Qatar Exoplanet Survey: Qatar-6b -- a grazing transiting hot Jupiter
卡塔尔-6 b是卡塔尔系外行星调查(QES)发现的一颗新的凌日行星。这颗行星围绕着一颗相对明亮(V=11.44)的K型主序星运行,轨道周期为P~3.506天。SED拟合到可用的多波段测光,范围从近紫外到中红外,产生到系统的距离d = 101 +/- 6 pc。通过对后续测光和光谱观测的全球拟合,我们计算出该行星的质量和半径分别为Mp = 0.67 +/- 0.07 Mjup和Rp = 1.06 +/- 0.07 Rjup。我们使用多色测光光变曲线来显示凌日是掠食的,使卡塔尔-6b成为少数几个已知的掠食凌日配置的系外行星之一。它增加了一个简短的目标清单,提供了通过过境影响因子和持续时间的变化在主行星系统中寻找其他天体的最佳机会。
2017-12-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Qatar Exoplanet Survey: Qatar-7b -- A Very Hot Jupiter Orbiting a Metal Rich F-Star
我们现在发现卡塔尔-7b-一个非常热和膨胀的巨大气体行星绕着它的母恒星运行。主星是一颗质量相对较大的主序星F星,质量和半径分别为Mstar = 1.41 +/- 0.03 Msun和Rstar = 1.56 +/- 0.02 Rsun,距离d = 726 +/- 26 pc,估计年龄约为1 Gyr。它的轨道周期为P = 2.032天,距离主星不到5个恒星半径,并被加热到Teq ~ 2100 K的高温。根据现有的光度和径向速度观测的全球解,我们计算出行星的质量和半径分别为Mpl = 1.88 +/- 0.25 Mjup和Rpl = 1.70 +/- 0.03 Rjup。行星半径和平衡温度使卡塔尔-7b成为已知最热和最大的系外行星的前6%。凭借其大半径和高温,卡塔尔-7b是一个有价值的补充,为通过透射光谱研究其大气提供了最佳机会。
2018-12-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Search for planets in hot Jupiter systems with multi-sector TESS photometry. I. No companions in planetary systems KELT-18, KELT-23, KELT-24, Qatar-8, WASP-62, WASP-100, WASP-119, and WASP-126
在行星形成和演化理论中,关于紧轨道巨行星的起源问题一直是一个悬而未决的问题。答案似乎隐藏在那些只被部分理解的系统的架构中。利用凌日系外行星勘测卫星的多扇区时间序列测光,我们使用凌日技术和凌日计时方法在KELT-18、KELT-23、KELT-24、Qatar-8、WASP-62、WASP-100、WASP-119和WASP-126行星系中搜索了其他行星。我们的同质分析已经消除了过境同伴的存在,在KELT-23和WASP-62系统中的地球大小的制度,并在其余的迷你海王星或海王星。凌日时间分析显示,所有研究的热彗星都没有长期趋势或周期性扰动的迹象,包括文献中声称偏离开普勒模型的WASP-126 b。样本中行星的孤独性说明了高偏心率迁移机制的好处,这种机制可能将它们带到了现在观察到的紧密轨道上。作为我们研究的副产品,我们重新确定了6个系统的渡越光变曲线参数,并大幅提高了精度。对于KELT-24 b,联合分析使我们能够对其轨道偏心率进行更严格的限制。
2022-02-24 astro-ph.EP
No variations in transit times for Qatar-1 b
过境的热木星行星卡塔尔-1b显示出过境时间的变化,可能具有扰动性质。一颗热木星与一颗在附近轨道上的行星伴星将构成一种前所未有的行星配置,对行星系的形成和演化理论非常重要。我们进行了光度跟踪活动,以确认或反驳过境时间变化。我们通过获取18个新的0.6-2.0米望远镜获得的凌日光变曲线来扩展凌日观测的基线。这些光度时间序列,连同文献中的数据,进行了分析,在一个同质的方式,以获得可靠的过境参数和它们的不确定性。我们表明,数据集的过境时间是一致的线性星历留下任何周期性变化的暗示,范围为1分钟。我们没有发现令人信服的证据,存在一个接近的行星伴侣卡塔尔-1乙。这一发现符合一个范例,即热彗星不是紧凑的多行星系的组成部分。基于动力学模拟,我们对系统中任何虚构的附近行星的质量进行了更严格的限制。此外,新的过境光变曲线,使我们能够重新确定系统参数的精度比以前的研究报告。我们的价值观大体上与以前的决定一致。
2015-03-24 astro-ph.EP
