An opening criterion for dust gaps in protoplanetary discs
我们的目标是了解在何种条件下,一个低质量的行星可以在粘性尘埃原行星盘中打开一个缺口。为此,我们扩展了尘埃径向漂移理论,包括嵌入式行星的潮汐和气体粘性力的贡献。从这种形式主义,我们得到i)一个晶粒尺寸依赖的标准,在光盘中的尘埃间隙开口,ii)的估计的位置的外边缘的尘埃间隙和iii)的最小斯托克斯数的估计,在该数字以上的低质量的行星能够雕刻的差距,只出现在尘埃盘。这些分析性的估计特别有助于评估在长波长和高分辨率下观察到的圆盘中雕刻间隙的假设行星的最小质量。我们验证的理论对3D SPH模拟的行星盘的相互作用在广泛的尘埃原行星盘。我们发现一个显着的协议之间的理论模型和数值实验。
2017-05-19 astro-ph.SR
Asymmetry, Gap Opening and High Accretion Rate on DM Tau: A Hypothesis Based on Interaction of Magnetized Disk Wind with Planet
针对DM Tau的高吸积率挑战传统缝隙理论的问题,提出磁化盘风与中等质量行星相互作用的开创性多流体模拟,成功重现观测到的缝隙与不对称结构,推断行星可能存在于20 au内且盘湍流较低。
2024-06-04 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Gap Opening and Inner Disk Structure in the Strongly Accreting Transition Disk of DM Tau
过渡盘内部的大的尘埃间隙经常被认为是巨行星在盘中雕刻气体和尘埃的证据,或者是光蒸发风打开的间隙。虽然前一种假设得到了行星和某些气隙内气体深度耗尽的观测的有力支持,但许多金牛座T星的过渡盘以典型的未耗尽盘的速率吸积,提出了这些物体中如何发生气隙打开的问题。因此,我们提出了一个分析的过渡盘周围的金牛座T星DM头,这是强烈吸积($\sim 10^{-8.3}~\mathrm{M}_\odot~ \mathrm{yr}^{-1}$)和湍流($α=0.078 \pm 0.02$)的结构。使用DALI热化学代码,我们适合磁盘模型,同时再现吸积率,高层次的湍流,跟踪气体的ALMA带6观测$^{12}$ CO,$^{13}$ CO,和C $^{18}$ O J=2--1线,和观测到的尘埃排放毫米连续谱和光谱能量分布。我们发现$\sim 10$的气体表面密度相对于外盘有一个浅的耗尽,而内盘则是一个富含气体的盘,这与观测结果是一致的。由间隙深度暗示的$<1$ M $_\mathrm{Jup}$的行星质量与在高粘性盘中捕获尘埃的预测相矛盾,这需要一个更大质量的$\sim10$ M $_\mathrm{Jup}$的行星。包括死区的光蒸发模型可以定性地再现DM Tau盘的一些功能,但仍然难以解释高吸积率和所观察到的毫米连续通量。
2022-08-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
3D Gap Opening in Non-Ideal MHD Protoplanetary Disks: Asymmetric Accretion, Meridional Vortices, and Observational Signatures
本研究利用热化学代码自洽计算的非理想MHD系数,探究三维非理想MHD原行星盘中间隙形成动力学,发现间隙极向磁通量集中、快速吸积层、经向涡旋等特征,揭示其对行星生长及观测的影响。
2024-11-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Orbital Stability of Multi-Planet Systems: Behavior at High Masses
在未来几年中,高对比度成像调查预计将揭示宽轨道、大质量系外行星群的特征。到目前为止,已知的大行星质量的伴星屈指可数,但只有一个这样的多行星系统被发现:HR 8799。对于低质量行星系,多行星相互作用对系统结构的形成起着重要的作用。在本文中,我们将探讨这些大质量多行星系统的稳定性。虽然存在的经验关系,预测系统的稳定性尺度与行星间距在低质量,我们表明,外推到超级木星的质量可能会导致高达一个数量级的高估的稳定性大规模,紧密包装的系统。我们发现,在低和高的行星质量,重叠的平均运动共振触发混沌轨道演化,导致系统不稳定。我们将这些行为的差异归因于在高行星-恒星质量比下二阶共振的重要性日益增加。我们使用我们量身定制的高质量行星的结果来估计可能存在于双组分碎片盘系统中的行星的最大数量,其间隙可能表明存在大质量天体。
