Wavelet-based filter methods to detect small transiting planets in stellar light curves
恒星光变曲线内任何类型和原因的强烈变化都可能阻止凌日的探测,特别是小行星从恒星盘前面经过而引起的微弱或浅的凌日。未来以寻找小行星为目标的太空望远镜的成功将建立在对受扰动恒星光变曲线中的凌日进行适当过滤、分析和探测的基础上。由RIU-PF开发的基于小波的滤波器方法VARLET和PHALET与凌日探测软件包EXOTRANS相结合,可以提取(i)强烈的恒星变化,(ii)恒星光变曲线内仪器引起的尖峰和奇点,(iii)已经探测到的行星或恒星双星凌日,以便能够搜索更多的行星或双星周围的行星。一旦光变曲线被过滤,EXOTRANS就能够高效、有效和精确地搜索凌日,特别是微弱的凌日。
2016-07-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
Matched filtering with non-Gaussian noise for planet transit detections
提出了一种基于匹配滤波技术,结合噪声野值高斯化的凌日数据行星检测方法。该方法是基于傅立叶变换,是快速的行星搜索现有的方法。高斯化匹配滤波器(GMF)方法在误报率方面明显优于标准基线方法,使行星探测的凌日幅度最多降低30%。此外,该方法提取所有主要行星过境参数,振幅,周期,相位和持续时间。通过与最先进的高斯过程方法在模拟和真实数据上的比较,我们表明所有的过境参数都以最佳精度(无偏差和最小方差)确定,这意味着GMF方法可以用于初始行星检测和后续行星参数分析。
2021-04-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
A High-contrast Imaging Algorithm: Optimized Image Rotation and Subtraction
图像旋转减影(IRS)是一种高对比度的成像技术,可以用来抑制散斑噪声,便于直接探测系外行星。IRS不同于角差分成像(ADI),在角差分成像中,它将减去围绕其PSF中心旋转180度的图像副本,而不是减去所有PSF图像的中值。由于行星本身将旋转到PSF的另一边,IRS不会遭受行星自减。在本文中,我们已经介绍了一种优化算法的IRS(OIRS),它可以提供一个额外的对比度增益在小的角间距。OIRS的性能已经用ADI数据证明。然后我们对局部优化图像组合(LOCI)和OIRS算法获得的信噪比(S/N)进行了比较。最后,我们发现OIRS算法可以提供一个更好的S/N为小的角间距。
2015-02-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Spitzer search for the transits of HARPS low-mass planets - I. No transit for the super-Earth HD 40307b
我们已经使用斯皮策和它的IRAC相机来搜索超级地球HD 40307 b的凌日。由于光度基线建模的不确定性,我们在对凌日窗口进行首次光度监测时,不能完全放弃行星的凌日性质。为了得到一个确定的结果,观察到两个以上的过境窗口,并进行了全球贝叶斯分析的三个IRAC时间序列和HARPS径向速度。不幸的是,在观测到的相位窗口期间,任何行星的凌日都被坚定地抛弃了,而行星凌日但日食被我们的观测错过的概率几乎可以忽略不计(0.26%)。
2010-02-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Spitzer search for the transits of HARPS low-mass planets - II. Null results for 19 planets
短周期的超级地球和海王星现在已知在太阳型恒星周围非常频繁。要提高我们对这些神秘行星的理解,需要探测到大量适合详细描述的物体样本。搜寻多普勒巡天探测到的低质量行星的凌日是实现这一目标的直接方法。事实上,多普勒巡天观测的目标是最靠近的主序星,它们经常探测到具有显著凌日概率的近距离低质量行星,它们的径向速度数据强烈地限制了可能的凌日星历表。在这种情况下,我们在2010年启动了一个雄心勃勃的斯皮策多周期凌日搜索项目,目标是通过径向速度探测到的25颗低质量行星,主要集中在HARPS光谱仪探测到的最短周期行星上。我们在此报告该项目19个目标的空结果。在19颗行星中,有16颗行星的凌日构型是强烈不受欢迎的,或者被我们大多数行星组成的数据坚决拒绝。我们得出的后验概率为83%,探测到的19颗行星中没有一颗行星过境(先验概率为22%),这仍然留下了17%的显著概率,至少有一颗行星过境。在全球范围内,我们的斯皮策项目揭示或确认了25颗目标行星中的3颗行星的凌日,并放弃或不赞成其中20颗行星的凌日性质。我们的光变曲线证明了Warm Spitzer出色的光度精度:对于19个目标中的14个,我们能够达到每30分钟间隔优于50 ppm的标准偏差。结合它的地球跟踪轨道,这使得它能够指向天空中的任何恒星,并连续数天对其进行监测,这项工作证实斯皮策是探测多普勒测量所针对的明亮附近恒星的亚磁深凌日的最佳仪器。
2017-01-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
Nauyaca: a new tool to determine planetary masses and orbital elements through transit timing analysis
凌日时变(TTV)是目前确定类地凌日行星动力学质量和轨道根数最成功的方法。精确的质量测定是限制行星密度和推断行星组成的基础。在这项工作中,我们提出了Nauyaca,一个Python软件包,致力于通过从N体方法拟合观测到的中天时间来寻找行星质量和轨道要素。拟合策略包括执行用于识别参数空间中的高概率区域的最小化算法(优化器)的序列。这些结果从优化器用于初始化的马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法,使用自适应退火算法。为了获得行星质量和轨道要素的后验分布,进行了一组运行。为了测试该工具,我们创建了一个模拟目录的合成行星系与不同数量的行星,其中所有这些过境。我们计算它们的中天时间,将其作为Nauyaca的输入,从统计学上测试其从目录中恢复行星参数的效率。对于恢复的行星,我们发现周围的$\sim$ 1-14 M $_{\oplus}$的质量,10-110秒之间的周期和$\sim$ 0.01-0.03的偏心率的真实值的典型的分散。我们还调查的信号噪声和过境的行星参数的正确测定的数量的影响。最后,我们建议选择的参数,管理的工具,用于与真正的行星,根据问题的复杂性和计算设施。
2021-10-07 astro-ph.EP astro-ph.IM
Constraining the oblateness of transiting planets with photometry and spectroscopy
快速的行星自转会导致行星的平衡形状是扁圆的。虽然行星扁率主要是通过检查测光过境光变曲线中的细微入口和出口功能来探测的,我们调查了扁率对光谱Rossiter-McLaughlin(RM)信号的影响。我们发现,一个巨大的行星,行星与恒星的半径比为0.15和土星一样的扁率为0.098,可以导致光谱特征的振幅高达1.1毫秒$^{-1}$,这是检测高精度摄谱仪,如ESTERO。我们还发现,光谱扁率信号特别是放大过境快速旋转的恒星和行星的自旋轨道不对准,从而使他们更突出的光度信号在一些过境取向。我们比较了光度学和光谱学中扁率的可探测性,发现光度学光变曲线比光谱RM信号对探测扁率更敏感,主要是因为它们可以以更高的节奏采样,以更好地探测扁率入口和出口异常。然而,对凌日行星的光变曲线和RM信号的联合分析提供了对行星扁率的更准确和精确的估计。因此,ESTEMO以及正在进行和即将到来的测光仪器,如TESS,CHEOPS,PLATO和JWST,将在测量行星扁率方面非常有用。
2020-07-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