Search for radio emission from the exoplanets Qatar-1b and WASP-80b near 150 MHz using the Giant Metrewave Radio Telescope
本文介绍了利用巨型米波射电望远镜对系外行星Qatar-1b和WASP-80 b在150 MHz附近的射电观测结果。这些目标是相对较近的受辐射的巨型系外行星,一个热木星和一个热土星,大小与木星相当,但质量不同,密度较低。这两个目标预计将像木星一样拥有扩展的H/He信封,具有可比或更大的磁矩。没有从这些系外行星探测到无线电发射,从这些有针对性的观测中,卡塔尔-1b和WASP-80 b的3 σ极限分别为5.9和5.2 mJy。这些是相当深的限制比那些可用的系外行星从广泛的领域调查在类似的频率。我们还提出了档案VLA观测以前报告的无线电源接近Vir 61(其中有三个系外行星)。VLA的观测解析了这个来源,我们将其确定为河外射电源,即与Vir 61的偶然关联。此外,我们将最近的系外行星目录与TIFR GMRT巡天ADR 1无线电目录进行交叉匹配,但没有发现任何令人信服的关联。
2020-11-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Photometric Investigation of Hot Exoplanets: TrES-3b and Qatar-1b
介绍了对“热彗星”TrES-3b和Qatar-1b的系外行星凌日的新的光度跟踪观测。给出了两个行星系的R滤波光变曲线的加权平均值,并与前人的结果进行了比较。用WINFITTER程序对渡越光变曲线进行了分析。估计了行星的物理性质。行星半径被发现是$R_p = 1.381 \pm 0.033 R_J$的TrES-3b和$R_p = 1.142 \pm 0.025 R_J$的卡塔尔-1b。还确定了过境时间及其不确定性,并为两个系统计算了新的线性星历。对过境时间的分析表明,无法确定TrES-3b的显著信号,而卡塔尔-1b的证据较弱,可能会使用更精确的未来过境时间进行测试。
2017-04-12 astro-ph.EP
Transit Timing Variation Measurements of WASP-12b and Qatar-1b: No Evidence for Additional Planets
WASP-12 b和Qatar-1b是凌日热彗星,先前的研究表明存在凌日时间变化(TTV),表明这些系统中存在其他天体-WASP-12中的地球质量行星和Qatar-1中的棕矮星质量天体。在这里,我们提出了23个新的WASP-12 b和18个新的卡塔尔-1b完成(或接近完成)过境观测。我们执行全球系统适合我们所有的光变曲线为每个系统,再加上RV和恒星光谱参数的文献。全局拟合为每个系统提供精确的系统参数和不确定性,包括每次运输的精确运输中心时间。对于WASP-12 b和Qatar-1b,组合光变曲线和5分钟分箱光变曲线的凌日模型残差分别具有183和255 ppm的RMS。大多数WASP-12 b系统参数值从这项工作是一致的,从以前的研究值,但有$\sim$ 40-50%较小的不确定性。大多数卡塔尔-1b系统的参数值和不确定性,这项工作是一致的,最近在文献中报道的值。我们没有发现令人信服的证据,正弦TTV的半振幅超过$\sim$ 35 s和$\sim$ 25 s的WASP-12 b和卡塔尔-1b系统,分别。
2016-08-23 astro-ph.EP
Qatar-1: indications for possible transit timing variations
凌日系外行星的时间变化提供了一个强大的工具来检测系统中的其他行星。因此,本文的目的是通过主要的过境光变曲线分析,卡塔尔-1系统上的过境时间变化的可接受性进行讨论。此外,我们提供了一个解释的时间变化。我们在2011年3月至2012年10月期间使用德国的1.2米OLT望远镜和西班牙的0.6米PTST望远镜观测了卡塔尔-1。我们介绍了热木星卡塔尔-1b的26次主要凌日。总的来说,我们的光变曲线涵盖了18个月的基线。我们报告可能的长期过境时间变化(TTV)的迹象。假设这些TTV是真的,我们提出了两种不同的情况,可以解释它们。我们报道的$\sim$ 190天TTV信号可以由与卡塔尔-1b共振的弱微扰器或褐矮星区的大质量天体再现。需要更多的观测和径向速度监测,以更好地约束扰动的特性。我们还对Qatar-1b的星历进行了改进,发现它是\mbox{$T_0 = 2456157.42204 \pm 0.0001$ \bjdtdb}和\mbox{$P = 1.4200246 \pm 0.0000007$ days},并改进了系统的轨道参数。
2013-09-05 astro-ph.EP
The Orbital Architecture of Qatar-6: A Fully Aligned 3-Body System?