2016-04-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Asteroseismic masses of retired planet-hosting A-stars using SONG
为了更好地理解行星是如何形成的,研究行星出现率作为恒星质量的函数是很重要的。然而,估计场星的质量往往是困难的。在过去十年中,关于在演化中的中等质量恒星-所谓的“退休A星”-周围气体巨行星的推断出现率,出现了一场争论。这些红巨星宿主的高质量,是由光谱信息和恒星演化模型得出的,已经受到了质疑。在这里,我们通过使用星震学确定八颗进化的行星宿主恒星的质量来解决这一争议。我们将质量与来自系外行星轨道数据库的基于光谱的质量进行比较,这些质量先前被用来推断系外行星及其宿主的性质。对于光谱质量大于1.6Msun的恒星,我们发现两组质量之间存在显著的单侧偏移,这表明平均高估了15- 20%的光谱质量。在我们的样本中,唯一一颗远低于这个质量极限的恒星也是唯一一颗没有显示出这种偏移的恒星。最后,我们注意到,基于光谱的质量在文献值中的分散度通常超过其形式不确定度,使其与我们在这里报告的偏移量相当。
2017-08-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stability and Occurrence Rate Constraints on the Planetary Sculpting Hypothesis for "Transitional" Disks
过渡盘,即原行星盘,其中央有深而宽的缝隙,可能是行星雕刻的结果。通过比较数值模型和观测到的间隙,我们发现需要3-6颗巨行星的系统才能打开观测到的深度和宽度的间隙。我们探索这样的多行星系统的动力学稳定性,采用N体模拟,将处方的气体效应。我们发现,他们可以在一个典型的磁盘寿命稳定,从剩余的间隙气体,有利于行星锁定到平均运动共振偏心阻尼的帮助。然而,为了解释过渡盘的出现率,行星雕刻场景需要间隙开放友好的磁盘条件,特别是磁盘粘度$α\lesssim0.001$。此外,巨行星在$\sim 3-30$ AU间隔的人口统计,目前的数据约束不足,在很大程度上遵循的发生率外推径向速度调查,而不是从直接成像调查向内外推较低的发生率。即使以最乐观的发生率,过渡盘也不可能是大多数气体盘在其生命结束时所经历的共同阶段,因为没有足够的行星来打开这些间隙。最后,由于要求几乎所有大分离的巨行星都参与过渡盘的雕刻,大多数这样的行星必须在早期形成,并在盘寿命结束时以平均运动共振链结束。
2016-08-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Metallicity regulates planet formation across all masses
Leland High School(利兰高中)
本研究通过总重元素质量分数分析,发现金属丰度不仅调控行星存在,还影响系统多重性与总质量,最重行星优先在富金属环境形成,支持核吸积理论并强调盘化学增丰的核心作用。
2025-10-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Accurate, Empirical Radii and Masses of Planets and their Host Stars with Gaia Parallaxes
我们提出了经验测量的116颗恒星,主机过境行星的半径。这些半径仅使用直接观测数据-地球上的热通量,有效温度和盖亚第一次数据发布提供的视差-来确定,因此实际上与模型无关,消光是唯一的自由参数。我们还确定每个恒星的质量使用我们新确定的半径和恒星密度,本身几乎是一个独立的量从以前发表的过境分析模型。这些恒星的半径和质量反过来又被用来重新确定凌日行星的半径和质量,同样只使用直接观测。恒星半径和质量的不确定性中位数分别为~8%和~ 30%,行星半径和质量的不确定性中位数分别为~9%和~ 22%。这些精确度通常大于先前发表的行星半径和质量的约5%和约6%的模型相关精确度,但新确定的值纯粹是经验性的。此外,我们还报告了242颗拥有径向速度(非凌日)行星的恒星的半径,平均精度约为2%。使用我们的经验恒星质量,我们验证了大多数假定的“退休A星”的样本中确实是更大的质量超过1.2 Msun。最重要的是,这里报告的总共498颗行星宿主恒星的热辐射通量和角半径-平均精度分别为1.7%和1.8%-作为一个基本数据集,允许重新确定过境行星半径和质量,盖亚第二次数据发布的精度为~3%和~5%,优于目前公布的精度,并以完全经验的方式确定。
2017-02-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