Segmented-Polynomial-fitting Least Squares (SPLS): An optimized algorithm to find Earth twins
SPLS通过分段多项式拟合最小二乘法提高低信噪比长周期行星凌日的检测效率,尤其在地球双星搜索中表现突出。
2025-12-02 astro-ph.EP astro-ph.IM
RoSETZ: Roman Survey of the Earth Transit Zone -- a SETI-optimized survey for habitable-zone exoplanets
RoSETZ是罗曼望远镜针对地球凌日带的巡天,旨在搜索宜居带岩石行星,预计发现120-630颗地球大小行星,产量为已知的5-20倍,并支持SETI策略与自校准。输出严格JSON。{
2023-06-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
HST/NICMOS detection of HR 8799 b in 1998
三颗行星被直接拍摄到围绕年轻恒星HR 8799。这两颗行星的质量为5-13兆木星,轨道距离为24-68天文单位。虽然最初的探测发生在2007年,但在对2004年获得的数据进行重新分析时发现了两颗行星。在这里,我们提出了一个检测该系统,HR 8799 b,档案HST/NICMOS数据从1998年最远的行星。探测是使用局部优化图像组合算法进行的,该算法从档案中拍摄的大量不同恒星的HST/NICMOS图像中构建了一个优化的参考点扩散函数图像,用于从HR 8799的图像中减去主星的光。与传统的滚转反卷积相比,这种新方法将小分离时对行星的灵敏度提高了约10倍。新的探测提供了一个比最近的观测早10年的天体测量点,并且与开普勒圆形轨道一致,轨道倾角约为70 AU。F160 W滤光片中的新测光点与具有中间云和垂直分层的大气模型非常一致,因此表明该行星大气中存在显著的水吸收。这里使用的新方法的成功突出了未来太空望远镜(如詹姆斯韦伯太空望远镜或类地行星望远镜)搜索和表征系外行星的路径。
2009-02-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
Is the Pale Blue Dot unique? Optimized photometric bands for identifying Earth-like exoplanets
下一代地面和太空望远镜将拍摄附近恒星周围的宜居行星。越来越多的文献描述了如何用光谱学来描述这类行星的特征,但很少考虑行星颜色的有用性。在这里,我们研究是否可以使用紫外可见到近红外波长宽带测光(350-1000 nm)来识别潜在的类地系外行星。具体来说,我们计算最佳的光度箱,用于识别系外地球,并将其与包括太阳系物体和模型系外行星在内的不适合居住的行星区分开来。一些假想的系外行星--特别是有着厚厚大气层的冰冷的类地行星--的颜色与地球相似,因为光谱中蓝色区域的瑞利散射。然而,地球反射光谱的细微特征似乎是独一无二的。特别是,地球的反射光谱具有“U形”,不像我们所有假设的不适合居住的行星。这种形状部分是生物成因的,因为富含氧气的氧化空气对阳光是透明的,允许突出的瑞利散射,而臭氧吸收可见光,形成“U”的底部。这种独特性是否具有实际效用取决于观测噪声。如果观测是光子限制的或由天体物理源(黄道光或不完全星光抑制)主导,那么使用宽带可见波长测光来识别地球孪生子与获得详细光谱相比几乎没有实际优势。然而,如果观察是由暗电流,然后优化测光可以大大有助于初步表征。我们还计算了确定太阳系外太古宙地球的最佳光度箱,并发现太古宙地球是更难以明确地确定比现代地球的孪生兄弟。
2016-01-29 astro-ph.EP
Planetary transits at radio wavelengths: secondary eclipses of hot Jupiter extended atmospheres
当一颗行星在它的主星前面过境时,它的一部分光被阻挡,减少了从恒星观测到的通量。在观测恒星无线电通量时,预计也会发生同样的情况。然而,在无线电波长,行星也辐射,这取决于它的温度,从而修改过境深度。我们探索这种情况下,模拟热彗星,开普勒-17 b和WASP-12 b,围绕太阳系恒星的过境无线电光变曲线。我们计算了韧致辐射无线电发射在17,100和400 GHz起源于恒星,考虑太阳大气模型。行星的无线电辐射是在两种情况下计算的:作为一个黑体或具有密集和炎热的扩展大气。在这两种情况下,行星辐射并贡献给总的无线电通量。对于一个黑体行星,凌日深度在2-4%的数量级,它是独立的射频。有大气层的热行星在射电中看起来更大更亮,因此对系统的总通量有更大的贡献。因此,凌日深度大于黑体行星的情况,在17 GHz时高达8%。此外,渡越深度与频率有关。此外,行星从恒星后方经过所引起的凌日现象,比行星从恒星前方经过所引起的凌日现象更深,在400 GHz时,其深度高达18%。在所有情况下,当行星在恒星后面过境时,行星射电辐射对观测到的通量的贡献是明显的。
2020-04-14 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Transit least-squares survey -- III. A $1.9\,R_\oplus$ transit candidate in the habitable zone of Kepler-160 and a nontransiting planet characterized by transit-timing variations
已知类太阳恒星开普勒-160(KOI-456)拥有两颗凌日行星开普勒-160 b和c,其中行星c显示出大量的凌日时间变化(TTV)。我们使用Kepler-160的Kepler测光档案,结合我们的Wotan去趋势算法和我们的凌日最小二乘(TLS)检测算法来搜索其他凌日行星。我们还使用水星N体重力代码来研究系统的轨道动力学。首先,我们恢复了已知的行星开普勒-160 b和c的凌日系列。然后,我们发现了一个新的凌日候选者,其半径为1.91(+0.17,-0.14)地球半径(R_ear),轨道周期为378.417(+0.028,-0.025)d,太阳辐射与地球相似。vespa软件预测,当考虑系统的多重性时,该信号的天体物理假正概率为FPP_3 = 1.8e-3。开普勒审查诊断产生MES = 10.7的多事件统计,这对应于约85%的可靠性,以防止由于仪器伪影(如滚动带)引起的假警报。我们也能够解释观测到的行星c的TTV与一个以前未知的行星的存在。然而,这颗新行星的周期和质量与新凌日候选者的周期和质量不匹配。我们的马尔可夫链蒙特卡罗模拟的开普勒-160 c的TTV可以决定性地解释为一个新的非过境行星的质量之间的约1和100地球质量和轨道周期之间的约7和50 d。我们得出结论,开普勒-160至少有三颗行星,其中一颗是非凌日行星开普勒-160 d。这颗新行星引起的恒星径向速度振幅预计在1到20米/秒…
2020-06-03 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Retired A Stars and Their Companions VIII: 15 New Planetary Signals Around Subgiants and Transit Parameters for California Planet Search Planets with Subgiant Hosts
我们在亚巨星周围发现了7颗新行星和8颗候选行星,作为对已知的“退休A星”周围行星样本的补充(Johnson et al. 2006)。其中可能是第一个围绕次巨星的三行星系统,HD 163607和HD 4917。此外,我们还计算了所有已知行星围绕亚巨星(3 < log g < 4)恒星的可能过境时间、持续时间、深度和概率,重点是TESS任务期间可能的过境。虽然大多数行星的过境概率为1- 2%,但我们发现有3颗行星的过境概率> 9%。
2018-11-16 astro-ph.EP
Interpreting the yield of transit surveys: Are there groups in the known transiting planets population?
