Detecting Exomoons Via Doppler Monitoring of Directly Imaged Exoplanets
最近，Teachey，Kipping和Schmitt（2018）报告了在开普勒领域的一颗巨行星周围探测到一颗候选系外卫星，暂时命名为Kepler-1625 b I。这颗候选系外卫星的大小和质量与海王星相当，比我们太阳系中的任何一颗卫星都要大得多，如果得到证实，它将成为新一类巨型卫星或双行星中的第一颗。受开普勒-1625b行星和卫星系统中大质量比的启发，我们通过多普勒光谱研究了直接成像的系外行星周围类似大质量系外卫星的可探测性。开普勒-1625b周围的候选卫星将在其母行星上产生约200米/秒的径向速度信号，足够大，可以用当前或下一代仪器检测到直接成像的行星周围的类似卫星。除了寻找系外卫星，对直接成像的行星进行径向速度测量可以揭示行星自转轴的方向，从而有可能识别天王星类似物。
2018-09-11 astro-ph.EP astro-ph.IM
Prospects for Detecting Signs of Life on Exoplanets in the JWST Era
本文回顾JWST早期系外行星大气观测结果，指出反演方法局限导致解释分歧，主张允许并行解释并改进模型以识别生物标志气体候选体，同时强调未来望远镜与观测策略对可靠探测生命迹象的关键作用。
2025-04-20 astro-ph.EP astro-ph.IM
Detecting exoplanet transits with the next generation of X-ray telescopes
本研究调研未来X射线观测台探测系外行星凌星的能力，通过模拟分析发现NewAthena-WFI和AXIS或可探测到更多凌星行星，大气逃逸场景下至少5个系统可达>4σ探测水平。
2024-08-12 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.IM
Detecting and characterizing close-in exoplanets with Vortex Fiber Nulling
涡旋光纤零化（VFN）是一种干涉测量方法，用于抑制星光以探测和光谱表征系外行星。它依赖于涡旋相位掩模和单模光纤来拒绝星光，同时耦合高达20%的行星光在分离的$\lesssim1λ/D$，从而使大量的RV和过境检测行星的光谱特性，其中包括传统的日冕仪无法访问。VFN已经在实验室中在可见光波长下得到了证明，在这里我们介绍了这些实验的最新结果。这包括在以790 nm为中心的10%带宽光中$5\times10^{-4}$的多色零点。一个升级的测试平台已经设计好，现在正在实验室中构建;我们还在这里介绍了这项工作的状态更新。最后，我们提出了初步的K波段（2 $μ$ m）光纤调零结果与红外掩模，将在天空中使用的一部分，凯克行星成像仪和表征仪器在2021年的VFN模式。
2020-12-08 astro-ph.EP astro-ph.IM
Detecting planetary geochemical cycles on exoplanets: Atmospheric signatures and the case of SO2
我们研究了行星大气的光谱，以获得系外行星上不同全球地球化学循环的低分辨率可检测特征-以硫循环为例。作为比较行星学的第一步，我们推导出第一代空间和地面望远镜的低分辨率可探测特征。我们假设类地系外行星（类地行星和超级地球）的表面和大气层通常会受到特定地球化学循环的控制。在这里，我们集中在硫循环驱动的SO2和H2S的脱气，然后由它们的转化为其他含硫的物种，这是明显区别于由CO2脱气驱动的碳循环。由于火山活动的增加，硫循环可能是具有活动构造的干燥超级地球上占主导地位的全球地球化学循环。我们计算行星的发射，反射和透射光谱从0.4到40微米的高和低分辨率，以评估可检测的功能，使用当前和太古代地球模型与不同的SO2和H2S浓度，以探索岩石行星上的还原和氧化宜居环境。我们发现特定的光谱特征，可观察到低分辨率的行星大气与高浓度的SO2和H2S。因此，第一代空间和地面望远镜可以测试我们对岩石行星地球化学循环的理解，并可能区分由碳和硫循环主导的行星环境。
2009-11-17 astro-ph.EP astro-ph.IM
Astrometric Methods for Detecting Exomoons Orbiting Imaged Exoplanets: Prospects for Detecting Moons Orbiting a Giant Planet in $α$ Centauri A's Habitable Zone
提出模拟框架研究通过天体测量信号探测系外卫星，发现专用空间望远镜和39m地基望远镜可在五年任务中探测到环绕 $α$ 半人马座 A 假想巨行星的地球大小卫星。
2025-09-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
Detecting and characterising the magnetic field of exoplanets
本文研究利用He I 1083 nm偏振直接探测和恒星-行星磁相互作用间接探测两种分光偏振技术来表征热系外行星磁场，并展望未来HWO等任务实现确定性测量。
2025-07-02 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Singular Spectrum Analysis of Exoplanetary Transits
本文研究奇异谱分析（SSA）在系外行星凌星光度数据中的应用，通过分解时间序列、提取信号并抑制噪声，实现对低信噪比（SNR<10）凌星候选体的更精确探测与表征。
2024-04-08 astro-ph.EP astro-ph.IM
Large Interferometer For Exoplanets (LIFE): VI. Detecting rocky exoplanets in the habitable zones of Sun-like stars