The BEBOP radial-velocity survey for circumbinary planets I. Eight years of CORALIE observations of 47 single-line eclipsing binaries and abundance constraints on the masses of circumbinary planets
介绍了BEBOP环联行星径向速度巡天。我们使用位于智利拉西拉的瑞士欧拉望远镜上的CORALIE摄谱仪开始了这项调查。2013年开始了为期四年的密集观测活动,目标是从EBLM对低质量食双星的调查中抽取的47个单线食双星。我们特别使用带有微弱M矮星伴星的双星,避免了光谱污染,提供了类似于单星的观测条件。通过将新的BEBOP观测与EBLM计划中现有的观测相结合,我们报告了长达8年的1519次径向速度测量结果。对于最好的目标,我们对行星的敏感度低至0.1木星质量,我们的中位数敏感度为0.4木星质量。在这个初步的调查中,我们没有发现任何行星质量的同伴。尽管如此,我们提出的第一个限制的丰富的circumbinary同伴,作为一个函数的质量和周期。将我们的结果与开普勒的探测结果进行比较,表明行星轨道倾角的分散度小于~10度。
2019-01-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
RedDots: Planetary masses in the GJ1061 system from planet-planet interaction
本研究结合长期视向速度监测与 ESPRESSO 高精度数据,利用近 4:2:1 共振构型中的行星—行星相互作用和嵌套抽样,测定 GJ1061 三颗温带岩质行星的质量与周期。
2025-04-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Did Fomalhaut, HR 8799, and HL Tauri Form Planets via the Gravitational Instability? Placing Limits on the Required Disk Masses
由引力不稳定性引起的盘破裂被认为是形成巨行星的有效机制。我们使用行星北落师门b,三行星系统HR 8799,以及与HL Tau相关的潜在原行星来测试这种机制的可行性。我们选择上述系统是因为它们拥有质量和轨道特征受碎裂机制青睐的行星。我们并不主张这些行星一定是由于碎裂而形成的,相反:如果行星可以从盘碎裂中形成,那么这些系统与我们应该期望看到的是一致的。我们使用这些最近发现的行星的轨道特征,以及一种新的技术,以更准确地确定磁盘冷却时间,将下限和上限的磁盘表面密度-从而质量-所需的磁盘碎片形成这些对象。我们的冷却时间比Rafikov(2005)的冷却时间短一个数量级,这使得磁盘碎片对这些物体更可行。我们发现,北落师门b,原行星轨道HL Tau和HR 8799的最外层行星,在行星轨道半径内部所需的质量约为0.1 Msun。HR 8799的两颗内行星很可能不是在原位置由盘破裂形成的。
2009-08-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
One year of AU Mic with HARPS: I -- measuring the masses of the two transiting planets
围绕明亮年轻的M矮星AU Mic的两颗海王星大小的行星系统提供了一个独特的机会来测试行星形成,早期演化和恒星-行星相互作用的模型。然而,主恒星强烈的磁场活动使得通过径向速度(RV)方法测量行星的质量非常具有挑战性。我们报告了一个为期1年的,密集的监测活动的系统使用91个观测与HARPS摄谱仪,允许详细的建模的$\sim 600\, \rm{m\,s^{-1}}$峰到峰活动引起的RV变化。我们使用多维高斯过程框架同时对这些信号和行星信号进行建模。我们分别用$\rm{K_b} = 5.8 \pm 2.5\, \rm{m\,s^{-1}}$和$\rm{K_c} = 8.5 \pm 2.5\, \rm{m\, s^{-1}}$的半振幅检测后者。由此产生的质量估计值,$\rm{M_b} = 11.7 \pm 5.0\, \rm{M_{\rm \oplus}}$和$\rm{M_c} = 22.2 \pm 6.7\, \rm{M_{\rm \oplus}}$,表明行星b的密度可能较低,行星c的密度比以前认为的要大得多。这些结果与当前的堆芯吸积标准模型有矛盾。他们认为这两颗行星都吸积了一个比预期小的H/He包层,并且这两颗行星的包层分数之间的趋势与理论预测的相反。