每颗发现的凌日行星都有7个可测量的量,这些量可能联系在一起,也可能不联系在一起(行星质量、半径、轨道周期、恒星质量、半径、有效温度和金属丰度)。行星质量与周期、表面重力与周期、行星半径与恒星温度之间的相关性,先前已在已知的凌日巨行星中观测到。根据它们的Safronov数,以前已经确定了两类行星。我们使用CoRoTlux代码将模拟事件与已发现行星的样本进行比较,并测试这些相关性的统计显著性。我们首先生成一个恒星场与行星同伴的径向速度的发现和行星演化模型的基础上,然后应用检测标准,包括统计和红噪声源。我们比较了我们的模拟调查的产量与31个特征良好的巨型凌日行星的合奏,使用多元逻辑分析,以评估模拟分布是否匹配已知的凌日行星。我们的多变量分析表明,我们的模拟样本和观察结果的一致性达到76%。质量与周期的相关性,首次观察到的巨行星与径向速度与过境行星。我们的模型自然地解释了行星表面重力和周期之间的相关性,以及行星半径和恒星有效温度之间的相关性。最后,我们也能够重现先前观察到的明显双峰分布的Safronov数在10%的模拟情况下,虽然我们的模型预测一个连续的分布。这表明存在两组具有不同内在性质的行星的证据在统计上并不显著。
2009-01-20 astro-ph.EP
An iterative filter to reconstruct planetary transit signals in the presence of stellar variability
广泛用于减少恒星变化对天基凌日调查影响的去趋势算法不适合于估计已确认行星的参数,因为它们会不可避免地改变凌日信号。我们提出了一种检测后去趋势算法,该算法在保留过境信号的同时滤除过境期间以外的其他时间尺度上的信号。我们比较这种新的过滤器的性能,一个完善的预检测去趋势算法,通过应用到一组20个模拟光变曲线包含行星凌日,恒星的变化,和仪器噪声预期的CoRoT空间任务,并进行分析适合的过境。与探测前基准相比,新的探测后滤波器在行星与恒星半径比、系统尺度和碰撞参量方面系统地产生了显著减少的误差(相对误差的中位数减少约40%)。这对于活跃的恒星尤其重要,因为由变化引起的误差可能会主导行星参数的最终误差预算。除了改进行星参数估计外,新的滤波器还保留了行星轨道周期的所有信号,因此也可以用于搜索行星反射的光。
2009-05-19 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Transiting Planets with LSST IV: Detecting Planets around White Dwarfs
以前的工作表明,大型综合巡天望远镜(LSST)有能力在相对较短的周期($<$ 20天)内探测到围绕主序星的凌日行星,并使用标准算法进行凌日探测和周期恢复。在本文中,我们演示了Tingley(2011)提出的算法如何用于使用LSST探测白矮星周围的凌日行星。这个应用弥补了非常短的凌日持续时间与由白矮星凌日引起的幅度变化,因此只需要几个凌日点来检测周期性并限制周期。我们最初的模拟发现,在白矮星宿主周围,大约有五分之一的近距离凌日行星可以被探测到;以每白矮星0.25颗地球大小的行星的出现率计算,这是超过500颗行星可以被探测到。我们还注意到,目前低节奏的LSST在银河系平面有一个显着的影响,预期的产量。
2018-09-28 astro-ph.EP
Transit time derivation for hot planet bow-shocks
我们提出了一个热行星弓激波过境时间的分析估计,这将是有用的计划观察这样的签名。
2018-05-03 astro-ph.EP
Can planetary instability explain the Kepler dichotomy?
开普勒任务发现的行星候选者提供了丰富的样本,以限制其宿主恒星约0.5 AU范围内的行星系的结构和相对倾角。我们使用开普勒16个月数据的三重凌日系统作为物理三行星系统的模板,并进行合成凌日观测。我们发现,所有的开普勒三凌和双凌系统都可以从三行星模板中产生,给出了大约5度的低相互倾斜。我们的分析表明,开普勒数据包含一个人口的行星大于四个地球半径的单凌系统,不能产生的三行星模板。我们探讨的假设,高质量的对应物的三重过境系统经历了动力学不稳定,产生人口的大规模双行星系统的适度高的相互倾斜。我们进行N体模拟质量提升的三行星系统,并观察系统如何加热和失去行星,最常见的是行星行星碰撞,产生与开普勒单凌日系统中的大行星一致的凌日。然而,由此产生的大质量双行星系统的人口不能解释在观测到的单凌系统中额外多余的低质量行星,以及在双凌和三凌系统中缺乏气体巨行星。三重气体巨行星系统的行星不稳定性可能是拥有一颗或多颗小行星的系统和拥有一颗巨行星的系统之间的二分法的一部分。然而,二分法的主要部分更有可能在行星形成期间已经出现,当一颗大质量行星的形成、迁移或散射,在金属丰度阈值以上触发,抑制了在亚AU轨道上的其他行星的形成。
2012-08-18 astro-ph.EP
Transit Timing Variations of Five Transiting Planets
凌日行星提供了一个独特的机会,以寻找看不见的其他机构的引力约束到一个系统。由于不可见天体的引力拖曳,从罗默延迟中可以探测到所观测到的凌日行星-主星双星的质心运动。为了实现这一目标,首要条件是高精度和准确度地确定行星凌日的中间时间,并根据地球的轨道运动对其进行校正。我们提出了过境时间的变化,并更新了5个过境行星的星历信息; HAT-P-23 b,WASP-103 b,GJ-1214 b,WASP-69 b和KELT-3b在此贡献中,基于业余和专业观测者的所有质量过境光变曲线,转换为动态重心朱利安日(BJD-TDB)。
2019-11-18 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Fast Inversion Method for Determination of Planetary Parameters from Transit Timing Variations
凌日时间变化(TTV)方法依赖于监测已知系外行星凌日时间的变化。系统中的非凌日行星可以从TTV与凌日行星的引力相互作用中推断出来。TTV方法对其他方法无法探测到的低质量行星敏感。在这里,我们描述了一个快速算法,可用于确定的质量和轨道的非过境行星的TTV数据。我们应用我们的代码,ttvim.f,到各种各样的行星系测试TTV反演问题的唯一性和它的依赖TTV观测的精度。我们发现,行星参数,包括行星的质量和相互轨道倾角,可以确定从TTV数据集,应该在不久的将来成为可用。与径向速度技术不同,TTV方法可以用来描述多行星系统的倾角分布。
2009-11-30 astro-ph.EP
Transit Probabilities in Secularly Evolving Planetary Systems