太阳系外系统的演化历史,部分是通过其行星相对于主恒星自转轴的轨道方向来描述的。然而,对暖彗星的自旋-轨道限制-特别是在双星系统中,这是一个广泛的动力学过程-相对较少。我们报告的测量Rossiter-McLaughlin效应,观察与凯克/HIRES摄谱仪,在过境的卡塔尔-6 AB:一个温暖的木星轨道上的一颗恒星在一个二元系统。从这个测量中,我们得到了天空投射的自旋轨道角$λ={0.1\pm2.6}^{\circ}$。结合这个新的约束与恒星旋转速度卡塔尔-6 A,我们从TESS测光测量,我们得出一个真正的平行度$ψ={21.82^{+8.86}_{-18.36}}^{\circ}$ -符合近精确对准。我们还利用来自盖亚DR 3的天体测量数据表明,卡塔尔-6双星系统是边缘上的($i_{B}={90.17^{+1.07}_{-1.06}}^{\circ}$),这样的恒星双星和凌日系外行星轨道表现出视线轨道轨道对齐。最后,我们证明,目前所有的约束条件为3体卡塔尔-6系统是一致的自旋轨道和轨道轨道对齐。需要对主恒星的投影恒星自转速率和凌日相对于双星平面的天平面几何进行高精度测量,以最终验证系统的完整3D配置。
2023-01-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revisiting the Transit Timing Variations in the TrES-3 and Qatar-1 systems with TESS data
给出并分析了由凌日系外行星巡天卫星(TESS)观测到的TrES-3b的58条凌日光变曲线和Qatar-1b的98条凌日光变曲线,以及我们用地基1.23 m望远镜观测到的Qatar-1b的2条凌日光变曲线。这些光变曲线与来自系外行星过境数据库(ETD)和文献的最佳质量光变曲线相结合。从这些光变曲线中精确确定的过境时间使我们能够获得两颗热木星的精确轨道星历表,并且精度更高。从时序分析,我们发现在这两个系统中存在的过境时间变化(TTV)的指示。由于观测到的TTV不太可能是短期和周期性的,因此排除了在TrES-3b和Qatar-1b附近轨道上存在其他行星的可能性。长期TTV的可能原因,如轨道衰减,拱点进动,Applegate机制和视线加速也进行了检查。然而,没有发现这些可能性来解释观察到的TTV的TrES-3b。与此相反,视线加速度似乎是对观察到的卡塔尔-1b的TTV的合理解释。为了证实这些发现,对这两个系统进行进一步的高精度凌日和RV观测是值得的。
2022-09-09 astro-ph.EP
High-precision multi-band time-series photometry of exoplanets Qatar-1b and TrES-5b
我们提出了卡塔尔-1和TrES-5过境系外行星系统,其中包含短周期轨道上的K-矮星周围的行星。我们的数据包括总共20个过境光变曲线使用五个中等望远镜,使用散焦技术操作。我们在所有数据中达到的平均精度为Qatar-1($V = 12.8$)的$RMS_{Q} = 1.1$ mmag和TrES-5($V = 13.7$)的$RMS_{T} = 1.0$ mmag。我们使用这些数据来完善的轨道星历,光度参数,测量的物理性质的两个系统。使用BUSCA成像仪在三个通带($gri$)中同时观测到每个物体的一个凌日事件。卡塔尔-1的QES巡天光变曲线在周期为$P_{\star} = 23.697 \pm 0.123$ \,d上有明显的正弦变化,这意味着显著的星点活动。我们在光变曲线中搜索了恒星黑子穿越事件,但在任何新的数据集中都没有找到明确的证据。卡塔尔-1系统中的这颗行星没有经过其主星表面的活跃纬度。在假设$P_{\star}$对应于卡塔尔-1\,A的自转周期的情况下,这颗恒星的自转速度非常接近于通过Rossiter-McLaughlin效应观测得到的$v \sin i_\star$值。因此,在这个系统中发现的低投影轨道平行度意味着低的绝对轨道平行度,这也是行星凌日弦避开恒星表面活动纬度的必要条件。
2015-03-08 astro-ph.EP
The Qatar Exoplanet Survey