2022-03-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
TESS Asteroseismic Masses and Radii of Red Giants with (and without) Planets
本研究利用TESS星震学重新测定有和无行星的红巨星表面重力、质量与半径,发现文献中表面重力系统性偏大约0.1 dex,可能导致行星质量被高估,并指出红巨星半径约束可能比不确定度所暗示的更差。
2024-10-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence of an Upper Bound on the Masses of Planets and its Implications for Giant Planet Formation
质量为M ~ 10 M_Jup的天体已经被发现绕着附近的恒星运行。目前还不清楚这些物体是通过核心吸积形成的气体巨行星,还是通过引力不稳定形成的恒星。我表明,对象与M <~ 4 MJup轨道富含金属的太阳型矮星,一个属性与核心吸积。M >~ 10 M_Jup的对象不共享此属性。这种转变与此类天体出现率的最小值相吻合,表明通过核心吸积形成的天体(如行星)的最大质量小于10 M Jup。因此,M >~ 10 M_Jup的天体可能是通过引力不稳定性形成的,不应该被认为是行星。在尺度最小质量的太阳星云Shakura-Sunyaev盘中形成巨型行星形成的理论模型,调整了产生巨型行星的标准参数,预测最大质量几乎大一个数量级。为了防止新形成的巨行星长大超过10兆焦耳,因此原行星盘必须比在巨行星形成的失控气体吸积阶段通常假设的粘性或质量要小得多。这两种效应都会减缓行星胚胎/巨行星的I/II型迁移,并促进它们的生存。这些推论对主星质量、行星形成位置或特征盘消散时间不敏感。
2018-01-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planets or asteroids? A geochemical method to constrain the masses of White Dwarf pollutants
被污染的白矮星已经吸积了行星物质,这为探测系外行星系统的地质提供了一个独特的机会。然而,污染白矮星的天体的性质还没有得到很好的理解:它们是小行星,小行星,甚至是类地行星?我们提出了一种新的方法来推断污染物的质量检测的镍,铬和硅。在核幔分异过程中,这些元素在不同的压力下表现出对金属和硅酸盐的不同偏好(即,天体质量),影响它们在地核和地幔中的丰度。我们的核心-地幔分化模型自洽使用金属-硅酸盐分区实验的数据。我们把统计约束的分化压力,因此质量,污染白矮星的机构,将此计算到贝叶斯框架。我们发现,镍观测最适合约束压力时,污染是地幔,而铬和硅是更好的核心污染。我们发现了3个系统(WD 0449 -259,WD 1350 -162和WD 2105 -820),它们的丰度最好用小母体($<0.2M_\oplus$)碎片的吸积来解释。对于2个系统(GD 61和WD 0446 -255),最好的模型表明地球大小的天体的碎片的吸积,虽然观察到的丰度保持一致($<3σ$)与未分化的物质的吸积。这表明,受污染的白矮星可能会吸积一定质量范围内的行星体。然而,我们的结果受到不可避免的退化和现有数据的限制。为了更有把握地限制压力,我们需要对(几乎)纯的地核和/或地幔物质进行偶然的观测。
2021-11-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
SWEET-Cat: A catalogue of parameters for Stars With ExoplanETs I. New atmospheric parameters and masses for 48 stars with planets
由于恒星与行星的关系对我们理解行星形成过程的重要性,精确测定不断增加的太阳系外行星的恒星参数具有重要意义。此外,需要精确的恒星参数来充分表征行星的性质。因此,随着新发现的公布,继续努力以尽可能统一的方式确定具有行星的恒星的参数是很重要的。在本文中,我们提出了新的精确的大气参数的样本的48颗恒星的行星。然后,我们借此机会提出了一个新的目录恒星参数FGK和M恒星的行星径向速度,过境和天体测量程序检测。恒星大气参数和质量的48颗恒星推导出假设LTE和使用高分辨率和高信噪比光谱。所使用的方法是基于测量的等效宽度为一个列表的铁线,并利用铁电离和激发平衡原则。对于星表,只要有可能,我们就使用我们团队以前发表的作品中得出的参数,使用定义良好的方法来推导恒星大气参数。这组参数相当于已知所有行星宿主恒星的65%以上,包括通过径向速度测量发现的所有行星恒星的90%以上。对于其余的目标,恒星参数从文献中收集。