本文考虑是否人口的已知凌日系外行星提供了证据,额外的外行星在倾斜轨道上,由于这些行星的扰动效应的内行星的轨道。因此,我们开发了一种半分析方法来计算两个相互倾斜的行星被观察到过境的概率。随后,我们推导出一个简化的分析形式来描述两颗行星之间的相互倾斜如何演变,由于长期的相互作用与一个宽轨道倾斜的行星,并使用它来确定平均概率,这两个内行星被观察到过境。从开普勒-48和HD-106315的应用中,我们限制了这些系统中外行星的倾角(从RV得知)。我们也将这项工作应用到所谓的开普勒二分法,它描述了开普勒观测到的单凌日系统的过剩。我们发现了三种不同的方式来解释这种二分法:一些系统可能天生是单一的,一些多行星系统可能天生就有很大的相互倾斜,而一些多行星系统可能通过与倾斜的外行星相互作用而周期性地获得很大的相互倾斜。我们展示了如何将不同的机制结合起来,以适应开普勒系统与一个和两个过境行星的观察到的人口。我们还展示了如何过境两个行星系统的相互倾斜的分布约束的两个行星系统的扰动外行星的分数,因为这样的系统应该优先发现开普勒时,由于过境概率增加的内行星共面。
2017-03-29 astro-ph.EP
The Value of Systems with Multiple Transiting Planets
除其他外,对行星系的形成和演化的研究目前利用两个重要的观测资源:行星经过其母星的精确特征和多行星系统的频率和性质。到目前为止,凌日系外行星的研究几乎完全集中在只有一颗行星的系统上,除了考虑其他行星对凌日光变曲线的影响,主要是通过凌日时间变化(TTV)。这项工作考虑了多个行星被认为是过境同一颗恒星的系统,并得出结论,这种“多过境”系统将是除了我们自己的太阳系之外信息最丰富的行星系。2010年,Steffen等人宣布了\emph{Kepler}的五个新的候选多凌系统,尽管这些候选系统尚未被完全证实为行星。在预期的可能确认的多过境系统,我们详细讨论了这些系统的价值。例如,在多过境系统中,对过境时间变化的适当解释得到了显著改善。真正的相互倾角,一个有价值的探测行星形成的方法,也可以在某些系统中很好地确定,特别是通过罗西特-麦克劳克林对每颗行星的测量。此外,这类系统可能会发生可预测和可观测的相互事件,即一颗行星与另一颗行星交叉,从而对各种物理和轨道参数,特别是相互倾角,产生独特的限制。
2010-06-18 astro-ph.EP
Circumbinary planets II - when transits come and go
环联行星通常比同等的单星行星更有可能凌日,但实际上环联行星的几何形状和轨道动力学使得观测凌日的机会固有地依赖于时间。在Martin & Triaud(2015)的后续论文中,通过分析计算双星和行星轨道重叠的时间和时间,更深入地探讨了时间依赖性,允许发生凌日。推导出的方程被应用于开普勒发现的已知凌日环双星行星,以预测未来凌日何时发生,以及它们是否能被即将到来的TESS、CHEOPS和PLATO太空望远镜观测到。这些行星中的大多数在凌日配置中花费的时间不到50%,有些不到20%。由此计算出,已知的开普勒食双星可能拥有大约17 - 30颗类似于10个已发表发现的环双星行星,它们最终会在某一天过境,可能是在TESS和PLATO调查期间。
2016-11-02 astro-ph.EP
Pyaneti: a fast and powerful software suite for multi-planet radial velocity and transit fitting
利用时间序列测光和多普勒光谱技术估算凌日系外行星参数是研究行星内部结构和组成的基础。在这里,我们提出的代码pyaneti,一个强大的和用户友好的软件套件,执行多行星径向速度和过境数据拟合。该代码使用贝叶斯方法结合MCMC采样来估计行星系的参数。我们结合了FORTRAN的数值效率,PYTHON的多功能性和OpenMP的并行化,使pyaneti快速,易于使用的代码。该软件包可在https://github.com/oscaribv/pyaneti上免费获得。
2018-09-12 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.data-an
Transit Visibility Zones of the Solar System Planets
通过凌日法探测到数千颗太阳系外行星自然会提出一个问题,即潜在的太阳系外观测者是否能够探测到太阳系行星的凌日。我们提出了一个全面的分析,在天空中的地区,从那里可以检测到的过境事件的太阳系行星。我们指定从天空中的任何给定点可以观察到多少个不同的太阳系行星,并发现最大数量为3。我们报告了一个随机定位的外部观测者能够观测到单个和多个太阳系行星凌日的概率;具体来说,我们发现能够观测到至少一个凌日行星的概率为2.518%,至少两个凌日行星的概率为0.229%,三个凌日行星的概率为0.027%。我们确定了68个已知的系外行星,有一个有利的几何角度,让过境检测在太阳系,我们将展示如何正在进行的K2任务将扩大这一名单。我们使用系外行星的发生率来估计,有$3.2\pm1.2$和$6.6^{+1.3}_{-0.8}$温带地球大小的行星轨道GK和M矮星比$V=13$和$V=16$,分别位于地球的过境区。
2017-09-07 astro-ph.EP
A New Planet in the Kepler-159 System From Transit Timing Variations
开普勒太空望远镜已经通过凌日法发现了数千颗行星。这些行星的凌日时间变化不仅使我们能够推断其他行星的存在,凌日与否,而且还可以表征系统的一些参数。使用行星开普勒-159 b和159 c的凌日时间变化,凌日模拟器TTVFast和贝叶斯推断工具MultiNest,我们预测一个新的非凌日行星开普勒-159 d,与开普勒-159 c处于共振2:1轨道。这种配置在至少1000万年的时间尺度上是动态稳定的,尽管我们注意到其他不太稳定的高阶共振也可能在开普勒运行的三年窗口期间产生类似的TTV。
2018-10-15 astro-ph.EP
Detecting the Wind-Driven Shapes of Extrasolar Giant Planets from Transit Photometry
有几个过程可以导致太阳系外巨行星的阴影形状,如在过境时所看到的,偏离圆形。除了旋转效应之外,云的形成、非均匀的霾的产生和移动以及动力效应(风)也可能很重要。从地球上看,当这样一颗行星凌日它的主星时,非球面性会导致凌日光变曲线相对于完美球面(或完美扁圆)行星的凌日有偏差。我们开发了一个理论框架来解释行星的形状。然后,我们根据已发表的HD 189733 b理论动力学模型生成过境行星形状的预测。使用这些形状模型,我们表明,行星的形状是不太可能引入可检测的光变曲线偏差(那些>~ 1 e-5的主恒星),但形状可能会导致天体物理学的系统误差的来源时,测量行星扁率,渡越时间,和碰撞参量。
2009-10-19 astro-ph.EP
150 New transiting planet candidates from Kepler Q1-Q6 data
我们已经在公开的开普勒长节奏数据中进行了广泛的搜索,从Q1到Q6季度。搜索方法包括数据的初始去趋势,应用趋势滤波算法,在三个频域中使用Box最小二乘拟合方法搜索过境信号,对潜在过境候选者进行目视检查,并对入围候选者进行深入分析。在本文中,我们提出了150个新的周期行星候选者和7个单凌日事件,其中72个是在多个系统。这些候选行星的周期从$\sim$ 0.17天到$\sim$ 440天不等。124颗候选行星的半径小于3 \rearth。我们恢复了Batalha等人(2012)KOI目录的82.5%。我们还报告了40个新发现的假阳性-看起来像凌日行星的系统,但可能是由于混合食双星。我们的搜索改善了短周期和小行星半径参数范围内的统计。