虽然以前的研究表明，人们强烈倾向于未来的中红外调零干涉仪太空任务，以探测M矮星周围HZ范围内的行星，在这里，我们将重点放在一个更保守的方法来实现可居住性的概念，并给出两个恒星样本的产额估计，这些恒星样本由邻近的（d <20 pc）类太阳恒星组成（4800 - 6300 K）和附近的FGK型恒星（3940 - 7220 K）。我们的产量估计是基于最近从开普勒任务和我们的LIFE系外行星观测模拟工具LIFEsim中得出的岩石行星的出现率，其中包括所有主要的天体物理噪音源，但尚未有仪器噪音源。根据开普勒结果的悲观或乐观推断，我们发现在2.5年的搜索阶段，LIFE可检测约10 - 16（平均）或约5 - 34（包括1个$σ$不确定性）岩石行星（0.5 - 1.5 R ${}_\rm{Earth}$），在类太阳恒星的乐观HZ范围内，在~4 - 6（平均）或~1 - 13之间（包括1个$σ$不确定性）外地球候选者（EEC），假设四个收集器航天器装备有2 m反射镜，保守的仪器吞吐量为5%。对于D = 3.5 m或1 m的反射镜，产率$Y$变化强烈，近似遵循$Y \propto D^{3/2}$。随着FGK型恒星样本的增加，在乐观的HZ和~5 - 8（平均）EEC范围内，产量增加到~16 - 22（平均）岩石行星。此外，我们发现，除了镜子的直径，产量强烈依赖于总吞吐量，但只有微弱的exozodia…
2022-10-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
Prospects for detecting exoplanets around double white dwarfs with LISA and Taiji
最近，Tamanini & Danielski（2019）讨论了用激光干涉仪空间天线（LISA）探测环绕双白矮星（DWD）的环联系外行星（CBP）的可能性。扩展他们的方法和标准，我们讨论了探测DWD周围系外行星的前景，不仅通过LISA，而且通过太极，中国星载引力波（GW）任务，在低频具有更好的灵敏度。我们首先探讨了不同的二元质量和质量比如何影响LISA和太极检测CBPs的能力。其次，对于某些已知的分离DWD与高信噪比，我们量化的CBP检测它们周围的可能性。第三，根据从模拟LISA数据挑战获得的DWD人口，我们提出了基本评估的CBP检测在我们的银河系在4年的任务时间为LISA和太极。我们讨论了每个系统的可检测区域的约束条件，以及可检测区域的内/外边缘的分布。在DWD总体的基础上，我们进一步注入了两个不同的行星分布，其出现率为$50\%$，并限制了总的检测率。最后，我们简要地讨论了一个简化的模型检测DWDs周围的可居住CBPs的前景。这些结果可以为即将进行的系外行星项目提供有用的输入，并有助于分析共同包络阶段后的行星系。
2021-09-03 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
GPU-based framework for detecting small Solar System bodies in targeted exoplanet surveys
太阳系小天体是太阳系形成过程中的原始遗迹，为行星科学和天文学提供了宝贵的信息。它们的发现和编目对地球上的生命也有很强的实际意义，因为最近的小行星可能构成严重的撞击威胁。与专门的观测项目同时进行的是对来自不同设施的大量档案数据集进行的小型天体搜索。在这里，我们提出了一个框架，以增加科学回报的系外行星过境搜索调查恢复偶然发现的小天体在其日常和档案数据使用基于GPU的合成跟踪算法。作为概念证明，我们分析了SPECULOOS巡天1米望远镜观测到的$12 \times 12 \mathrm{arcmin^2}$天空场。我们分析了90个均匀分布在天空中的天空场，作为日常搜索小天体的一部分，以及21个位于黄道面5度以内的档案场，作为档案搜索的一部分（总共4.4度$^2$）。总的来说，我们确定了400个已知的不同动力学类别的物体，从内主带小行星到木星特洛伊和43个潜在的新的小天体，它们的运动没有先验知识。我们能够达到极限的$V$ =23.8等的未知对象的星等，和检索率$\sim$ 80%的对象与$V<$ 22等和$V<$ 23.5等的日常和档案搜索，分别。因此，SPECULOOS和类似的系外行星巡天可以作为小型天体的双光束巡天，探测$V$ =22 mags以上的参数空间。
2023-03-13 astro-ph.EP astro-ph.IM
A New Method for Finding Nearby White Dwarf Exoplanets and Detecting Biosignatures
我们证明，詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）可以检测红外（IR）的混合光谱能量分布的空间未分辨的类地系外行星附近的白矮星。我们发现，JWST是能够检测温暖的（可居住区; T $_{\rm eq}$ = 287 K）地球或超级地球和热（400 - 1000 K）的汞类似物在最近的15个孤立的白矮星周围的混合光谱与10小时的整合每个目标使用MIRI的中分辨率摄谱仪（MRS）。此外，这些观测结果限制了这些行星上CO $_2$占主导地位的大气的存在。该技术几乎对系统倾角不敏感，因此即使是对一小部分白矮星的观测也可能对太阳附近白矮星周围温暖的类地系外行星的出现率产生很大的限制。我们发现，JWST也可以通过MIRI宽带成像在$λ= 21\,\mathrm{μm}$为34个最近的（$<13$ pc）孤立的白矮星，每个目标2小时的积分时间，检测异常冷（100 - 150 K）的彗星大小的系外行星。使用红外过量探测大气层内轨道相位或光谱吸收特征的热变化，这两者都可以通过长基线MRS观测来确认候选行星是实际的系外行星。假设一个类似地球的大气成分，我们发现，检测的生物特征对O $_3$ + CH $_4$是可能的所有可居住区的地球（6.5 pc以内; 6个白矮星系统）或超级地球（10 pc以内; 17个系统）轨道白矮星只有5 - 36小时的集成使用MIRI的低分辨率光谱仪（LRS）。
2022-09-26 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
K-Stacker, a new way of detecting and characterizing exoplanets with high contrast imaging instruments
今年，致力于对系外行星进行高对比度直接成像的第二代日冕仪开始运行。其中，安装在UT 3甚大望远镜焦点上的SPHERE采用极限自适应光学和角度差分成像技术，达到了前所未有的$10^{-6}$ - $ 10^{-7}$对比度。在本文中，我们提出了一种新的方法，称为开普勒堆栈，提高了高对比度仪器，如SPHERE的检测限，高达10倍。它包括观察一颗恒星足够长的时间，让一颗假设的行星绕着这颗恒星沿着它的轨道运动。即使在一个晚上进行的每个单独的观察中，我们没有检测到任何东西，我们表明，使用优化算法，根据开普勒运动（例如：在通常1-10年的长时间内拍摄的10-100张图像）重新定位图像并检测行星是可能的。该方法可以与ADI技术（或可能的任何其他高对比度数据减少方法）结合使用，以提高每个单独图像中的信噪比，并进一步提高全局检测限。它还直接提供了探测到的行星的轨道参数，作为优化算法的副产品。