2013-07-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraining disk evolution prescriptions of planet population synthesis models with observed disk masses and accretion rates
虽然行星通常在主序星周围被发现,但导致它们形成的过程仍然远未被理解。目前的行星人口合成模型,其目的是描述从原行星盘阶段的行星形成过程的时间外行星被观察到,依赖于处方的基本属性的原行星盘行星的形成和演变。本文综述了近年来在测量盘质量和盘星相互作用性质方面的进展,质量吸积率,在大样本的年轻恒星物体需要更仔细的比较模型和数据。我们进行了初步的关键评估的假设行星合成人口模型,通过在质量吸积率和磁盘质量的模型和目前可用的数据之间的关系。我们发现,目前使用的磁盘模型预测的质量吸积率与测量的一致,但比观察到的值低得多的传播。这种差异主要是因为模型的粘性时间尺度比重现观测所需的时间尺度更小。我们还发现了一个过剩的弱吸积盘的模型中,巨行星已经形成相对于典型的磁盘的观察。我们认为,要么是现实中形成的巨行星较少,要么是行星吸积的处方预测行星上的吸积太高。最后,过渡盘与大腔的性质的比较证实,在许多这些对象中,观察到的吸积率高于模型预测的。另一方面,PDS70是一个过渡盘,在空腔中检测到两颗巨行星,显示出与模型预测一致的质量吸积率。
2019-09-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Estimating the masses of extra-solar planets
所有太阳系外行星的质量都是通过光谱得出的下限,因为除了凌日系统之外,轨道与我们视线的倾角是未知的。然而,可以通过测量投影赤道速度(v sin i)、恒星自转周期(P_rot)和恒星半径(R_star)来确定恒星自转轴和观测者视线之间的倾角i。这使得在行星轨道垂直于恒星自转轴的假设下,可以去除太阳系外行星质量的光谱依赖性。我们已经进行了广泛的文献检索,并提出了一个目录的v sin i,P_rot,和R_star估计系外行星的宿主恒星。此外,我们还利用依巴谷的相关性和Barnes-Evans关系进一步补充了文献中的R_star估计。使用这个目录,我们已经得到了辛i估计使用马尔可夫链蒙特卡罗分析。这允许适当的1-sigma双尾置信限被放置在导出的sin i上,以及每个行星的过境概率被确定。虽然一小部分系统的sin i值显著大于1,很可能是由于P_rot估计不佳,但大多数系统都是可接受的。我们还对我们拥有凌日系统数据的情况感到鼓舞,因为该技术表明倾角约为90度,凌日概率很高。我们总共估计了133颗太阳系外行星的真实质量。其中,只有6颗修正了质量,使它们超过了13木星质量的氘燃烧极限。我们的工作揭示了一个人口的高质量行星与低偏心率,我们推测,这些可能代表了不同的行星形成机制在工作中的签名。
2010-06-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Impact of Stellar Rotation on the Detectability of Habitable Planets Around M Dwarfs
恒星的活动和旋转阻碍了通过径向速度技术探测系外行星。这种效应对于M矮星来说尤其令人担忧,因为M矮星可以在数十亿年内保持磁性活跃。我们编译的旋转周期晚型恒星和M矮行星主机样本,以调查整个主序列的老场星的旋转周期。我们表明,恒星质量在0.25和0.5太阳质量(M4 V至M1 V),恒星旋转周期典型的场星与行星的轨道周期在宜居带。这将对发现和描述早期M矮星周围潜在的宜居行星构成根本挑战。由于中M矮星的自转周期较长,而行星宜居带的轨道周期较短,质量在0.1到0.25太阳质量之间的恒星(M6 V到M4 V)提供了更好的机会通过径向速度来探测宜居行星。
2016-04-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet-disk-wind interaction: the magnetized fate of protoplanets
本文通过3D非理想MHD模拟研究MHD风主导吸积下的行星-盘相互作用,发现大质量行星打开不对称间隙并可能反转迁移方向,低质量行星则表现出随机向外迁移。
2023-05-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation of planets by tidal downsizing of giant planet embryos
