Characterizing small planets transiting small stars with SPIRou
SPIRou是一种近红外分光偏振仪，是一种新仪器，将于2017年安装在加拿大法国夏威夷望远镜上。SPIRou的主要目标之一是在YJHK波段达到优于1 m/s的径向速度精度。SPIRou将成为描述类地行星的基石，类地行星的系外行星统计数据非常低。这对于行星过境M矮星更是如此，因为到目前为止只有3颗低质量行星被确保过境这样的恒星。我们在这里介绍所有的协同作用，SPIRou将提供和受益于测光过境搜索计划从地面或从空间（开普勒，CHEOPS，TESS，PLATO 2.0）。我们还讨论了影响的SPIRou的行星轨道活动恒星的表征。
2013-10-02 astro-ph.EP astro-ph.IM
Radiative Transfer and Inversion codes for characterizing planetary atmospheres: an overview
本文综述了行星大气研究中现有的辐射传输与反演代码，旨在帮助研究者根据具体问题选择合适工具，为行星科学界提供实用参考。
2023-10-30 astro-ph.EP astro-ph.IM
A new statistical method for characterizing the atmospheres of extrasolar planets
通过探测太阳系外行星发出的光，我们可以测量它们的成分和整体物理性质。用于进行这些测量的技术仍处于起步阶段，缺乏自我一致性表明，以前的观测低估了他们的系统误差。我们展示了一种统计方法，新应用于系外行星的表征，它使用贝叶斯形式主义来解释低估的误差。我们使用这种方法来比较测光的一个亚恒星的同伴，GJ 758b，与自定义的大气模型。我们的方法产生的概率分布的大气模型参数，包括温度，重力，云模型（fsed），和化学丰度的GJ 758 b。该分布对高度变异的数据不太敏感，并且适当地反映了参数拟合的更大不确定性。
2017-06-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
Tools for discovering and characterizing extrasolar planets
在太阳系外行星群中，凌日行星提供了一个很好的机会，可以直接测量这些物体的基本物理特性，如质量和半径。因此，这些行星在理解行星系统的演化和形成方面非常重要：从测光凌日的观测中，行星的内部结构和大气特性也可以受到限制。寻找凌日系外行星最有效的方法是基于广域观测，通过在相当长的时间间隔内寻找光变曲线中短而浅的周期性下降。这些测量监测直径为几度的场，同时监测数万或数十万个物体。在天文观测实践中，大视场的测量是相当新的，因此需要以前没有使用过的测光数据处理的特殊方法。在这篇博士论文中，我总结了我的努力，涉及到一个完整的软件解决方案的发展，高精度光度减少天文图像。我还展示了这个新开发的软件包和相关算法的作用，特别是发现的HATNet项目的情况下。[删节]
2009-06-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
BEBOP II: Sensitivity to sub-Saturn circumbinary planets using radial-velocities
BEBOP是一项径向速度巡天计划，利用高分辨率摄谱仪监测单线食双星的样本，以寻找环双星行星。在这里，我们描述和测试我们用来识别BEBOP数据中的行星信号的方法，并确定我们如何通过产生检测限来量化我们对环双星行星的敏感性。通过使用扩散嵌套采样器，该过程变得更容易且更鲁棒。在测试我们的方法的过程中，我们注意到，相反，流行的智慧，假设圆形轨道在计算检测限的径向速度调查提供了过于乐观的检测限高达$40\%$在半振幅与所有径向速度调查的影响。我们使用三个BEBOP目标从我们的南方HARPS调查进行示例分析。我们证明了第一次重复的能力，以达到残留的均方根散射$3~\rm m.s^{-1}$（后删除的二进制信号），并发现我们是敏感的质量下降到海王星和土星的circumbinary行星，轨道周期高达$1000~\rm days$。
2021-12-10 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Radial-velocity discovery of a second planet in the TOI-1338/BEBOP-1 circumbinary system
本研究利用HARPS和ESPRESSO光谱仪的视向速度数据，在TOI-1338/BEBOP-1环双星系统中发现新气态巨行星TOI-1338/BEBOP-1c，是首个仅靠视向速度发现的环双星行星，也使该系统成为第二个已知多行星环双星系统，并给出内侧行星质量上限。
2023-06-12 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
BEBOP VI. Enabling the detection of circumbinary planets orbiting double-lined binaries with the DOLBY method of radial-velocity extraction
本文利用DOLBY光谱分离方法和高斯过程提取双谱线双星径向速度，结合新统计方法，将环双星行星探测灵敏度提升约一个数量级，为后续观测奠定基础。
2024-10-03 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
No Evidence for Additional Planets at GJ 3470 from TESS and Archival Radial Velocities
本研究针对GJ 3470系统存在额外三颗凌日行星的主张，利用TESS测光数据和存档径向速度数据开展周期图搜索与检验，未发现对应周期的可信信号，明确排除了所述类别的额外行星存在的可能。
2023-05-04 astro-ph.EP astro-ph.IM
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
Deep-learning based measurement of planetary radial velocities in the presence of stellar variability
NASA Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院NASA喷气推进实验室）；Penn State University（宾夕法尼亚州立大学）