2015-10-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
Automatically detecting anomalous exoplanet transits
University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；European Space Agency（欧洲空间局）；Leiden Observatory（莱顿天文台）；VU Amsterdam（阿姆斯特丹自由大学）；ISU（国际空间大学）
来自系外行星凌日的原始光变曲线数据太复杂，无法简单地应用传统的离群值检测方法。我们提出了一个架构，估计一对变分自编码器的主要过境和残余偏差的潜在表示。我们表明，使用两个制造的数据集，我们的潜在表示异常过境残差显着更适合离群值检测比原始数据或传统的变分自编码器的潜在表示。然后，我们将我们的方法应用到真正的系外行星过境数据。我们的研究是第一个自动识别异常系外行星过境光变曲线的研究。此外，我们还发布了三个同类数据集，以进行进一步的研究。
2021-11-16 astro-ph.IM cs.AI cs.LG
Do have nanosatellites a role in detecting exoplanets?
2012年12月，奥地利将发射其头两颗卫星：UniBRITE和BRITE-奥地利。这是第一对三个，形成一个网络称为BRITE星座。其他两对由加拿大和波兰提供。BRITE星座的主要目标是在几年内探索明亮恒星（V>6等）的短期强度变化。对于每个卫星对，一个将采用蓝色滤光器，另一个将采用红色滤光器。自1992年发现第一颗系外行星以来，已经发现了800多颗。BRITE仪器的高精度测光将使在明亮恒星周围寻找系外行星成为可能。为了估计BRITE探测行星的能力，我们在计算中考虑了技术限制，例如BRITE可访问的恒星的光度噪声水平，观测的占空比和持续时间。最重要的参数是拥有行星的恒星比例。我们的模拟基于分布在整个天空中的2695颗恒星。开普勒的数据表明，至少有34%的恒星被五种不同大小的行星中的至少一种所环绕：地球，超级地球，天王星，木星和超级木星。根据观测的工作周期和持续时间，在180天内应该可以探测到大约6颗行星，其中大约5颗是木星大小的。
2012-11-23 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Detecting White Dwarf Exoplanets in the Roman Era
Washington University（华盛顿大学）
本文预测罗曼望远镜GBTDS巡天通过凌星和相位曲线通道探测白矮星系外行星的产量，发现木星大小行星为主，源混合是主要挑战，零探测可约束发生率。
2026-09-10 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Detecting Atmospheric CO2 Trends as Population-Level Signatures for Long-Term Stable Water Oceans and Biotic Activity on Temperate Terrestrial Exoplanets
本研究评估了LIFE任务探测宜居带类地系外行星大气CO2趋势以指示碳酸盐-硅酸盐风化反馈和生物活动的可行性，发现其能稳健探测种群层面CO2趋势，但需修正CO2分压偏差才能准确区分生物与非生物种群。
2025-05-29 astro-ph.EP astro-ph.IM
Spectroscopic Transit Search: a self-calibrating method for detecting planets around bright stars
我们使用高分辨率光谱学和多普勒成像，消除了对标准恒星观测的需要，寻找围绕恒星$β$风景如画的凌日系外行星。这些数据是在整个2017年的一次观测活动期间在VLT上获得的，该活动监测了系外行星$β$ Picardy b的希尔球过境。我们利用线轮廓断层扫描作为一种方法，发现凌日系外行星。通过测量恒星线轮廓的系外行星畸变，我们消除了对参考星测量的需要。我们演示了白噪声模拟的方法，然后看看的情况下，$β$风景如画的，这是一个$δ$ Scuti干扰。我们描述了一种方法，以消除恒星脉动，并执行搜索的任何过境系外行星在所得的数据集。我们注入假行星凌日与不同的轨道周期和行星半径的光谱，并确定恢复分数。在光子噪声有限的情况下，我们可以恢复行星的海王星半径与$\sim$ 80%的成功率，使用8米的望远镜与$R\sim 100,000$摄谱仪和20分钟的观测每晚。$β$ Picture的脉动限制了我们对木星大小行星的敏感性，但脉动消除算法将这一限制提高到了土星大小的行星。我们提出了两个行星候选者，但认为它们的信号最有可能是由其他现象引起的。我们已经证明了一种搜索凌日系外行星的方法，该方法（i）不需要辅助校准观测，（ii）可以对任何其旋转增宽可以用高光谱色散摄谱仪分辨的恒星进行工作，（iii）提供了迄今为止围绕$β$风景如画的轨道周期从15天到200天的凌日行星大小的系外行星半径的最低限度，覆盖
2019-03-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
RoadRunner: a fast and flexible exoplanet transit model
我介绍了RoadRunner，一个快速的系外行星凌日模型，它可以使用任何径向对称函数来模拟恒星边缘变暗，同时仍然比Mandel & Agol（2002）的二次边缘变暗的分析凌日模型更快。该模型的CPU和GPU实现可在PyTransit运输建模包中使用，并具有独立于平台的并行化，超级并行化和对复杂异构时间序列建模的支持。代码是用数字加速的Python（以及OpenCL中的GPU模型）编写的，没有C或Fortran依赖性，这允许将肢体变暗模型作为任何Python可调用的函数给出。最后，作为该方法灵活性的一个例子，最新版本的PyTransit带有一个数值临边暗化模型，该模型直接使用LDTK生成的临边暗化轮廓，而无需通过分析模型进行近似。
2020-09-17 astro-ph.EP astro-ph.IM