我们假设行星是由迁移的巨行星胚胎潮汐缩小而形成的。提出的行星形成方案包括以下步骤:(1)一个大质量的年轻原行星盘在R ~几十到几百AU处碎裂在质量只有几个木星质量的气体团块上;(iii)如Boss(1998年)较早提出的,尘埃沉积在气团内部,形成陆地物质固体核;(iv)如果固体核的质量超过10个地球质量,一个巨大的气体大气层就会坍缩到固体核上;(v)当气体团到达恒星内部的几个天文单位时,恒星辐射引起的潮汐剪切和蒸发剥离了气体团的外层贫金属包层。如果潮汐破裂迅速发生,而系统仍处于阶段(iii),则留下一个类地行星核心。如果它发生在之后,在阶段(iv),一个富含金属的气体巨行星与固体核心从包层中出现。
2010-07-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Asteroseismic masses of four evolved planet-hosting stars using SONG and TESS: resolving the retired A-star mass controversy
研究行星出现与恒星质量的关系对于更好地理解行星形成具有重要意义。估计恒星质量,特别是在红巨星区,是困难的。特别是,在过去十年中,基于光谱学和网格模型的演化行星宿主恒星样本的恒星质量受到质疑,声称它们被高估了。虽然过去曾努力利用星震学来调和这一争议,但结果并不确定。为了解决这一争议,我们在本文中使用asteroseismology研究了四个更进化的行星宿主恒星,我们回顾了以前的结果,以自洽的方式对整个系综进行了知情的研究。对于这四颗新恒星,我们通过定位它们的特征振荡频率$\mathrmν_{\mathrm{max}}$来测量它们的质量,该频率来自SONG观测到的它们的径向速度时间序列。对于两颗恒星,我们也能够测量大的频率间隔,$\mathrm{Δν}$,通过扩展的SONG单站点和双站点观测和新的TESS观测的帮助。我们建立的稳健性的$\mathrmν_{\mathrm{max}}$ -仅基于$\mathrm{Δν}$的结果,从$\mathrm{Δν}$确定恒星质量,从$\mathrm{Δν}$和$\mathrmν_{\mathrm{max}}$。然后,我们比较地震质量的完整合奏的16颗恒星的光谱质量从三个不同的文献来源。我们发现地震和光谱质量尺度之间的偏移量是质量依赖的,这表明先前声称的高估光谱质量只影响恒星质量大于约1.6 M $_\mathrm{\odot}$。
2020-06-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
The HARPS search for southern extra-solar planets XIX. Characterization and dynamics of the GJ876 planetary system
通过对HARPS摄谱仪获得的数据进行精确的径向速度测量,推断出有三颗行星围绕M4矮星GJ876运行。特别是,我们确认了行星“d”的存在,它的轨道周期为1.93785天。我们发现它的轨道可能有显著的偏心率(e=0.14),并推导出一个更准确的估计,其最小质量为6.3地球质量。HARPS测量的动力学模型与凯克天文台的文献速度相结合,强烈约束了“b”和“c”行星的轨道倾角。我们发现,i_b = 48.9度,i_c = 48.1度,由此推知行星的真实质量分别为M_b = 2.64木星质量和M_c = 0.83木星质量。因此,在这种有利的情况下,径向速度本身就可以完全确定多行星系统的轨道结构,而不需要天体测量或凌日的输入。这两颗巨行星的轨道几乎是共面的,它们2:1的平均运动共振确保了至少5 Gyr的稳定性。天平动振幅小于2度,表明在行星形成过程中,天平动受到某种耗散过程的阻尼。该系统有空间容纳第四颗稳定的行星,与行星“b”以4:1的平均运动共振,周期约为15天。径向速度测量限制了这颗可能的额外行星的质量,最多是地球的质量。
2010-01-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Model-Independent Stellar and Planetary Masses from Multi-Transiting Exoplanetary Systems
精确的系外行星表征需要对系外行星的宿主恒星进行精确的分类。宿主恒星的质量通常是通过比较它们的光谱和恒星演化模型预测的光谱来估计的。然而,对于与太阳有很大不同的恒星,如M矮星和演化恒星,光谱确定的性质很难精确测量。在这里,我们提出了一种新的方法来动态测量质量的过境行星附近的平均运动共振和他们的宿主恒星通过结合观测过境时间的变化与径向速度测量。我们推导出表达式来解析确定系统中每个成员的质量,并在开普勒-18系统上演示了该技术。我们将这些解析结果与数值模拟结果进行比较,发现两者是一致的。我们确定了八个系统,我们的技术可以应用,如果后续的径向速度测量收集。我们的结论是,这种分析将是最佳的系统发现的下一代任务类似TESS或PLATO,这将针对明亮的恒星,适合有效的RV后续行动。