卡塔尔系外行星调查(QES)正在发现热彗星,旨在发现在相对明亮的宿主恒星前面过境的热土星和热海王星。QES目前运行着一个机器人广角相机系统,以识别有希望的过境系外行星候选者,其中包括已确认的系外行星卡塔尔1b和2b。本文介绍了第一代QES仪器,观测策略,数据处理技术,和后续程序。新墨西哥州的QES相机补充了加那利群岛和南非的SuperWASP相机,我们已经开发了工具,使QES图像和光变曲线能够使用为SuperWASP数据集开发的相同方法进行存档和分析。凭借其更大的光圈,更精细的像素尺度和可比的视野,并计划在另外两个地点部署类似的系统,QES与SuperWASP合作,应该有助于加快发现较小半径的行星在北方天空中穿过明亮的恒星。
2014-01-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
Why is it So Hot in Here? Exploring Population Trends in $\textit{Spitzer}$ Thermal Emission Observations of Hot Jupiters using Planet-Specific Self-Consistent Atmospheric Models
现在已经从几十个系外行星的大气层中观察到热辐射,打开了人口水平特征的大门。在这里,我们提供的观测趋势在$\textit{Spitzer}$ IRAC通道1(3.6 $μm$)和通道2(4.5 $μm$)光度食深度(ED)在人口的34个热彗星的理论解释。我们应用行星特定的,自洽的大气模型,跨越一系列的再循环因子,金属丰度和C/O比,探测整个热木星人口的$\textit{Spitzer}$二次日食观测的信息内容。我们发现,大多数热的黑体是不一致的,从$\textit{Spitzer}$单独观察。我们证明,大多数热的蒸发器是一致的低能量之间的日侧和夜侧(热的日侧比预期的有效再循环)重新分配。我们还看到,高平衡温度的行星(T $_{eq}$ $\ge$ 1800 K)有利于低效率的再循环相比,低温行星。我们的行星特定模型没有显示任何确定的金属丰度和C/O比的总体趋势,但我们的样本量中有59%以上与C/O比$\leq$ 1一致,35%与整个范围(0.35 $\leq$ C/O $\leq$ 1.5)一致。我们还发现,对于我们的样本中的大多数行星,3.6和4.5 $μm$模型ED位于观测ED的$\pm$ 1 $σ$。有趣的是,在我们的网格中,很少有热对流层表现出比最热大气模型(最低再循环)预测的更大的热辐射。今后将需要用詹姆斯·韦伯空间望远镜对热彗星的热发射进行光谱观测,以便利用其更高的光谱分…
2022-01-06 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
Spitzer Detection of the Transiting Jupiter-analog Exoplanet Kepler-167e
我们用斯皮策太空望远镜观测了开普勒-167e的部分凌日,开普勒-167e是一颗在1,071天轨道上运行的类似太阳系外行星,远远超出了它的水冰线。斯皮策凌日的时间与开普勒太空望远镜先前观测到的两次凌日的星历表一致。斯皮策的观测排除了其他长周期系外行星存在的几小时到几天的凌日时间变化(TTV)。由于需要大量的观测时间,而且不被发现的风险很高,因此这种过境检查使过境后续工作难以进行。然而,对于开普勒-167 e,我们现在能够通过詹姆斯韦伯太空望远镜的预期时代预测未来的过境时间,不确定性小于6分钟。我们将TTV的缺乏解释为Kepler-167 e要么没有外部大质量伴星,要么与任何伴星的引力相互作用低于我们的检测阈值。我们还测量了开普勒-167 e的3.6- $μ$ m过境深度,并使用系外行星和太阳系模型对其透射光谱进行预测。开普勒-167e的过境性质及其与木星的相似性使其成为后续大气特征的独特和特殊目标。开普勒-167 e属于凌日系外行星中真正罕见的一类,并且具有精确约束的凌日星历,它有望成为系外行星和太阳系之间比较研究的基准。
2019-03-14 astro-ph.EP