Detecting Extragalactic Exoplanets With Fast Radio Burst Nanolensing
Kavli Institute for Particle Astrophysics & Cosmology, Stanford University（卡弗里粒子天体物理学与宇宙学研究所，斯坦福大学）
本文提出利用快速射电暴的行星回波纳米透镜效应（ToA纳秒级周期变化）探测河外系外行星，可测定其质量与轨道参数，并估计光学深度为10^-6，未来SKA二期等有望实现明确探测。
2026-09-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Detecting Biosignatures in Nearby Rocky Exoplanets using High-Contrast Imaging and Medium-Resolution Spectroscopy with Extremely Large Telescope
该研究模拟ELT/METIS和HARMONI对近地岩石行星的直接成像，评估生物特征探测信噪比，发现GJ 887b最高，Proxima Cen b可测CO2，并比较JWST与ELT在TRAPPIST-1系统上的适用性。
2023-11-29 astro-ph.EP astro-ph.IM
Infrared-Radio-follow-up Observations for Detection of the Magnetic Radio Emission of Extra-Solar Planets: A New Window to Detect Exoplanets
本文提出利用Roman望远镜探测微透镜事件并结合SKA射电随访观测，通过系外行星磁层射电辐射直接探测系外行星并测量其磁场强度，模拟显示7个观测季内约1317颗行星可被探测。
2024-07-08 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.space-ph
One-dimensional Convolutional Neural Networks for Detecting Transiting Exoplanets
Instituto Universitario de Ciencias y Tecnologías Espaciales de Asturias (ICTEA)（阿斯图里亚斯空间科学与技术大学研究所）；Universidad de Oviedo（奥维耶多大学）
针对光变曲线噪声干扰凌日行星探测的问题，本研究构建模拟K2任务的人工光变曲线，训练一维卷积神经网络模型，实现99.02%的准确率，可提升凌日信号分析效率。
2023-12-12 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.LG
The GPU Phase Folding and Deep Learning Method for Detecting Exoplanet Transits
The Harker School（哈克学校）；Science Talent Training Center（科学人才培养中心）；Shanghai Astronomical Observatory（上海天文台）；Princeton University（普林斯顿大学）；University of Geneva（日内瓦大学）
本文提出GPU相位折叠与CNN系统GPFC，以比BLS快三个数量级的速度高效探测超短周期系外行星，并在模拟和开普勒数据中取得高精度与100%已知行星恢复率。
2024-01-21 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.LG
Models of the night-sky brightness and the efficiency of searching for exoplanets with the microlensing method
本研究通过分析微引力透镜事件恒星测光数据，构建夜空亮度模型与目标选择算法，比较13台望远镜及不同方法的系外行星探测效率，揭示望远镜镜面直径、视场及观测时间对探测的影响。
2025-09-23 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Closeby Habitable Exoplanet Survey (CHES). IV. Synergy between astrometry and direct imaging missions of the Habitable World Observatory for detecting Earth-like planets
本文研究CHES天体测量与HWO直接成像的协同作用，发现先验CHES轨道约束可将类地行星探测完备性提高约10%，探测效率提升2至30倍。
2025-05-05 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Detecting Gravitational Waves from Exoplanets Orbiting Binary Neutron Stars with B-DECIGO and DECIGO
本文研究未来空间引力波探测器DECIGO通过双中子星引力波信号中的频率调制探测环双星行星的能力，发现其可探测至约1 Gpc外、质量为木星数十倍的行星，为研究主序后行星演化提供新途径。
2025-11-11 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.IM
Vortex Fiber Nulling for Exoplanet Observations: Implementation and First Light
本文介绍了涡旋光纤零位干涉（VFN）技术在Keck II望远镜KPIC仪器上的首次在轨验证，该技术利用涡旋掩模和单模光纤高效探测小分离系外行星，性能足以在1小时内探测到比5等恒星暗10^3倍的伴星。
2023-09-12 astro-ph.EP astro-ph.IM
Detecting Volcanism on Extrasolar Planets
对太阳系外岩石行星的研究已经发现了第一个凌日岩石超级地球，Corot 7b，其地面温度允许岩浆海洋。在这里，我们问，我们是否可以区分岩石行星与最近的主要火山活动的远程观测。我们建立了一个基于现今地球的类地系外行星上火山爆发的模型，导出了多种气体分布和云量情景下的出射光谱和透射光谱的可观测特征。我们计算所需的观测时间，以检测爆炸性火山活动的系外行星在初级和次级日食，并讨论观测火山活动的过境地球的超地球大小的系外行星的可能性。我们发现，二氧化硫从大型爆炸性喷发的光谱信号，是远程检测，特别是在最近的恒星使用地面望远镜的二次日食测量，并报告的频率和幅度的预期签名。行星在宜居带中的过境概率随着与主星的距离而减小，使得靠近主星的小行星成为最佳目标
