设的扰动,不断搅动WASP-12 b的偏心率。
2010-02-24 astro-ph.EP
A simple, quantitative method to infer the minimum atmospheric height of small exoplanets
在开普勒任务发现的数百颗凌日行星候选者中,人们发现了大量大小介于地球和海王星之间的候选者。这些世界的组成并不明显,没有太阳系的类似物可以借鉴,并且对于给定的候选者是岩石超级地球还是气体包裹的迷你海王星存在一些模糊性。这两类世界的大气层的潜在科学价值和可观测性差异很大,考虑到这个尺寸范围内的候选者数量,显然需要一个快速,简单的度量来排名行星是否有扩展的大气层。在这项工作中,我们提出了一种方法来计算“最小大气高度”(R_MAH),只使用行星的半径和质量作为输入。我们假设并利用边界条件,即固体/液体超级地球的整体组成不能由比水轻的材料组成。在纯水组成的行星上方的质量半径轨迹对应于R_MAH>0。因此,可以很容易地计算出维持扩展大气层的行星的统计置信度,以便为后续观测提供目标行星的简单排名。我们还讨论了如何这个度量可以是有用的解释所观察到的行星大气的光谱。
2013-06-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
Greening of the Brown Dwarf Desert. EPIC 212036875 b -- a 51 M$_\mathrm{J}$ object in a 5 day orbit around an F7 V star
我们的目标是通过在不到20颗凌日棕矮星的小样本中添加一个新的特征明确的天体来研究棕矮星的性质和形成。一颗褐矮星候选者是由KESPRINT联盟在K2太空任务Campaign 16领域寻找系外行星时发现的。我们将K2光度数据与一系列多色光度观测、成像和径向速度测量相结合,以排除假阳性情况并确定系统的基本特性。我们报告的发现和过境褐矮星的特点,在一个5.17天的偏心轨道周围略有演变的F7 V恒星EPIC 212036875。我们发现恒星质量为1.15+/-0.08 M $_\odot$,恒星半径为1.41+/-0.05 R $_\odot$,年龄为5.1+/-0.9 Gyr。伴星的质量和半径分别为51+/-2 MJ和0.83+/-0.03 RJ,相当于平均密度为108+15-13 g cm-3。EPIC 212036875 b是一颗位于棕矮星沙漠中的罕见天体。在行星、棕矮星和恒星的质量密度图中,我们发现所有的巨行星和棕矮星都遵循相同的趋势,从~0.3 MJ到~73 MJ的氢燃烧恒星。EPIC 212036875 b在该图中接近于成熟H/He主导对象的理论模型,这是由内部结构模型以及经验拟合确定的。我们认为,EPIC 212036875 b通过重力盘不稳定性形成的盘的外部部分,随后快速迁移。轨道潮汐循环可能在褐矮星的半径较大的时候就开始了一段短暂的历史。缺乏自旋轨道同步指向一个弱的恒星耗散…
2019-06-13 astro-ph.EP
The determination of planetary structure in tidally relaxed inclined systems
最近发现一颗在非圆形轨道上运行的行星,它有一个巨大的高偏心率伴星围绕HAT-P-13运行,这为探测短周期行星的结构提供了可能性。这样做的能力依赖于系统处于准平衡态,在这个意义上,偏心率在通常的长期时间尺度上是恒定的,并且在比系统的年龄长得多的时间尺度上衰减。由于平衡偏心率实际上只是可观测系统参数和短周期行星未知勒夫数的函数,后者可以通过精确测量行星的偏心率和半径来确定。然而,这种分析依赖于不太可能的假设,即系统是共面的。在这里,我们推广我们最近的分析,这种不动点现象相互倾斜的系统,并表明,共面系统的不动点是由一个极限环所取代,随着偏心率的平均值减少,其变化幅度增加,增加相互倾斜。这种行为大大降低了明确确定短周期行星的勒夫数的能力,如果相互倾斜大于10 ^o左右。我们证明,当Q值小于10^6时,HAT-P-13系统的互倾角不可能在54 ~ 126 ^o之间,因为与潮汐耗散耦合的Kozai振荡会迅速将倾角移动到这个范围之外,并且逆行系统的行为是逆行系统的镜像。我们导出了短周期行星的平衡半径、Q值和核心质量之间的关系,并表明,根据目前对e_b和行星半径的估计,HAT-P-13系统可能接近共面[...]
2010-04-11 astro-ph.EP
A multi-wavelength look at the GJ 9827 system -- No evidence of extended atmospheres in GJ 9827 b and d from HST and CARMENES data
GJ 9827是一颗明亮的恒星,拥有一个由三颗凌日行星组成的行星系。作为一个多行星系统,行星在类地行星和气态行星之间的半径间隙的边界内蔓延,GJ 9827是研究具有共同演化历史的近距离行星的大气演化及其对恒星辐照的依赖性的最佳目标。在这里,我们报告了哈勃太空望远镜(HST)和CARMENES过境观测GJ 9827行星b和d。我们利用紫外HST光谱对恒星和星际介质进行了表征,得到了Ly-alpha和MgII的通量F(Ly-alpha)=(5.42+0.96-0.75)X 10^{-13} erg cm^{-2} s^{-1}和F(MgII)=(5.64 +- 0.24)X 10^{-14} erg cm^{-2} s^{-1}。我们还研究了一个可能的吸收签名Ly-alpha在GJ 9827 b的大气中的过境事件期间从HST光谱,以及H-α和HeI签名的GJ 9827 b和d的大气从CARMENES光谱。我们在两颗行星上都没有发现大气层扩张的证据。这一结果也得到了我们基于该系统所有三颗行星的测量辐射场对质量损失的分析估计的支持,这导致GJ 9827 b,c和d的质量损失率分别为0.4,0.3和0.1行星质量/Gyr。这些数值表明,这些行星可能在演化过程中迅速失去了挥发物,并且在目前阶段可能没有大气层。
2021-01-15 astro-ph.EP
Identifying Exoplanets with Deep Learning. V. Improved Light Curve Classification for TESS Full Frame Image Observations
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Google(谷歌);University of Southern Queensland(南昆士兰大学);Princeton University(普林斯顿大学)
TESS任务产生了大量的时间序列数据,其中只有一小部分包含可检测的系外行星过境信号。神经网络等深度学习技术已被证明可以有效地将有希望的天体物理学日食候选者与其他现象(如恒星变化和系统性仪器效应)区分开来,并以有效,无偏见和可持续的方式进行。本文介绍了一个高质量的数据集,其中包含来自主要任务和第一次扩展任务全帧图像的光变曲线以及通过Box Least Squares检测到的周期信号(Kovács等人,2002; Hartman 2012)。该数据集使用彻底的手动审查过程进行管理,然后用于训练称为Astronet-Triage-v2的神经网络。在我们的测试集上,对于过境/日食事件,我们实现了99.6%的召回率(所有带有阳性标签的数据的真阳性),精确度为75.7%(所有预测阳性的真阳性)。由于我们90%的训练数据来自主要任务,我们还测试了我们对第一次扩展任务数据的概括能力。在这里,我们发现精确度-召回率曲线下面积为0.965,比Astronet-Triage提高了4%(Yu et al. 2019)。在截至2022年4月的TESS感兴趣对象(TOI)目录(行星和行星候选者的入围名单)中,Astronet-Triage-v2能够恢复4140个TOI中的3577个,而Astronet-Triage仅以同等精度恢复3349个目标。换句话说,升级到Astronet-Triage-v2可以帮助至少…
2023-01-03 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.LG