提出深度学习测量恒星活动下微小行星径向速度，多线CNN可恢复0.2m/s半振幅、50天周期行星，误差小，有前景。
2023-05-09 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
An Integrated Analysis of Radial Velocities in Planet Searches
我们讨论了贝叶斯方法分析行星搜索的径向速度。我们使用精确和近似的分析和数值技术相结合，以有效地评估卡方的轨道参数的多个值，并进行边缘化积分为一个单一的行星，包括长期趋势的可能性。其结果是一个强大的算法，是足够快的实时分析中使用的输出约束的轨道参数和误报警概率的行星和长期趋势。参数和比值比的约束，我们得到比较以及与以前的计算基于马尔可夫链蒙特卡罗方法，我们比较我们的结果与其他技术估计虚警概率和错误的轨道参数。由于试验次数的不同，贝叶斯分析的虚警概率系统地高于频率论虚警概率。我们表明，上的速度振幅的上限圆轨道推导出的偏心率小于约0.5的偏心轨道的振幅的上限是一个很好的估计。
2009-09-25 astro-ph.IM
Inferring planet occurrence rates from radial velocities
Observatoire Astronomique de l’Université de Genève（日内瓦大学天文台）
本文提出了一种基于重要性采样的方法，通过结合多个恒星径向速度观测数据，推断行星发生率的后验分布，无需检测阈值或注射-恢复测试。
2025-12-01 astro-ph.EP astro-ph.IM
Quantifying the Bayesian Evidence for a Planet in Radial Velocity Data
我们提出的结果，从数据的挑战提出的径向速度（RV）社区：即，量化贝叶斯“证据”的n={0，1，2，3}行星在一组合成生成的RV数据集包含一系列的行星信号。参与团队被提供了相同的似然函数和先验集，用于他们的分析。他们应用了各种方法来估计Z，每个n行星模型的边际可能性，包括交叉验证，拉普拉斯近似，重要性抽样和嵌套抽样。我们发现，不同方法中Z的离散度随着n行星模型的增加而增加：0行星约3，1行星约10，2行星约100-1000，3行星> 10，000。大多数内部估计的不确定性在Z的个别方法显着低估了观察到的分散在所有方法。通过比较多次运行的估计值，采用蒙特卡罗方法的方法产生了合理的不确定性。最后，两类数值算法（基于重要性和嵌套采样器的算法）得出了关于n和（n+1）行星模型的Z比的类似结论。一种分析方法（拉普拉斯近似）表现出相当的性能。我们表达了乐观和谨慎：我们证明了对<=3行星模型进行严格的贝叶斯模型比较是可行的，但强大的行星发现需要研究人员更好地理解Z的不确定性及其与模型选择的联系。
2019-10-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
Joint Radial Velocity and Direct Imaging Planet Yield Calculations: I. Self-consistent Planet Populations
行星产额计算可用于为空间观测站的目标选择战略和科学运作提供信息。美国航天局即将进行和拟议中的任务，如宽视场红外巡天望远镜、可居住系外行星成像任务和大型紫外/光学/红外巡天仪，预计将配备灵敏的日冕仪和/或星光罩。我们正在开发一套数值模拟，以量化地面径向速度（RV）调查可以提高直接成像任务的检测效率的程度。在本文中，我们讨论了估计行星产量过程中的第一步：生成与多种探测方法观测到的发生率一致的合成行星系。在试图用轨道行星自洽地填充恒星的过程中，发现对发生率（质量，半长轴）的天真外推导致了不切实际的大量海王星质量行星超出冰线（$a \gtrsim 5$ au），导致动态相互作用，使轨道不稳定。我们施加的多行星系统的相互希尔半径分离的基础上的稳定性标准。考虑到包含木星质量和海王星质量行星的紧凑配置的影响，可以存在于大半径的类地行星的数量会受到显着抑制。这一结果对行星产量的计算产生了显着的影响，特别是在高对比度成像和微透镜的区域。我们开发的动态紧凑配置和发生率可以作为联合RV和直接成像产率计算的输入，以便对未来任务中可探测行星的数量进行有意义的限制。
2020-03-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
High-Resolution Echelle Spectroscopy for Solar System Planets: A Planet-as-Point-Source Analogy
针对透射光谱受凌星几何限制的问题，本文提出利用2.34米望远镜与高分辨率阶梯光栅光谱仪连接的光学设计，以获取太阳系天体高信噪比反射光谱，为未来极大望远镜研究系外行星反射光谱奠定基础。
2025-10-23 astro-ph.EP astro-ph.IM
Sensitivity bias in the mass-radius distribution from Transit Timing Variations and Radial Velocity measurements
出于最近的讨论，无论是在私人和文献中，我们使用蒙特卡罗模拟的行星系调查来源的偏差，在确定质量半径分布的系外行星的两个主要技术用于测量行星质量-径向速度（RV）和过境时间变化（TTV）。我们断言，从这两种方法得到的质量测量是非常可靠的-因为它们各自信号的物理基础是很好理解的。然而，它们对行星质量的敏感度随着行星本身的性质而变化。我们发现，对于一个给定的行星大小，RV方法往往会找到更大的质量，而TTV的灵敏度更均匀的行星。这种“敏感性偏差”意味着，如果行星在平均运动共振附近和远离平均运动共振的地方没有重要的物理差异，那么对TTV系统进行全面普查可能会对质量半径分布产生更可靠的估计。我们讨论了两种方法在轨道周期和系统结构方面的灵敏度差异，这可能会加剧它们之间的差异（例如，由于大气损失，RV可探测到的短周期行星可能更密集）。我们主张继续使用这两种方法作为一种手段，以测量更多的行星的质量，并确定行星结构的电势差，可能会导致其动力学和环境的历史质量测量。
2015-10-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
The impact of red noise in radial velocity planet searches: Only three planets orbiting GJ581?
