Exoplanets orbiting pre-main sequence stars are laboratories for studying planet evolution processes, including atmospheric loss, orbital migration, and radiative cooling. V1298 Tau, a young solar analog with an age of 23 $\pm$ 4 Myr, is one such laboratory. The star is already known to host a Jupiter-sized planet on a 24 day orbit. Here, we report the discovery of three additional planets --- all between the size of Neptune and Saturn --- based on our analysis of K2 Campaign 4 photometry. Planets c and d have sizes of 5.6 and 6.4 $R_\oplus$, respectively and with orbital periods of 8.25 and 12.40 days reside 0.25% outside of the nominal 3:2 mean-motion resonance. Planet e is 8.7 $R_\oplus$ in size but only transited once in the K2 time series and thus has a period longer than 36 days, but likely shorter than 223 days. The V1298 Tau system may be a precursor to the compact multiplanet systems found to be common by the Kepler mission. However, the large planet sizes stand in sharp contrast to the vast majority of Kepler multis which have planets smaller than 3 $R_\oplus$. Simple dynamical arguments suggest total masses of $<$28 $M_\oplus$ and $<$120 $M_\oplus$ for the c-d and d-b planet pairs, respectively. The implied low masses suggest that the planets may still be radiatively cooling and contracting, and perhaps losing atmosphere. The V1298 Tau system offers rich prospects for further follow-up including atmospheric characterization by transmission or eclipse spectroscopy, dynamical characterization through transit-timing variations, and measurements of planet masses and obliquities by radial velocities.
V1298 Tau with TESS: Updated Ephemerides, Radii, and Period Constraints from a Second Transit of V1298 Tau e
金牛座V1298是一颗年轻的K型恒星,拥有四颗大小介于0.5 - 0.9 $R_J$之间的凌日系外行星。考虑到该系统的年轻,它提供了一个独特的机会来了解行星半径在同一恒星环境中不同距离的演变。V1298 Tau最初于6年前在K2 Campaign 4期间被观测到。现在,V1298 Tau在美国宇航局的凌日系外行星调查卫星(TESS)的延长任务中被重新观察到。在这里,我们从10分钟的TESS全帧图像中对V1298 Tau进行了新的光度观测。我们使用TESS数据更新V1298 Tau bcd的星历表,并将新观察到的半径与从K2光变曲线测量的半径进行比较,在$1-2σ$水平上,在更红的TESS带通中发现V1298 Tau bcd的较浅的凌日。我们怀疑半径上的差异是由于星点交叉事件或来自附近与V1298 Tau相同像素的暗淡恒星的污染。此外,我们赶上了第二次过境V1298头e,并提出了一种新的方法来推导一个行星的周期从两个过境观察年的边缘后验概率。我们发现V1298 Tau e的最高概率周期与V1298 Tau b处于近2:1的平均运动共振,如果得到证实,可能使V1298 Tau bcde成为4行星共振链。V1298 Tau是几个正在进行和未来观测的目标。这些更新的星历表对于安排未来的过境观测和解释未来的多普勒层析成像或透射光谱信号至关重要。
H-alpha and Ca II Infrared Triplet Variations During a Transit of the 23 Myr Planet V1298 Tau c
年轻的凌日系外行星(<1亿年)通过光蒸发提供了对大气演化的重要见解。然而,由于年轻恒星的活动和突出的恒星盘不均匀性,确定大气成分和质量损失的透射光谱测量是具有挑战性的。我们观察到一个完整的过境V1298 Tau c,23万年,5.59 $R_\oplus$行星轨道上的一个年轻的K 0-K1.5太阳类似物与GRACES双子座北。我们能够使用Ca II红外三联体(IRT)测量V1298 Tau c的多普勒断层扫描信号,并发现$λ= 5^\circ \pm 15^\circ$的投影分辨率。断层扫描信号只出现在Ca II IRT的色球驱动核心,这可能是恒星-行星相互作用的结果。此外,我们发现H-α线的过量吸收在过境期间平滑地减少。虽然这可能是对逃离行星的热气的初步探测,但我们发现这种变化与其他年轻恒星的类似时间尺度观测一致,这些恒星在类似的时间尺度上缺乏凌日行星。我们发现这种变化也可以解释周围光斑区域的恒星黑子的存在。需要更多的观察,无论是在和出的过境V1298 Tau c,以确定性质的钙II IRT和H-α线的变化。
The hot Jupiter of the magnetically-active weak-line T Tauri star V830 Tau