2010-09-07 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Visible extreme adaptive optics on extremely large telescopes: Towards detecting oxygen in Proxima Centauri b and analogs
该研究面向地面系外地球成像，提出发展可见光极端自适应光学技术，以探测比邻星b等岩石行星大气中的氧气，并设定仪器要求与关键技术方向。
2023-09-01 astro-ph.EP astro-ph.IM
Quick-MESS: A fast statistical tool for Exoplanet Imaging Surveys
在过去的几年中，已经开发了几种工具的系外行星搜索调查的统计分析，主要是使用组合的蒙特卡罗模拟或贝叶斯approach. In这里，我们提出的Quick-MESS，基于网格的，非蒙特卡洛工具，旨在执行统计分析的结果，并帮助规划直接成像调查。Quick-MESS使用（预期的）对比度曲线进行直接成像调查，以评估每个目标的概率，一个给定的质量和半长轴的行星可以被发现。通过使用基于网格的方法，Quick-MESS通常比基于行星分布的蒙特卡罗采样的工具快一个数量级以上。此外，Quick-MESS非常灵活，能够研究质量和半长轴分布的大范围参数空间，而无需重新模拟行星分布。为了展示Quick-MESS功能的示例，我们介绍了对双子座深行星调查的分析以及对即将使用极端AO仪器进行的调查的预测。
2013-06-04 astro-ph.EP astro-ph.IM
Simulating Reflected Light Exoplanet Spectra of the Promising Direct Imaging Target, $\upsilon$ Andromedae d, with a New, Fast Sampling Method Using the Planetary Spectrum Generator
模拟系外行星的日冕剖面是规划和解释未来直接成像观测的关键。在本文中，我们演示了使用行星光谱发生器产生模拟的反射光系外行星光谱。我们使用PSG检查直接成像的系外行星光谱的所有模型相关的多个问题，并产生明亮的，附近的系外行星$\upsilon$仙女座d，下一代设施的潜在直接成像目标的样本光谱。我们引入了一种新的、快速且准确的二次采样技术，该技术使磁盘集成光谱的计算比切比雪夫-高斯采样快一个数量级，以进行中到高分辨率采样。使用这种方法和第一性原理推导的大气$\upsilon$和d，我们模拟了各种不同的潜在的大气配置的相位相关的光谱。$\upsilon$和d的模拟光谱包括具有不同雾度和云特性的版本。基于我们的综合分析，这颗行星的轨道参数，相位和照明适当的模型光谱，和现实的仪器噪声参数，我们发现，$\upsilon$和d是一个潜在的有利的直接成像和光谱目标的日冕仪（CGI）的南希格雷斯罗马太空望远镜。当包括对应于Roman CGI SPC光谱模式的噪声模型时，PSG预测在Roman CGI SPC光谱模式（R=50光谱）和频带1 HLC成像模式的中心波长箱中达到模拟光谱的信噪比为10所需的时间分别为大约400小时和小于40小时。我们还讨论了潜在的途径来提取有关行星及其大气层的信息与未来的观测，并发现罗马的观测可能能够约束行星的内部温度。
2021-06-30 astro-ph.EP astro-ph.IM
Detecting transiting exoplanets in simulated PLATO data: A comparison of light curve filter and transit search algorithms
University of Oxford（牛津大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；Università di Padova（帕多瓦大学）；INAF - Osservatorio Astronomico di Padova（意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台）；Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（平顿研究所计算天体物理学中心）
本研究通过模拟PLATO数据比较三种凌星搜索算法，发现nuance性能最佳，但计算成本高；建议PLATO流水线采用多窗口Huber样条滤波，并更新CETRA模板。
2026-09-15 astro-ph.EP astro-ph.IM
Detecting Exoplanets Using Eclipsing Binaries as Natural Starshades
我们调查直接成像日食双星周围的系外行星，使用日食作为一个自然的工具，调暗的二进制，从而增加行星恒星亮度对比度。在日食时，双星变成点状，使日冕照相成为可能。我们选择的双星的行星恒星对比度将提高$>10\times$在日食期间，使其有可能检测到一颗行星，是$\gtrsim10\times$暗淡或在恒星系统，是$\sim2$ - $3\times$更大的质量比其他。我们的方法将深入了解双星与单个恒星周围的行星发生率。我们考虑自发光（SL）和反射光（RL）行星。在SL的情况下，我们选择的二进制的年龄是足够年轻的，使轨道SL行星将保持发光;在U Cep和AC Sct，分别，我们的方法是敏感的SL行星$\sim$ 4.5 $M_J$和$\sim$ 9 $M_J$与当前的地面或不久的将来的空间为基础的仪器，和$\sim$ 1.5 $M_J$和$\sim$ 6 $M_J$与未来的地面观测站。在RL的情况下，有三个附近的（$\lesssim50$ pc）系统- V1412 Aql，RR Cae，RT Pic -周围的行星与恒星之间的距离为$\gtrsim20$ mas的类似彗星的行星可能会被未来的地面和空间日冕仪成像。在RR Cae和RT Pic周围可能可以检测到相同距离的金星状行星。一颗可居住的类地行星代表着一个挑战;虽然行星-恒星在日食和行星通量时的对比度可以用6- 8米的太空望远镜获得，但行星…