我们对最近引起广泛关注的红矮星GJ 581的最新HARPS和Keck径向速度数据进行了详细的分析。我们发现，这些数据包含重要的相关噪声分量（“红噪声”）的相关时间尺度的顺序为10天。当我们在传统的白噪声模型中工作时，这种红噪声带来了很多误导性的影响。为了消除这些误导性的影响，我们提出了一个最大似然算法配备了一个扩展模型的噪声结构。我们将红噪声视为具有指数衰减关联函数的高斯随机过程。利用这种方法，我们证明了：（i）行星b和c确实存在于这个系统中，因为它们可以在HARPS和Keck数据中被独立地检测到，而不管假设的噪声模型如何;（ii）行星e也可以被两个数据集独立地确认，尽管在Keck数据中揭示它必须考虑红噪声;（iii）最近宣布的假定行星f和g可能只是红噪音的幻觉;（iv）候选行星GJ 581 d的真实性是值得怀疑的，因为它不能从凯克数据中检测到，并且当考虑红噪声时，其在HARPS数据（以及在组合数据集）中的统计显著性下降到$\sim 2σ$的边缘水平。因此，GJ 581目前的数据确实支持不超过四颗（甚至可能只有三颗）绕轨道运行的系外行星。候选行星GJ 581 d需要认真的观测验证。
2012-11-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
Beyond 2-D Mass-Radius Relationships: A Nonparametric and Probabilistic Framework for Characterizing Planetary Samples in Higher Dimensions
本研究扩展了非参数概率框架MRExo，实现最多四维行星可观测量的联合建模，纳入非对称误差与上限，通过多案例验证了方法有效性并更新了开源Python包。
2023-08-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
PlanetPack3: a radial-velocity and transit analysis tool for exoplanets
PlanetPack最初于2013年发布，是一个命令行软件，旨在促进系外行星的检测，表征和基本的动力学$N$体模拟。本文介绍了PlanetPack的第三个主要版本，与传统版本相比，该版本包含了多项改进。其中主要包括：（i）通过高斯过程对噪声进行建模，除了经典白噪声之外，高斯过程还可以可选地包括红噪声、调制噪声、准周期噪声的多个分量，（将很快在3.x系列的轻微颠覆中添加）;（ii）改进的测光数据TTV分析管道，包括二次边缘变暗模型和自动红噪声检测; ㈢光度测量+径向速度数据的自洽联合拟合，可充分利用从传统PlanetPack继承的所有功能;（iv）模拟任意食/星半径比的Rossiter-McLaughlin效应，并且可选地包括考虑多线恒星光谱的平均特性的校正;（v）通过多线程和CPU优化的BLAS库来提高速度。PlanetPack是用纯C++（2011年的标准）编写的，预计将在广泛的平台上运行。
2018-09-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
A Gaussian process framework for modelling stellar activity signals in radial velocity data
迄今为止，径向速度（RV）方法一直是探测和确认太阳系外行星候选者的最有效技术之一。不幸的是，恒星活动可能会引起RV变化，这可能会淹没甚至模仿行星信号-并且众所周知，很难建模，从而减轻这些活动引起的滋扰信号的影响。这预计将成为使用下一代光谱仪探测质量较低的行星、周期较长的行星以及围绕更活跃恒星的行星的主要障碍。我们注意到，高斯过程（GPs）具有许多吸引人的特征，使其非常适合从行星信号中分离恒星活动信号。我们在这里提出了一个GP框架，我们开发的RV时间序列模型与辅助活动指标（如平分线速度跨度，线宽，色球活动指数），允许RV时间序列的活动组件的约束和解开，例如行星组件。我们讨论了我们的GP框架的数学细节，并展示了其在合成和真实RV数据集（包括公开的Alpha Centauri B数据集）上令人鼓舞的性能。
2015-06-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