Updated Spitzer Emission Spectroscopy of Bright Transiting Hot Jupiter HD189733b
我们分析了用现已停用的斯皮策/IRS仪器获得的热木星HD 189733 b所有现有的二次日食时间序列光谱。我们描述了我们开发的新方法,以消除系统的影响,并提取准确的二次日食深度作为波长的函数,以构建系外行星的发射光谱。我们将我们的结果与Grillmair等人先前的研究进行了比较,该研究没有检查我们可用的所有数据集。我们能够确认Grillmair等人声称的6 μ m附近的水特征的检测。我们将行星发射光谱与三个模型家族进行比较-基于等温大气,灰色大气和Burrows等人的复杂辐射转移模型的两种实现,Grillmair et al.的研究。虽然我们能够拒绝基于IRS数据的97%水平的数据的简单等温和灰色模型,但这些拒绝取决于在相对较窄的波长范围内测量的食,在5.5和7 μ m之间。这突出表明,需要进行具有宽波长覆盖范围和高光谱分辨率的观测研究,以便获得关于系外行星大气层的可靠信息。
2014-10-06 astro-ph.EP
Atmospheric characterization of hot Jupiters using hierarchical models of Spitzer observations
系外行星大气特征描述领域正趋向于涉及许多行星系的比较研究,使用贝叶斯分层建模是自然的下一步。在这里,我们展示了两个用例。我们首先使用层次模型来量化重复观测的变化,通过重新分析一套10个斯皮策二次日食观测热木星XO-3b。我们比较三种模型:一个是我们拟合十个独立的日食深度,一个是我们对所有十个观测使用一个日食深度,还有一个分层模型。通过比较各模型的广泛适用信息准则,我们发现层次模型优于其他模型。与单独拟合观测结果相比,分层模型在日食深度套件中产生的分散性更小-并且在单个日食深度上具有更高的精度。我们发现,等级日食深度的不确定性大于个人日食深度的不确定性,这表明无论是轻微的天体物理变化或单日食观测低估了真正的日食深度的不确定性。最后,我们适合一套已发表的昼侧亮度测量37颗行星的亮度温度与辐射温度的分层模型。分层模型比非分层模型对个体亮度温度给出了更严格的约束。虽然我们测试了斯皮策日食数据的热彗星的分层建模,它适用于较小的行星,如热海王星和超级地球的观测,以及光度和光谱过境或相位曲线观测。
2021-10-07 astro-ph.EP
Global Climate and Atmospheric Composition of the Ultra-Hot Jupiter WASP-103b from HST and Spitzer Phase Curve Observations
我们目前的热相位曲线测量热木星WASP-103 b观测哈勃/WFC 3和斯皮策/IRAC。相位曲线有很大的振幅和可忽略的热点偏移,表明穷人的热量再分配到夜侧。我们适合的相位变化与一系列的气候图,并发现球谐函数模型一般提供了最佳的配合。相位分辨光谱与WFC 3带通中的黑体一致,亮度温度范围从夜侧的$1880\pm40$ K到昼侧的$2930 \pm 40$ K。昼侧光谱在斯皮策波段有一个明显更高的亮度温度,可能是由于CO排放和逆温。逆温在夜面不存在。我们检索了大气成分,发现成分是中等金属富集($\mathrm{[M/H]} = 23^{+29}_{-13}\times$太阳)和碳氧比低于0.9在$3\,σ$的信心。与较冷的热离子交换器相反,我们没有检测到来自水的光谱特征,这归因于部分H $_2$ O解离。我们比较的相位曲线的三维大气环流模型,并发现磁阻力的影响,需要匹配的数据。我们还将WASP-103 b光谱与褐矮星和年轻的直接成像同伴进行了比较,发现这些物体具有明显更大的水特征,表明表面重力和辐照环境在塑造热彗星光谱方面起着重要作用。这些结果突出了系外行星大气的3D结构,并说明了相位曲线观测对于理解其复杂的化学和物理的重要性。
2018-06-06 astro-ph.EP
A Spitzer Five-Band Analysis of the Jupiter-Sized Planet TrES-1