我们报告的结果,扩展的光谱偏振和光度监测的弱线金牛座T星V830头和最近发现的新生的近距离巨行星。我们的观测是在MaTYSSE计划内进行的,分布在91天内,涉及ESPaDOns和Narval分光偏振仪,这些分光偏振仪与3.6米的加拿大-法国-夏威夷望远镜、2米的Bernard Lyot望远镜和8米的Gemini-North望远镜相连。使用塞曼多普勒成像,我们表征的表面亮度分布,磁拓扑结构和表面差异旋转的V830头在我们的观测时间,并证明这两个分布随时间的演变超出了预期的差异旋转。我们还报告说,在我们的观测接近尾声时,V830 Tau触发了一个主要的耀斑和两个较弱的前体,在多个光谱活动代理中表现为增强的红移发射。采用3种不同的滤波技术,模拟了V830 Tau产生的径向速度(RV)活动抖动(半幅值为1.2km/s),成功地提取了隐藏在抖动背后的68 m/s RV行星信号,进一步证实了V830 Tau b的存在,并更好地表征了其轨道参数。我们发现,基于高斯过程回归的方法表现最好,这要归功于其更高的建模能力,不仅是活动抖动,而且在我们的观察过程中,它的时间演变,并成功地再现我们的RV数据的均方根精度为35米/秒。我们的研究结果提供了新的观测约束的情况下,恒星/行星形成,并展示了大规模搜索的科学潜力,在金牛座T恒星附近的巨行星。
Investigating potential causes for high inferred intrinsic temperatures of warm transiting Neptune and Sub-Neptune planets
University of Texas, Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam(波茨坦莱布尼茨天体物理研究所);University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学);The Open University of Israel(以色列开放大学);Arizona State University(亚利桑那州立大学);University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);Carnegie Institution for Science(卡内基科学学会)
New constraints on the future evaporation of the young exoplanets in the V1298 Tau system
年轻时的凌日行星是提高我们对系外大气层演化的理解的关键目标。我们提出了一个新的X射线观测V1298头与XMM-牛顿的结果,旨在更准确地确定高能量的辐射的四颗行星绕这个前主序星,和可能的变化,由于磁活动的短期和长期的时间尺度。在V1298 Tau系统中的行星质量的第一次测量之后,我们修改了早期对当前从行星大气逃逸率的猜测,采用我们更新的大气蒸发模型来预测该系统的未来演变。与先前的预期相反,我们发现两颗外行星不会受到Gyr时间尺度上任何蒸发的影响,而两颗较小的内行星也会受到同样的影响,除非它们的真实质量低于$\sim 40$ M $_\oplus$。这些结果证实了相对大质量的行星可以在其演化历史的早期达到质量半径图中的最终位置。
KRONOS II: Solar-like Umbra and Penumbra Properties on the Young Sun V1298~Tau
Michigan State University(密歇根州立大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Arizona State University(亚利桑那州立大学);Vanderbilt University(范德堡大学);Max Planck Institute for Astronomy (MPIA)(马克斯·普朗克天文学研究所);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台)
利用 JWST NIRISS/SOSS 掩星观测年轻行星 V1298 Tau bcd,通过星食事件光谱分析,发现宿主星 V1298~Tau 的黑子具有类似太阳的本影和半影结构,温度分别为 3265-3436 K 和 4388-4659 K,且本影面积占比约 30%。
The GAPS programme at TNG LXXIX. New mass constraints for the infant planets in the V1298 Tau system through a long-term radial velocity monitoring with HARPS-N
INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino(意大利国家天体物理研究所都灵天文台);Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学物理与天文学系);INAF – Osservatorio Astronomico di Padova(意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台);INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo(意大利国家天体物理研究所巴勒莫天文台);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利群岛天体物理研究所);Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna(拉各纳大学天体物理学系);Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院空间研究所所长);Light Bridges, S.L.(Light Bridges有限公司)
Catalogue of exoplanets accessible in reflected starlight to the Nancy Grace Roman Space Telescope. A population study and prospects for phase-curve measurements
反射星光测量将为直接成像的系外行星的表征开辟一条新的道路。然而,我们仍然缺乏对适用于这种技术的已知靶点的人群研究。在这里,我们调查的约4300个系外行星的日期确认是访问罗马太空望远镜的日冕(CGI)在反射星光在参考波长$λ$ =575,730和825 nm。我们进行了人口研究,也解决了相位曲线测量的前景。我们使用NASA系外行星档案作为行星和恒星属性的参考,并通过应用统计参数探索其不确定性对系外行星可探测性的影响。我们根据仪器的内外工作角及其最小行星-恒星距离(IWA,OWA,$C_{min}$)来定义行星。对于这些技术规格,我们采用了三种合理的配置,分别标记为悲观、中间和乐观。我们对每颗系外行星的关键输出是它被罗马人接近的概率($P_{access}$),可观测相位角的范围,平衡温度的演变,每个轨道可接近的天数及其过境概率。在乐观的情况下,我们发现了26个罗马人可以接近的系外行星,其$P_{access}$ >25%,其宿主恒星的亮度超过$V$ =7等。这个种群偏向于比木星质量更大的行星,但也包括超级地球τ Cet e和f,它们的轨道靠近恒星的宜居带。共有13颗行星是多行星系统的一部分,其中3颗有已知的凌日伴星,为同时表征提供了机会。中间和悲观的情况分别产生10个和3个罗马人可访问的系外行星。我们发现,倾斜估计(如天体测量)是改善可探测性前景的关键。