2020-07-21 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
ExoIris: fast exoplanet transmission spectroscopy in Python
Universidad de La Laguna (ULL)（拉帕尔马大学）；Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)（加那利天体物理研究所）
ExoIris是一个基于Python的高效工具，用于快速分析系外行星传输光谱，支持多数据集联合分析和稳健的光谱建模。
2026-02-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
CETRA: A fast, sensitive exoplanet transit detection algorithm implemented for GPUs
CETRA是一种基于GPU的快速灵敏凌星探测算法，通过物理模型和相位折叠提升性能，比传统方法多识别20%低信噪比凌星，速度更快，并成功增强HD 101581系统中行星信号。
2025-03-26 astro-ph.EP astro-ph.IM
Sensitive Multi-beam Targeted SETI Observations towards 33 Exoplanet Systems with FAST
作为寻找地球以外生命的一个主要方法，搜寻地外智慧生命（SETI）致力于探测技术特征，如指示有技术能力的生命的工程无线电信号。在本文中，我们报告了一个有针对性的SETI活动，采用一种名为多波束符合匹配（MBCM）的观测策略，在500米口径球面射电望远镜（FAST）对33个已知的系外行星系统，搜索ETI窄带漂移信号跨越1.05-1.45 GHz的两个正交的线偏振方向分别。从开普勒-438的观测中检测到的1140.604 MHz信号最初达到了我们的兴趣，因为它的特征与假设的ETI技术特征大致一致。然而，像它的偏振特性这样的证据几乎可以排除外星起源的可能性。我们的观测达到了前所未有的灵敏度，因为我们能够检测到的最小等效各向同性辐射功率（EIRP）达到了1.48 x10^9 W。
2022-09-29 astro-ph.EP astro-ph.IM
Stacked Periodograms as a Probe of Exoplanetary Populations
正在进行的极高精度多普勒径向速度巡天寻找质量小于几个M $_\oplus$的行星;然而，由于所需的观测时间投资以及与强有力地探测最低质量行星有关的挑战，确定行星质量分布的人口水平研究仍然很困难。我们概述了一种新的方法，利用广泛的，现有的RV数据集来约束群众的系外行星种群：堆叠周期图RV时间序列在许多目标。我们表明，一个系外行星人口可能是统计上可识别的堆叠周期图，即使个别行星不通过检测的阈值。我们讨论的堆叠周期图的分析，统计特性，进行模拟，以证明该方法的有效性，并调查半结构化的窗口函数和恒星活动的影响。对利克-卡内基系外行星巡天数据集的分析揭示了一个轻微显著的（$1.6σ$）信号，该信号与占据$3-7$日周期的系外行星群一致，其典型的$K$介于$1.6-5.1$ m s $^{-1}$之间。可能需要对与恒星活动和年度系统学相关的信号进行更详细的调查，以确认这一结果或检测其他潜在的开普勒贡献。
2022-02-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
Random sampling technique for ultra-fast computations of molecular opacities for exoplanet atmospheres
系外行星大气中分子的不透明度依赖于这些分子越来越详细的线列表。今天可用的线列表包含许多物种多达数十亿条线。计算由压力和温度展宽产生的所有这些谱线的谱线轮廓，即Voigt轮廓，正成为一个计算挑战。我们的目标是创建一种方法来计算Voigt配置文件的方式，自动集中到最强的线的计算时间，同时仍然保持连续贡献的大量较弱的线。在这里，我们概述了一个统计线采样技术，采样福格特配置文件快速，高精度。根据谱线的强度和局部谱线密度调整采样数。这会自动为强线或光谱隔离线提供高精度的线形。线采样技术自动保留所有线的集成线不透明度，从而还以非常低的计算成本提供由大量弱线创建的连续体不透明度。线采样技术的准确性进行了测试时，计算线光谱和相关的k表。获得了具有高精度（几乎处处<1%）的极快计算（在标准的当前台式计算机上每核心每秒约3.5e5行）。给出了如何执行计算的详细配方。
2017-10-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
Detecting Solar System Analogs through Joint Radial Velocity/Astrometric Surveys
该研究模拟联合THE径向速度、Gaia和Roman天体测量数据，可探测邻近类太阳恒星周围的地球类似和冷气体巨行星类似系外行星，并显著提高冷气体巨行星的质量和周期探测精度，为太阳系类似体的普遍性提供洞见。
2023-10-13 astro-ph.EP astro-ph.IM
Hunting for "Oddballs" with Machine Learning: Detecting Anomalous Exoplanets Using a Deep-Learned Low-Dimensional Representation of Transit Spectra with Autoencoders
Department of Physics and Astronomy, University of Alabama, Tuscaloosa, AL, 35487, USA（物理与天文学系，阿拉巴马大学，塔斯卡洛萨，AL，35487，USA）；Physics Department, University of Florida, Gainesville, FL 32653, USA（物理系，佛罗里达大学，盖恩斯维尔，FL，32653，USA）
利用自编码器的低维表示检测异常系外行星大气，通过对比不同方法在潜在空间和原始空间的性能，证明潜在空间降维在噪声下更稳健。
2026-01-05 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.LG
Multibeam Blind Search of Targeted SETI Observations toward 33 Exoplanet Systems with FAST