With an equilibrium temperature of 1200 K, TrES-1 is one of the coolest hot Jupiters observed by { \Spitzer }. It was also the first planet discovered by any transit survey and one of the first exoplanets from which thermal emission was directly observed. We analyzed all { \Spitzer } eclipse and transit data for TrES-1 and obtained its eclipse depths and brightness temperatures in the 3.6 { \micron } (0.083 % { \pm } 0.024 %, 1270 { \pm } 110 K), 4.5 { \micron } (0.094 % { \pm } 0.024 %, 1126 { \pm } 90 K), 5.8 { \micron } (0.162 % { \pm } 0.042 %, 1205 { \pm } 130 K), 8.0 { \micron } (0.213 %…
2014-11-18 astro-ph.EP
Warm Spitzer and Palomar Near-IR Secondary Eclipse Photometry of Two Hot Jupiters: WASP-48b and HAT-P-23b
我们报告的二次日食测光的两个热彗星,WASP-48 b和HAT-P-23 b,在3.6和4.5 μ m采取的斯皮策太空望远镜上的红色阵列相机在温暖的斯皮策任务,并在H和Ks波段的宽视场红外相机在帕洛玛200英寸黑尔望远镜。WASP-48 b和HAT-P-23 b分别是一颗稍有演化的老F星和一颗早期G矮星的质量为100亿和两倍100亿的天体。在H、Ks、3.6 μ m和4.5 μ m波段,我们分别测量了WASP-48 b的二次日食深度为0.047% +/-0.016%、0.109% +/-0.027%、0.176% +/-0.013%和0.214% +/- 0.020%。在Ks、3.6 μ m和4.5 μ m波段,我们分别测量到HAT-P-23 b的二次日食深度为0.234% +/-0.046%、0.248% +/-0.019%和0.309% +/- 0.026%。对于WASP-48 b和HAT-P-23 b,我们分别测量到相对于圆形轨道的二次日食预测时间的2.6 +/- 3.9分钟和4.0 +/- 2.4分钟的延迟,|e cos(Ω)|0.0053和0.0080,两者都符合圆形轨道。这些行星的昼面发射光谱被黑体很好地描述,其有效温度为2158 +/- 100 K(WASP-48 b)和2154 +/- 90 K(HAT-P-23 b),对应于零周度情况下的中等再循环。我们测量的日食…
2013-12-28 astro-ph.EP
A Comprehensive Analysis Spitzer 4.5 $μ$m Phase Curve of Hot Jupiters
本文利用 SPCA 流水线对 29 颗低偏心率热木星的 Spitzer 4.5 $μ$m 相位曲线进行全面还原与分析,探讨了相位曲线趋势与多种物理参数的关系,并指出需更高保真度的数据来验证热传输理论。
2024-08-23 astro-ph.EP
Statistical Characterization of Hot Jupiter Atmospheres using Spitzer's Secondary Eclipses