2012-11-27 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
How to Find a Planet from Transit Variations
在这里,我们描述了开普勒-46发现背后的故事,开普勒-46是第一个通过称为凌日时间变化(TTV)的方法检测和表征的系外行星系统。TTV方法依赖于围绕同一恒星运行的行星之间的引力相互作用。如果探测到至少一颗行星的凌日,则至少在原则上可以使用其凌日时间的精确测量来探测和表征系统中的其他非凌日行星。开普勒-46是这种方法在实践中被证明有效的第一个案例。随后进行其他检测和表征(例如,Kepler-88)。TTV方法在解决从凌日观测到的行星系的不完整性问题中起着重要作用。
2019-05-10 astro-ph.EP
Extrasolar Binary Planets II: Detectability by Transit Observations
基于落合、长泽和伊达的N体模拟结果(论文I),我们讨论了太阳系外行星系中引力束缚的气体巨行星对(我们称之为“双星”)的可探测性,这些行星系是通过轨道不稳定性和行星-行星动力学潮汐在它们的近距离相遇过程中形成的。论文Ⅰ表明,对于三个轨道不稳定的巨行星系统,双星的形成概率为$\sim 10\%$,并且经过捕获后的长期潮汐演化,典型的双星间距为行星物理半径之和的3- 5倍。当双星的星心半长轴大于0.3AU时,双星在太阳型恒星的主序星寿命中是稳定的。我们发现,检测调制的过境光变曲线是最有前途的观测方法来检测双行星。由于可能的双星间距与恒星直径相当,因此凌日光变曲线的形状因凌日而异,这取决于双星轨道的相位。双行星凌日的持续时间和深度通常比单行星凌日更长更深。我们指出,双行星可能存在于已知的膨胀气体巨行星或轨道半径> 0.3 AU的被归类为假阳性检测的物体中,提出了CoRoT候选者SRc 01 E2 1066的双行星解释,并表明双行星可能存在于开普勒质量数据中,并可以使用开普勒质量数据检测到。
2015-04-23 astro-ph.EP
A Search for Lost Planets in the Kepler Multi-planet Systems and the Discovery of the Long-period, Neptune-sized Exoplanet Kepler-150 f
在开普勒任务发现的4700颗已确认的行星和行星候选者中,绝大多数是由开普勒管道首次发现的。在管道中,在发现过境信号后,与这些过境相关的所有数据点都会被删除,从而创建一个充满漏洞的“瑞士奶酪”般的光曲线,然后用于后续的过境搜索。这些黑洞可能会使另一颗行星无法探测(或“丢失”)。我们研究了114颗恒星的样本,其中有$3+$确认的行星,以评估这种“瑞士奶酪”的影响。模拟确定了凌日行星由于凌日遮蔽而丢失的概率很低,但不可忽略,在$P=400-500$天的周期范围内丢失的$\sim3.3\%$达到平台。然后,我们对所有行星凌日进行建模,并减去每个恒星的凌日信号,恢复凌日数据点,并使用开普勒管道搜索凌日减去的(即,transit-cleaned)光变曲线。然而,管道没有发现任何可信的新过境信号。这证明了开普勒管道选择使用传输掩蔽而不是传输相减的有效性和鲁棒性。然而,对所有凌日减去数据的后续视觉搜索,这使得更容易视觉识别新的凌日,揭示了一个新的海王星大小的系外行星(开普勒-150 f)的存在和一个可能的假阳性(开普勒-208)的潜在单一凌日。开普勒-150 f($P=637.2$天,$R_{\rm{P}}=3.64^{+0.52}_{-0.39}$ R $_{\oplus}$)的确认与$>99.998\%$的信心,使用行星多重性参数,假阳性概率分析和过境持续时间分析的组合。
2017-03-27 astro-ph.EP
Measuring the Galactic Distribution of Transiting Planets with WFIRST
WFIRST微透镜任务将测量数百万颗恒星的精确光变曲线和相对视差,使其有可能沿着视线描述短周期凌日行星并进入银河系凸起。这些光变曲线将使超过100,000个凌日行星的探测成为可能,这些行星的主恒星已经测量了距离。虽然这些行星中的大多数无法被追踪,但WFIRST数据中的数千颗热彗星可以通过检测它们的次日食直接确认。此外,在WFIRST微透镜巡天期间,通过探测凌日时间的变化,可以确认一些小行星系统。最后,通过排除潜在的误报,更多的行星可能会得到验证。WFIRST凌日和微透镜的结合将提供一个完整的行星系结构的图片,从最短的周期到未绑定的行星,作为银河系距离的函数。
2017-01-08 astro-ph.EP
Very Low-Density Planets around Kepler-51 Revealed with Transit Timing Variations and an Anomaly Similar to a Planet-Planet Eclipse Event
分析了开普勒51(KOI-620)多凌日行星系统的凌日时间变化(TTV)。该系统由两颗已确认的凌日行星开普勒-51 b($P_{\rm b} = 45.2\,\mathrm{days}$)和开普勒-51 c($P_{\rm c} = 85.3\,\mathrm{days}$),以及一颗凌日候选行星KOI-620.02($P_{02} = 130.2\,\mathrm{days}$)组成,后者位于$1:2:3$共振链附近。我们的分析表明,它们的TTV始终可以用三行星模型来解释,并将它们的质量限制为$M_{\rm b} = 2.1_{-0.8}^{+1.5} M_{\oplus}$(Kepler-51 b),$M_{\rm c} = 4.0 \pm 0.4 M_{\oplus}$(Kepler-51 c)和$M_{02} = 7.6 \pm 1.1 M_{\oplus}$(KOI-620.02),从而确认KOI-620.02是该系统中的一颗行星。与基于恒星密度和行星与恒星半径比(由凌日光变曲线确定)的行星半径相比,从TTV推断的质量相当小。结合这些估计,我们发现这个系统中的所有三颗行星的密度都在最低的测定值$ρ_p \lesssim 0.05\,{\rm g\,cm^{-3}}$之间。有了这个特性,开普勒-51系统就成为了另一个低密度紧凑多凌行星系统的例子。我们还确定了在Kepler-…
2014-02-14 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
Multiple Transits during a Single Conjunction: Identifying Transiting Circumbinary Planetary Candidates from TESS