搜寻地外文明（SETI）是为了寻找与地外生命相关的技术特征，例如工程无线电信号。本文应用多波束重合匹配（MBCM）策略，提出了一种基于MBCM的搜索模式，我们称之为MBCM盲搜索模式。在我们最近的SETI研究中，500米口径球面射电望远镜（FAST）观测到了33个系外行星系统。利用这种盲搜索模式，我们分别在两个正交的线极化方向上搜索跨$1.05-1.45$ GHz的窄带漂移信号。有两种特殊的信号，其中一种只能通过盲搜索模式检测到，而另一种可以通过盲搜索和目标搜索模式找到。这一结果揭示了新的盲搜索模式的巨大优势。然而，我们排除了特殊信号的可能性，ETI信号的基础上，大量的证据，如极化，漂移，频率和波束覆盖特性。我们的观测达到了前所未有的灵敏度，我们的工作提供了更深入的了解，偏振分析的外星信号。
2023-02-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
Detecting Exoplanets Closer to Stars with Moderate Spectral Resolution Integral-Field Spectroscopy
本文提出利用中等分辨率积分场光谱仪通过行星光谱特征探测近恒星系外行星，开发开源包breads联合建模信号，在0.05-0.3角秒范围内优于传统高对比度方法。
2023-05-17 astro-ph.EP astro-ph.IM
ELLC - a fast, flexible light curve model for detached eclipsing binary stars and transiting exoplanets
由于对凌日系外行星的调查和其他大规模测光调查，现在可以获得数千颗分离的食双星和凌日系外行星系统的非常高质量的光变曲线。我开发了一个双星模型（ELLC），可用于分析分离食双星和凌日系外行星系统的光变曲线，该模型快速而准确，并且可以包括恒星斑点的影响，多普勒增强和偏心轨道双星内的光旅行时间。该模型将恒星表示为三轴椭球体。双星的视通量是用高斯-勒让德积分在椭圆上计算的，椭圆是这些椭圆在天空中的投影。该模型也可以用来计算在日食期间恒星的通量加权径向速度（罗西特-麦克劳克林效应）。通过与观测数据和其他光变曲线模型的比较，对该模型的主要特征进行了测试。该模型被认为是足够准确的分析非常高质量的测光，现在可以从空间间隔的仪器，足够灵活的模型范围广泛的食双星和太阳系外的行星系统，并足够快，使现代蒙特卡罗方法的数据分析和模型测试。
2016-05-12 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
One Transit Is All You Need: Detecting Exoplanets Through Learned Stellar Behaviour with EXOVEIL
SRH Hochschule（SRH 高校）
提出EXOVEIL系统，利用Transformer世界模型和自监督学习从原始光变曲线中检测单次凌星事件，在Kepler数据上实现高召回率，并零样本迁移至TESS和PLATO任务。
2026-06-12 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.LG
The Fast Atmospheric Self-Coherent Camera Technique: Laboratory Results and Future Directions
使用极端自适应光学（ExAO）直接探测和详细描述系外行星是未来超大望远镜（ELT）的一个关键科学目标。然而，波前误差将限制这种努力的灵敏度。地面望远镜的局限性来自准静态和残余AO校正的大气波前误差，后者产生短暂的像差，在长时间曝光后会平均成光晕。我们已经开发和测试了框架，用于解决这两个问题，使用自相干相机（SCC），应用于地面望远镜，称为快速大气SCC技术（FAST）。在本文中，我们提出了更新的新的和正在进行的工作FAST，无论是在数值模拟和实验室。我们首先提出了数值模拟，说明了FAST的科学潜力，包括目前的10米望远镜，直接探测系外行星的反射光和热发射中的系外行星，以及未来的ELTs，探测可居住的系外行星。在实验室中，我们提出了我们的建议，现在制造，冠状面具的第一个特征。
2019-10-08 astro-ph.EP astro-ph.IM
Detecting and characterizing extrasolar planetary systems with astrometry: review from the Blue Dots astrometry working group
天体测量技术是探测和表征不同类型系外行星的重要工具。在这篇评论中，不同的项目，无论是运营中，建设中或在讨论中，并在蓝点研究的框架内讨论其性能。我们调查的敏感性天体测量不同来源的噪音，我们表明，天体测量是一个关键技术的路径发现和表征新类型的行星，包括非常具有挑战性的类地行星轨道的太阳型恒星的宜居带。
2009-12-02 astro-ph.EP astro-ph.IM
First Experimental Results of the Fast Atmospheric Self-coherent Camera Technique on the Santa cruz Extreme Adaptive optics Laboratory Testbed: Demonstration of High Speed Focal Plane Wavefront Control of Residual Atmospheric Speckles
目前和未来的高对比度成像仪器旨在探测轨道距离更近、质量更低和/或年龄更大的系外行星，最终目标是直接探测地球质量的可居住区系外行星。然而，日冕科学图像中不断演变的斑点仍然限制了最先进的地面系外行星成像仪器，其对比度至少比实现这一目标所需的差两个数量级。对于地面自适应光学（AO）仪器而言，对于大多数散斑抑制技术而言，衰减动态大气和准静态仪器散斑仍然是具有挑战性的。我们提出了一种焦平面波前传感和控制算法来解决这一挑战，称为快速大气自相干相机（SCC）技术（FAST），它使SCC能够在毫秒级的时间尺度下工作，即使每个斑点只检测到几个光子。在这里，我们提出了初步的实验结果，快速的圣克鲁斯极端AO实验室（SEAL）的试验台。特别是，我们说明了“第二阶段”AO为基础的焦平面波前控制的好处，演示了快速闭环补偿的残留大气湍流的毫秒时间尺度。
2021-08-27 astro-ph.EP astro-ph.IM