2012-11-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Eleven Multi-planet Systems from K2 Campaigns 1 & 2 and the Masses of Two Hot Super-Earths
我们提出了一个目录的11个多行星系统从战役1和2的K2任务。我们报告了26颗行星的大小和轨道,分为7个2行星系统和4个3行星系统。这些行星源于K2测光系统对K2在这些领域观测到的所有矮星的系统搜索。我们用自适应光学成像和分析Keck/HIRES的高分辨率光谱和IRTF/SpeX的中分辨率光谱精确地描述了宿主星的特征。我们通过质量检测确认了两颗候选行星,并验证了其余24颗候选行星的$>99\%$置信度。有13颗行星先前已被其他研究验证或确认,24颗先前已被确定为候选行星。这些行星大多数比海王星小(21/26),就像开普勒任务中的一样,并且由于K2测光的持续时间,它们都有短周期($P < 50$ d)。主星相对较亮(大多数都有$Kp < 12.5$等),可以进行后续表征。对于K2-38,我们使用Keck/HIRES测量了精确的径向速度,并提供了行星质量的初步估计。K2- 38 b是一个短周期的超级地球,半径为$1.55 \pm 0.16~R_\oplus$,质量为$12.0 \pm 2.9~M_\oplus$,密度高,富含铁。外行星K2- 38 c是一颗密度较低的次海王星大小的行星,半径为$2.42 \pm 0.29~R_\oplus$,质量为$9.9 \pm 4.6~M_\oplus$,可能有一个坚固的外壳。这个新的行星样本证明了K2发现明亮恒星周围众多行星系的能力。
2016-06-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
The influence of tight binaries on proto-planetary disk masses
Williams College(威廉姆斯学院);University of Victoria(维多利亚大学);Wesleyan University(卫斯理安大学);University of North Florida(北佛罗里达大学);Swarthmore College(斯沃斯莫尔学院);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Western Washington University(西华盛顿大学)
本研究利用ALMA巡天猎户座A区域超100个紧密双星,发现其原行星盘质量系统性低于单星,表明紧密双星周围行星形成潜力减弱,冷尘埃耗尽需其他机制解释。
2025-10-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
The NANOGrav 11-year Data Set: Constraints on Planetary Masses Around 45 Millisecond Pulsars
我们使用脉冲星计时数据搜索毫秒级恒星周围的太阳系外行星,并试图确定最小可探测行星质量作为轨道周期的函数。利用北美纳赫兹引力波天文台(NANOGrav)11年的数据集,我们寻找由于系外行星的存在而导致的脉冲到达时间模型的变化。在NANOGrav 11年数据集中,毫秒脉冲星周围没有发现行星,但考虑到每个脉冲星的噪声水平和我们观测的采样率,我们开发了一些限制,表明我们对行星质量敏感,如月球。我们分析了潜在的行星周期,P,在7天< P < 2000天的范围内,有些双星的范围稍小。在这个周期范围内,我们的中灵敏度脉冲星的行星质量极限是1 M_moon(P / 100天)^(-2/3)。
2020-03-24 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Dust masses of young disks: constraining the initial solid reservoir for planet formation