我们目前的一项研究结果,确定环双星行星候选人,在一个与食双星系统结合产生多个过境。这些凌日的发生使我们能够估计候选者的轨道周期,这是至关重要的,因为目前已知的凌日环联行星的周期明显长于TESS的典型观测基线。结合推导出的半径,它还提供了后续观测所需的有价值的信息,并随后确认了大量来自TESS的环双星行星候选者。出于对1108天的circumbinary行星开普勒-1647的发现,我们展示了这种技术的应用开普勒的circumbinary行星,产生这样的过境。我们的研究结果表明,在环联星行星处于低偏心率轨道的系统中,估计的行星轨道周期在真实值的10-20%以内。这一估计来自于不到5%的行星周期的测光观测,证明了该技术的强大能力。利用美国宇航局TESS任务监测的当前和未来的食双星,我们估计在TESS数据中将检测到数百颗在一次会合期间产生多次凌日的环双星候选行星。如此大的样本将使我们能够从统计学上了解围绕双星运行的行星的数量,并为它们的形成和演化提供新的线索。
2020-08-06 astro-ph.EP
A Tentative Detection of a Starspot During Consecutive Transits of an Extrasolar Planet from the Ground: No Evidence of a Double Transiting Planet System Around TrES-1
在行星TrES-1b的凌日过程中,有许多异常现象的报告。最近,Rabus和同事对HST观测结果的分析使他们声称,凌日期间的增亮异常可能是由第二颗凌日行星或冷恒星黑子引起的。2008年5月12日和5月15日,亚利桑那大学的61英寸柯伊伯望远镜观测了两次连续的凌日。在5月12日凌日的前半段和5月15日凌日的后半段,探测到了5.4 +/- 1.7 mmag(0.54 +/- 0.17%)的增亮异常。我们的结论是,这是一个尝试性的检测r大于或等于6地球半径的恒星表面上旋转的星点。我们认为,迄今为止的所有证据都表明TrES-1有一个斑点状的表面,没有必要在这个系统中引入第二颗凌日行星来解释这些异常现象。我们只能将恒星的自转周期限制在40.2 + 22.9 - 14.6天,这是由于之前测量恒星自转轴与行星轨道轴对齐时的误差。这与先前观察到的P_obs = 33.2 + 22.3 - 14.3天周期一致。我们注意到,这种技术可以应用于其他过境系统的恒星上存在的恒星在行星的过境路径,以限制恒星的旋转速率。(节略)
2009-06-23 astro-ph.EP
Planet Occurrence: Doppler and Transit Surveys
在20世纪90年代之前,关于其他恒星周围存在行星的推测仅仅基于行星形成理论,对星周盘的观测,以及至少一颗看似普通的恒星设法制造了各种不同行星的知识。从那时起,多普勒和凌日观测揭示了其他类太阳恒星周围的行星数量,特别是那些轨道周期短于几年的恒星。在过去的十年中,这些调查已经上升到新的高度,多普勒摄谱仪能够达到1米/秒的精度,空间望远镜能够探测地球大小的行星的凌日。这篇文章是一个简短的介绍性审查知识的行星发生,已获得从这些调查。
2018-03-01 astro-ph.EP
On the Detection of Non-Transiting Hot Jupiters in Multiple-Planet Systems
本文概述了一种在含有一颗或多颗长周期凌日行星的行星系中探测非凌日短周期巨行星的测光方法。在一个前瞻性的系统的类型,我们认为,一个热木星的内部轨道上倾斜的视线信号的存在,通过近似正弦全相位光度变化的恒星光变曲线,与天体测量引起的过境时间变化的外部过境行星。包含热木星和低质量外行星或倾斜轨道行星的系统是热木星原位吸积的预测标志,因此它们的存在可以用来测试行星形成理论。我们概述了使用光度数据从典型的\textit{Kepler}感兴趣的对象(KOIs)检测非过境热彗星的前景。作为该技术的演示,我们执行一个简短的评估\textit{Kepler}候选人,并确定一个潜在的非过境热木星在KOI-1822系统。候选的非凌日热彗星可以很容易地用少量的多普勒速度观测来确认,即使是对于具有$V\gtrsim14$的恒星。
2016-05-17 astro-ph.EP
The Transit Light Curve Project. XI. Submillimagnitude Photometry of Two Transits of the Bloated Planet WASP-4b
本文给出了WASP-4 b两次凌日的测光结果,测光精度为百万分之400-800,时间采样为25-40秒。两个中间渡越时间被确定为在6秒内。与先前公布的时间一起,这些数据与恒定的轨道周期一致,没有令人信服的证据表明卫星或其他行星会产生周期变化。结合恒星演化模型,对新测光的分析给出了行星的质量和半径为1.237 +/- 0.064 M_jup和1.365 +/- 0.021 R_jup。这颗行星比先前公布的太阳系巨行星模型所预测的要大15%。有了这里提供的高质量数据,就有可能探测到半径为1.75 R地球的“超级地球”凌日。
2009-01-27 astro-ph.EP
On the Transit Potential of the Planet Orbiting iota Draconis
大多数已知的凌日系外行星都处于短周期轨道,这主要是由于通过凌日技术探测行星所固有的偏差。然而,已知径向速度行星的偏心率分布导致许多行星具有不可忽略的过境概率。一个这样的例子是围绕着巨星天龙八的大质量行星,在这种情况下,行星的偏心轨道的方向和宿主恒星的大小都将凌日概率推高到比典型的热木星高得多的值。在这里,我们提出了一个新的测量和光度分析的恒星变化的径向速度数据的修订版。我们提供了一个修订的过境概率,一个改进的过境星历,并讨论了从地面和空间观测这个星球的过境前景。
2010-08-09 astro-ph.EP
Transit Duration Variations in Multi-Planet Systems
行星相对于观测者视线的轨道方位决定了凌日行星的弦长,即,一颗凌日行星在星盘上的投影距离。对于给定的圆形轨道,弦长决定了凌日持续时间。轨道倾角的变化,升交点的方向,或两者,可以改变这个弦长,从而导致过境时间变化(TDVs)。整个轨道倾角向量的变化甚至可以导致一个系统的行星脱离凌日或新凌日。我们用拉普拉斯-拉格朗日长期理论估计了100多个短周期行星系的最快节本征频率。最高本征频率是哪个系统应该显示最强TDV的指示器。我们进一步探讨了五个案例(TRAPPIST-1,开普勒-11,K2-138,开普勒-445和开普勒-334)使用直接N体模拟来表征可能的TDV,并探讨这些系统是否有可能存在行星。一系列的初始条件进行了探讨,与每个实现所观察到的过境一致。我们发现,百分之几十的多行星系统有足够快的本征频率,预计大TDVs十年的时间尺度。在直接整合的情况下,我们发现,去凌行星可能发生在十年的时间尺度和TDVs的10分钟每十年应该是常见的。
2020-03-25 astro-ph.EP
Transiting Planets Orbiting Source Stars in Microlensing Events