我们报告了78次日食深度的36个过境热彗星的样本观察到3.6和4.5微米使用斯皮策太空望远镜。我们对其中27颗行星的日食结果是新的,包括高度辐射的世界,如KELT-7 b,WASP-87 b,WASP-76 b和WASP-64 b,以及JWST的重要目标,如WASP-62 b。我们发现WASP-62 b有一个微偏心轨道e cos(omega)= 0.00614+/- 0.00064,并确认了HAT-P-13 b和WASP-14 b的偏心率。其余的都与圆形轨道一致,但我们发现统计证据表明,在1到5天的范围内,偏心率随着轨道周期的增加而增加。我们对行星的昼侧亮度温度产生了Cowan和Agol(2011)之后的太阳活动和热量再分布的信息。最高昼侧温度超过~ 2200 K的行星与零太阳辐射和恒星辐照度在昼侧半球的均匀分布一致。我们最有趣的结果是,我们检测到的系统之间的差异,这些热辐射与黑体相比,出射光谱。在我们样品的整个温度范围内(800 K至2500 K),观察到的亮度温度比Tb(4.5)/Tb(3.6)随平衡温度增加100 +/- 24 ppm/K。现有的模型无法预测在如此大的温度范围内的这种趋势。我们认为,这可能是由于大气温度分布的结构差异之间的真正的行星大气相比,模型。
2020-01-23 astro-ph.EP
The Hubble PanCET program: Transit and Eclipse Spectroscopy of the Hot Jupiter WASP-74b
行星就像孩子一样,每一个都是独一无二的。要更好地了解它们的集体属性,就需要对每一颗行星有更深入的了解。在此,我们将热木星WASP-74 b的凌日和日食光谱添加到不断增长的系外行星大气光谱库数据集中。利用哈勃太空望远镜(HST)和斯皮策太空望远镜(\textit{Spitzer})观测了WASP-74 b的6次凌日和3次日食,得到了最完整、最精确的大气光谱。我们没有发现TiO/VO和超瑞利散射的证据。凌日显示出一个柔和的水的功能与强大的瑞利散射延伸到红外线。日食显示了一个无特征的黑体状的WFC 3/G 141光谱和斯皮策3.6 $μm$波段的弱甲烷吸收特征。未来的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)需要进行后续观测来证实这些结果。
2021-10-09 astro-ph.EP
Near-infrared Thermal Emission Detections of a number of hot Jupiters and the Systematics of Ground-based Near-infrared Photometry
本文利用加拿大-法国-夏威夷望远镜(CFHT)上的宽视场红外相机(WIRCam)对三颗热矮星和一颗棕矮星的近红外热辐射进行了探测。其中包括KS波段对热彗星WASP-3b和Qatar-1b以及褐矮星KELT-1b的二次日食探测。我们还报告了Y波段,$K_{CONT}$波段,和两个新的和一个重新分析的KS波段探测热木星WASP-12 b的热辐射。我们提出了一个新的减少管道CFHT/WIRCam数据,这是优化高精度测光。我们还描述了新的技术,用于约束地面近红外测光的系统误差,以便返回可靠的二次日食深度和不确定性。我们讨论了我们的地基测光的噪声特性的波长跨越近红外(YJHK波段),微弱和明亮的恒星,并为同一对象在几个场合。对于热彗星WASP-3b和WASP-12 b,我们证明了我们在KS波段的日食深度测量的可重复性;因此,我们对地基近红外测光的系统学进行了严格的限制,并且还排除了在我们观测的时代,这两个热彗星的深层高压大气中的剧烈天气变化。
2014-10-16 astro-ph.EP
Emergent Spectral Fluxes of Hot Jupiters: an Abrupt Rise in Day Side Brightness Temperature Under Strong Irradiation
我们利用斯皮策望远镜观测的二次日食,研究了凌日热彗星的出射光谱通量。为了获得大而均匀的样本,我们重新分析了斯皮策在3.6和/或4.5微米处观察到的所有热彗星的所有次日食。我们的样本包括122颗行星的457次日食,其中包括13颗以前没有公布的行星。我们使用这些日食深度来计算从系外行星大气中射出的光谱通量,从而推断热彗星的温度和光谱特性。我们发现,亮度温度的突然上升,类似于相变,发生在白天一侧的大气中的人口在1714 K和1818 K之间的平衡温度(99%的置信限)。上升的幅度为291 +/-49开尔文,两个可行的原因是磁阻力的出现,抑制了纵向热再分布,和/或白天云的快速消散。我们还研究了热木星的光谱特性与金属丰度和温度反演。模型展示了4.5微米的排放温度反演重现我们的通量统计最热的行星,但过渡到排放是渐进的,而不是突然的。对于温度低于1200开氏度的行星,斯皮策通量对金属丰度很敏感,而大部分热木星的金属丰度都在太阳到30倍太阳的模型轨道之间。