近年来,越来越多的证据表明,行星形成开始得很早,在前$\sim$ 0.5百万年。研究年轻盘中的尘埃质量可以理解行星系的起源,因为成熟盘缺乏复制观测到的外行星系所需的固体材料,特别是大质量的。我们的目标是确定在恒星形成的嵌入阶段的磁盘是否包含足够的尘埃来解释最大质量的系外行星的固体含量。我们使用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)波段6观测英仙座恒星形成区域的嵌入盘,以及超大阵列(VLA)Ka波段(9 mm)数据,以提供一个强大的估计尘埃盘质量的通量密度。使用包括大颗粒的戴安娜不透明度模型,尘埃不透明度值为$κ_{\rm 9\ mm}$ = 0.28 cm $^{2}$ g $^{-1}$,从VLA通量中,英仙座嵌入盘的中位尘埃质量为0级158 M $_\oplus$和I级52 M $_\oplus$。对于0级和I级,ALMA通量的中值质量下限分别为47 M $_\oplus$和12 M $_\oplus$,使用最大尘埃不透明度值$κ_{\rm 1.3mm}$ = 2.3 cm $^{2}$ g $^{-1}$获得。年轻的0级和I类磁盘的尘埃质量至少大的10和3倍,分别与尘埃质量推断的II类磁盘在狼疮和其他地区相比。从VLA数据得到的英仙座0级和I级盘的尘埃质量足够高,可以产生观测到的系外行星系统,其效率可以被行星形成模型所接受:如果行星形成开始于0级阶段,效率为$\sim$ 1…
2020-06-05 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Masses and luminosities for 342 stars from the PennState-Toruń Centre for Astronomy Planet Search
我们提出了修订后的基本恒星天体物理参数:质量,光度,年龄和半径的342颗恒星从宾夕法尼亚州托鲁托天文学行星搜索中心。327颗恒星的大气参数可从Zielienski(2012)获得,对于其余15个天体,我们还提供了光谱大气参数:有效温度,表面重力和铁丰度。光谱大气参数通过标准光谱分析程序获得,使用ARES(Sousa,2007)和MOOG(Sneden,1973)或TGVIT(Takeda,2005)代码。为了精确恒星的质量、年龄和光度,我们应用了基于Jorgensen(2005)形式主义的贝叶斯方法,并由da Silva(2006)进行了修改。修正后的342颗恒星质量及其不确定度一般都低于Zielienski(2012)的结果。首次测定了13个天体的大气参数。
2015-10-26 astro-ph.SR
Opening PANDORA's box: APEX observations of CO in PNe
上下文对分子气体的观测在发展目前对恒星演化后期阶段的理解方面起着关键作用。目的。PANDORA的APEX行星状星云及其cO储层巡天计划旨在研究演化恒星的星周壳层,目的是估算其物理参数。方法.毫米级一氧化碳(CO)发射是探测中低质量恒星喷出的热分子成分最有用的方法。CO是宇宙中第二丰富的分子,毫米跃迁很容易激发,因此对于研究分子气体的质量,结构和运动学特别有用。我们提出了一个大的调查CO(J = 3 - 2)线使用阿塔卡马探路者实验(APEX)望远镜在93个原行星状星云和行星状星云的样本。结果CO(J = 3 ~ 2)在93个对象中检出21个。结论. CO(J = 3 - 2)在所有4个观测到的pPNe(100%)、75个PNe中的15个(20%)、4个宽双星中的一个(25%)和10个近双星中的一个(10%)中被检测到。利用CO(J = 3 - 2)谱线,我们估计了每个源的柱密度和质量。
2018-03-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
The coolest 'stars' are free-floating planets
我们发现,已知最冷的物体可能是在类似恒星的模式下形成的,这是一个自由漂浮的行星。我们最近发现自由漂浮的行星质量天体OTS,44(M9.5,~12木星质量,年龄~ 200万年)具有显著的吸积作用和一个巨大的盘。这表明,典型的恒星形成模式的特征过程适用于几个木星质量的孤立物体。我们在VLT/SINFONI光谱中检测到OTS 44具有强、宽和可变的Paschen β发射。这是第一个自由浮动行星主动吸积的证据。该物体使我们能够研究极端的吸积和盘物理学,并且可以被视为围绕恒星运行的吸积行星的自由浮动模拟。我们对OTS 44的分析表明,从几个太阳质量的恒星到自由漂浮的行星,质量吸积率不断下降。此外,我们确定了磁盘质量(10个地球质量)和进一步的磁盘属性的OTS 44通过模拟其SED包括赫歇尔远红外数据。我们发现,太阳质量在14到0.01之间的物体具有相同的圆盘与中心质量之比,约为1%。我们的研究结果表明,OTS 44形成像一颗恒星,越来越多的年轻的自由浮动行星和超冷的T和Y场矮星是恒星星族的低质量延伸。
2014-07-29 astro-ph.SR