微透镜现象已成功地用于探测太阳系外行星。通过观察引力微透镜光变曲线中的特征性的、罕见的偏差,人们可以发现透镜是一个恒星-行星系统。在本文中,我们考虑一个相反的情况下,透镜是一个单一的恒星和源有一个过境的行星伴侣。研究了一颗具有凌日伴星的源星在微透镜事件中的光变曲线。我们的模型表明,在密集的恒星场,其中混合是显着的,由凌日产生的光降是更大的微透镜的最大值附近,这使得它更容易检测。我们推导出在微透镜源中探测到行星凌日的概率为2*10^(-6)。
2014-04-13 astro-ph.EP
Transit Duration and Timing Variations from Binary Planets
两颗引力束缚的系外行星在它们的物理半径之外绕着一个共同的重心运行(“双行星”),这可能是行星-行星散射过程中的潮汐捕获造成的。由于动力潮汐的作用,这些天体预计将形成在仅为其半径总和几倍的紧密轨道上。由于它们非常接近,它们的凌日重叠严重,导致一个更大有效尺寸的单一行星的欺骗性错觉,这种效果在存在噪声数据和/或长积分时间的情况下更加复杂。我们发现,这些虚幻的单成分过境,被称为“嵌合体过境”,表现出大幅度过境持续时间变化(TDV)的影响,以及较小的过境时间变化(TTV)的顺序小时。我们计算的过境时间上限的解析近似,假设低碰撞参量和轨道共面的恒星中心轨道的双行星。我们使用luna算法验证了我们的表达式对二元行星的动力学模拟的准确性,并提供了一个Python代码,用于数值计算二元行星系统中的TDV信号(github.com/joheenc/binary-planet-transits)。此外,嵌合体过境从双行星表现出TTV的可检测的振幅和高频率,在最近确定的系外卫星走廊。由于其异常的形状,深度和持续时间,这些对象可能会被标记为误报,但可以在现有的档案中清楚地进行调查。
2022-12-15 astro-ph.EP
An Estimate of the Yield of Single-Transit Planetary Events from the Transiting Exoplanet Survey Satellite
我们提出了一个半分析估计的预期产量的单凌行星从凌日系外行星调查卫星(TESS)。我们使用TESS候选目标列表6(CTL-6)作为超过400万个源的输入目录。我们预测,从200,000颗恒星中选择了具有最高CTL-6优先级的高节奏邮票进行观察,将有241个由行星引起的单凌事件,其信噪比为SNR $\ge7.3$。我们在全帧图像(FFI)中发现了由单凌行星引起的额外977次事件的下限;这是一个下限,因为CTL-6在TESS星等$T>12$以下是不完整的。在来自邮票和FFI的单次凌日事件中,1091/1218的凌日深度将超过0.1%,因此可以从地面进行光度跟踪,而1195/1218的径向速度信号将大于1 m/s。我们估计,146个单凌日的周期将被限制到优于10%,使用TESS测光假设圆形轨道。我们发现,TESS在周期为$P>25$天的邮票中检测到的行星数量将增加一倍,包括单凌行星,而周期为$P>250$天的行星数量将增加一个数量级。我们预测79个宜居带行星从单凌日,与18个轨道FGK恒星。
2018-05-02 astro-ph.EP
The Detection and Characterization of a Nontransiting Planet by Transit Timing Variations
开普勒任务正在监测约15万颗恒星的亮度,寻找行星凌日的证据。作为“用开普勒寻找系外卫星”(HEK)项目的一部分,我们报告了一个行星系,其中有两颗已确认的行星和一颗候选行星,这些行星是使用KOI-872的公开数据发现的。行星b以P_b=33.6d的周期凌日主星,并表现出大的凌日时间变化,表明存在扰动。动力学模型在5:3共振(Pc =57.0d)附近发现了一颗质量为木星0.37倍的非凌日行星c。第三颗候选行星的凌日也被发现:一颗半径为1.7地球、周期为6.8 d的超级地球。我们的分析表明,一个系统与近共面和圆形的轨道,让人想起有序的安排在太阳系。
2012-08-04 astro-ph.EP
Systematic search for long-term transit duration changes in Kepler transiting planets
Holczer,Mazeh和合作者(HM+16)使用开普勒四年的观测数据来推导出凌日时间表,确定了260个具有显著凌日时间变化(TTV)的开普勒感兴趣天体(KOI)。对于信噪比足够高的KOI,HM+16还得出了它们过境的持续时间和深度。在目前的工作中,我们使用HM+16的持续时间测量,系统地研究了561个KOIs的持续时间变化,并确定了15个KOIs具有显着的过境持续时间的长期线性变化和另外16个KOIs具有中等意义。我们表明,所观察到的线性趋势可能是由岁差的过境行星的轨道平面,在大多数情况下,由另一颗行星引起的。岁差率的首项取决于摄动的质量和相对倾角,以及两个轨道之间的周期比,但不取决于凌日行星本身的质量和周期。有趣的是,我们的研究结果表明,作为一个样本,检测到的持续时间的时间导数作为行星轨道周期的函数变得更大,可能是因为短周期行星系显示小的相对倾角。结果可能表明,短周期行星居住在相对平坦的行星系中,这表明这些系统在形成或迁移到短轨道时经历了更强的耗散。这应该被用作形成这种系统的可能线索。
2021-05-10 astro-ph.EP
CKS VIII: Eccentricities of Kepler Planets and Tentative Evidence of a High Metallicity Preference for Small Eccentric Planets
描述行星轨道结构和形成环境对行星偏心率分布的依赖关系对于理解行星形成至关重要。在这项工作中,我们使用通过开普勒测量的过境持续时间,结合加利福尼亚开普勒巡天和盖亚精确和准确的恒星半径,对过境系外行星进行统计偏心率研究。与以前的工作,其特点是从过境时间的偏心率分布相比,我们的分析受益于高精度的恒星半径($\sim$ 3%)和大样本的$\sim$ 1000行星。我们观察到,只有一个观察到的过境行星的系统有一个更高的平均偏心率($\bar{e} \sim 0.21$)比系统多个过境行星($\bar{e} \sim 0.05$),与以前的研究。我们确认的偏好,高,低偏心率子种群之间的单过境系统。最后,我们提出了新的证据表明,开普勒样本中的高$e$行星优先发现高金属丰度([Fe/H] $>0$)恒星周围。最后,我们讨论了行星形成理论的影响。
2019-05-12 astro-ph.EP
Search for planets in hot Jupiter systems with multi-sector TESS photometry. II. Constraints on planetary companions in 12 systems
空间望远镜的不间断观测提供了探测地面观测错过的小行星的浅凌所需的光度精度。我们使用凌日系外行星勘测卫星(TESS)的数据在12个拥有热彗星的行星系中寻找附近的行星同伴:HD 2685,Qatar-10,WASP-4,WASP-48,WASP-58,WASP-91,WASP-120,WASP-121,WASP-122,WASP-140,XO-6和XO-7。我们还应用了基于均匀确定的中间过境时间的过境时间方法,以寻找可能对已知行星产生引力扰动的非过境同伴。我们在这些系统中没有发现其他行星,直到海王星下的球体。这一负面结果与统计研究一致,支持高偏心率迁移是所研究的巨行星进入今天观测到的紧密轨道的途径。