Exoplanet Imaging Data Challenge: benchmarking the various image processing methods for exoplanet detection
系外行星成像数据挑战赛是一项全社会范围的努力，旨在提供一个平台，对为系外行星直接探测设计的图像处理方法进行公平和共同的比较。为此，它在一个专门的存储库（Zenodo）上收集来自世界各地的几个高对比度地面仪器的数据，我们在这些仪器中注入了合成行星信号。数据挑战赛在CodaLab竞赛平台上举办，参赛者可以上传他们的结果。数据挑战的规格在我们的网站上发布。第一阶段于2019年9月1日启动，并于2020年10月1日结束，包括在高对比度成像领域的两种常见数据集中检测点源：在光瞳跟踪模式下以一个波长采集的数据（子挑战1，也称为ADI）和在光瞳跟踪模式下采集的多光谱数据（子挑战2，也称为ADI mSDI）。在本文中，我们描述的方法，组织的经验教训和当前的数据挑战的局限性，以及参与者提交的初步结果，这第一阶段。今后，我们计划提供对数据集和度量标准库的永久访问，以指导验证和支持专门用于行星系统高对比度成像的创新图像处理算法的出版。
2021-01-13 astro-ph.EP astro-ph.IM
First laboratory demonstration of real-time multi-wavefront sensor single conjugate adaptive optics
本文首次在实验室演示了结合SHWFS与FAST的多波前传感器单共轭自适应光学实时控制，在SEAL平台上以200 Hz环路速度验证其消除散斑噪声、提升ELT宜居带系外行星成像能力的潜力。
2023-08-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
The path to detecting extraterrestrial life with astrophotonics
本文探讨天体光子学技术在系外行星探测与表征中的应用，重点分析其推动地外生命探测的潜在路径。
2023-09-15 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.ins-det
Preparing for the Early eVolution Explorer: Detecting the Primordial, Transiting Exoplanet Population
University of Southern Queensland（昆士兰大学南方分校）；Institute of Astronomy, University of Cambridge（剑桥大学天文研究所）；Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）；Department of Astronomy & Astrophysics, University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校天体物理学与天文学系）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；SETI Institute（搜寻地外文明研究所）；Department of Physics and Astronomy, The University of North Carolina at Chapel Hill（北卡罗来纳大学教堂山分校物理与天文学系）；Department of Earth Sciences, University of Hawai’i at Mānoa（夏威夷大学马诺阿分校地球科学系）；Institute for Astrophysics（天体物理研究所）
提出一种低地球轨道多波段测光巡天任务（SMEX级别），通过监测年轻星团中<50 Myr的凌星行星，以5%精度区分“气体矮星”和“水世界”两种形成假说。
2026-06-02 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
A Wavelet-Integrated Search Pipeline for Narrowband Technosignatures in FAST Observations of 33 Exoplanet Systems
Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学前沿天文与天体物理研究所）；Institute for Astrophysics, School of Physics, Zhengzhou University（郑州大学物理学院天体物理研究所）；International College of Zhengzhou University（郑州大学国际教育学院）；Department of Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学天文系）；School of Computer and Artificial Intelligence, Zhengzhou University（郑州大学计算机与人工智能学院）
提出一种基于小波集成的搜索管道，通过多尺度小波网络和轻量参数估计器，在FAST射电动态谱中检测窄带技术信号候选体，并保持可解释性和低复杂度。
2026-09-21 astro-ph.IM
A Fast, 2D Gaussian Process Method Based on Celerite: Applications to Transiting Exoplanet Discovery and Characterization
高斯过程是天体物理时间序列中常用的随机变率模型。特别是，GPS经常被用来解释行星凌日光变曲线中的相关恒星变化。GP方法的最新进展（包括celerite方法）使GP在含有数千至数万个数据点的光变曲线中的有效应用成为可能。在这里，我们提出了一个扩展的celerite方法的两个输入尺寸，其中，通常，第二维度是小的。当每个大维度中的噪声与相同的celerite内核成比例并且仅相关噪声的幅度在第二维中变化时，该方法与数据点的总数线性缩放。我们证明了这种方法的应用，从多波长光变曲线测量精确的过境参数的问题，并表明它有可能提高过境参数测量的数量级。这种方法的应用包括凌日光谱学和系外卫星探测，以及更广泛的天文问题。
2020-07-22 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