2022-02-24 astro-ph.EP
Planetary transit timing variations induced by stellar binarity. The light travel time effect
自从第一颗凌日系外行星被发现以来,凌日计时被认为是发现和描述这些系统中其他行星的有力方法。然而,额外行星的引力影响并不是凌日时间变化的唯一预期来源。在这项工作中,我们得到了预期的检测频率的恒星同伴的热木星过境行星的主恒星,可检测的过境时间分析的手段。由于太阳附近大约有一半的恒星属于双星系统或多星系统,因此在凌日的行星宿主恒星中可能存在相同比例的双星系统,除非行星形成受到恒星伴星的显著影响。过境搜索的影响较小的选择偏见,对长期的二进制困扰径向速度调查。如果热木星行星宿主恒星中双星的频率与在太阳附近确定的频率相同,那么在发现凌日行星样本5年后,其中1.0%+/-0.2%的行星有>99%的概率出现凌日时间变化>50秒,10年后有2.8%+/-0.3%,如果行星和双星轨道共面的话。考虑到随机倾斜的情况,5年和10年后的概率分别为0.6%+/-0.1%和1.7%+/-0.2%。我们的估计可以被认为是保守的下限,因为我们只考虑了周期P>5x10^3天(a>=6 AU)的双星。我们的模拟表明,由于光旅行时间效应的过境时间的变化,允许发现的恒星同伴的最大分离等于一个\sim 36 AU后5年,因为发现的行星(一个\sim 75 AU后10年)。
2010-06-15 astro-ph.EP
On the radial velocity detection of additional planets in transiting, slowly rotating M-dwarf systems: the case of GJ 1132
已知M矮星通常拥有高多重性的行星系。因此,有已知凌日行星的M型矮行星系中,可能会有额外的小行星($r_p \le 4$ R $_{\oplus}$,$m_p \lesssim 20$ M $_{\oplus}$),这些小行星在凌日过程中是看不到的。在这项研究中,我们调查所需的努力,以检测这些行星周围的相当大的子集的M-矮星是缓慢旋转($P_{\mathrm{rot}} \gtrsim 40$天),因此更有可能是不活跃的精密测速仪。本文以GJ 1132为例进行了研究.具体来说,我们执行一套蒙特卡罗模拟的恒星的径向速度信号具有天体物理的贡献恒星抖动由于旋转调制的活动区域和开普勒信号从已知的过境行星和假设的额外的行星没有看到过境。然后,我们计算GJ 1132周围的非凌日行星的检测完整性,从而估计检测这些行星所需的RV测量的数量。我们表明,与1 m s的$^{-1}$ RV精度每次测量,只有$\sim 50$测量需要实现50%的检测完整性,所有非过境行星的系统和行星是潜在的宜居。在整个过程中,我们提倡使用高斯过程回归作为一种有效的工具,用于减轻恒星抖动的影响,包括高活动性的恒星。鉴于GJ 1132是一个大的人口缓慢旋转的M-矮星的代表,我们结束了我们的结果如何可能被扩展到其他系统与已知的凌日行星,如那些将被发现与TESS的讨论。
2016-10-30 astro-ph.EP
Line-profile tomography of exoplanet transits -- II. A gas-giant planet transiting a rapidly-rotating A5 star
我们对太阳系外行星的大部分了解都依赖于精确的径向速度测量,无论是直接探测还是确认测光凌日信号的行星起源。这限制了我们对太阳系外行星宿主的参数空间的探索,以及后来的类型,尖锐的恒星。在这里,我们扩展了恒星与已知的行星同伴的领域,包括热,快速旋转的恒星。类似行星的凌日现象以前曾在超级WASP对A5恒星HD 15082(WASP-33; V=8.3,v sin i = 86 km/sec)的光变曲线中被报道过。在这里,我们通过三次单独的凌日报告了进一步的测光和时间序列光谱学,我们使用这些来确认在HD 15082周围轨道上存在一颗轨道周期为1.22 d的气体巨行星。从光度学和行星信号的性质,通过传输过程中的谱线轮廓,我们直接推导出行星的大小,它的轨道平面的倾角和倾斜度,以及它的逆行轨道运动相对于恒星的自旋。这种分析开辟了研究行星形成的道路,这些行星围绕着一个全新的年轻的早期类型的恒星,因此在不同的物理条件下,通常处于比尖锐的晚期类型恒星更早的形成阶段。凌日行星引起的恒星反射轨道运动很小,产生的行星质量上限为4.1木星质量。我们还发现了该系统中第三个亚恒星质量天体的证据,这可能解释了凌日行星的不寻常轨道。在HD 15082中,恒星线轮廓也显示出非径向脉动的证据,与行星凌日信号明显不同。这就提出了一个有趣的可能性,即由近距离行星引起的潮汐可能会激发或放大这些恒星的脉动。
2010-04-26 astro-ph.EP
A SuperWASP search for additional transiting planets in 24 known systems
我们目前的结果,从搜索额外的过境行星在24个系统已经知道包含一个过境行星。我们模型的过境由于已知的行星在每个系统中,并减去这些模型与SuperWASP调查仪器获得的光变曲线。这些剩余的光变曲线,然后搜索额外的周期性过境事件的证据。虽然我们没有发现任何证据表明,在任何行星系统的研究,我们能够验证我们的能力,找到这样的行星通过蒙特卡罗模拟。天文学家产生的凌日信号对应于一系列大小和轨道周期的行星,这些信号被注入到SuperWASP测光中,由此产生的光变曲线搜索行星。作为结果,作为任何第二颗行星的半径和轨道周期的函数的检测效率被计算。我们确定,有一个很好的(> 50%)的机会检测到额外的,土星大小的行星在P~10 d轨道周围的行星托管恒星,有几个赛季的超级WASP测光。此外,我们证实了以前的证据旋转恒星的变化WASP-10,并完善的旋转周期。我们发现,旋转的周期是11.91 \pm 0.05 d,这个周期的虚警概率是非常低的(~10 ^{-13})。
2009-06-18 astro-ph.EP
Bayesian priors for the eccentricity of transiting planets
在偏心轨道上的行星有更高的几何概率穿越它们的主星。通过应用贝叶斯定理,我们扭转了这种逻辑,表明过境行星的偏心率分布是正偏置的。采用灵活的Beta分布作为偏心率的先验,我们得到了边缘化的过境概率,以及先验的联合概率分布的偏心率和幅角的近星点,给定的行星是已知的过境。这些结果表明,大多数使用开普勒数据计算的行星出现率都高估了行星的普遍性约10%。事实上,如果没有偏心率分布的先验假设,从凌日巡天中得到行星的真实存在是根本上难以处理的。此外,我们表明,以前提取的偏心率分布使用开普勒数据是正偏置的。在其中一个希望施加一个信息偏心之前的情况下,我们提供了一个递归算法来应用我们的联合先验概率分布的逆变换采样。该算法的计算机代码,ECCSAMPLES,提供,使社会直接从前采样。
2014-08-06 astro-ph.EP