2023-01-09 astro-ph.EP
Lessons from Hubble and Spitzer: 1D Self-Consistent Model Grids for 19 Hot Jupiter Emission Spectra
本研究利用哈勃和斯皮策观测的19颗热木星光谱,通过一维辐射-对流-热化学平衡模型网格与贝叶斯推断分析大气参数,发现金属丰度、碳氧比和昼侧温度均无明显种群趋势,验证了该模型在系外行星大气研究中的价值。
2024-08-12 astro-ph.EP
Spitzer phase curve observations and circulation models of the inflated ultra-hot Jupiter WASP-76b
许多热彗星的大半径只能通过具有热内部彗星的模型来匹配,最近的理论工作表明,热彗星的内部演化对其大气结构有重大影响。由于其膨胀的半径,低重力和超热的平衡温度,WASP-76 b是研究内部演化对可观测性质影响的理想案例。热的内部应该最强烈地影响行星的非辐照面,因此全相位曲线观测对于确定内部对热彗星大气层的影响至关重要。在这项工作中,我们提出了第一个斯皮策相位曲线观测的WASP-76 b。我们发现,WASP-76 b有一个超热的白天和相对寒冷的夜晚,亮度温度分别为$2471 \pm 27~\mathrm{K}$ / $1518 \pm 61~\mathrm{K}$在$3.6~\micron$和$2699 \pm 32~\mathrm{K}$ / $1259 \pm 44~\mathrm{K}$在$4.5~\micron$。这些结果为昼侧逆温提供了证据。两个信道都表现出在$3.6~\micron$处的$0.68 \pm 0.48^{\circ}$和在$4.5~μ\mathrm{m}$处的$0.67 \pm 0.2^{\circ}$的小相位偏移。我们比较我们的意见,一套考虑两个端员的内部温度以及广泛的摩擦阻力强度的大气环流模型。强摩擦阻力是必要的,以配合小相位偏移和冷夜面温度观察。从我们的无云GCM套件,我们发现,只有一个寒冷的内部的情况下,可以重现寒冷的夜面和大的相位曲线振幅在$4.5~\…
2021-08-18 astro-ph.EP
Warm Spitzer Photometry of Three Hot Jupiters: HAT-P-3b, HAT-P-4b and HAT-P-12b
我们提出了温暖的斯皮策/IRAC二次日食时间序列测光的三个短周期凌日系外行星,HAT-P-3b,HAT-P-4b和HAT-P-12b,在现有的3.6和4.5微米波段。HAT-P-3b和HAT-P-4b是两颗质量分别为1000和1000的天体,它们分别围绕着一颗早期K型和一颗早期G型矮星运行。对于HAT-P-3b,我们发现蚀深为0.112% ± 0.015%-0.030%(3.6微米)和0.094% ± 0.016%-0.009%(4.5微米)。HAT-P-4b值为0.142% ± 0.014%-0.016%(3.6微米)和0.122% ± 0.012%-0.014%(4.5微米)。这两颗行星的测光结果与它们从白天到黑夜的低效热量再分配(以及低反射率)相一致,但关于它们大气层中可能的温度反转还没有定论。HAT-P-12 b是一颗土星质量的行星,是有史以来在二次日食期间观测到的最冷的行星之一,以及热海王星GJ 436 b和热土星WASP-29 b。我们能够在两种波长下对HAT-P-12 b的二次日食深度设置3个$σ$上限:<0.042%(3.6微米)和<0.085%(4.5微米)。我们讨论这些结果的背景下,{\it斯皮策}二次日食测量的GJ 436 b和WASP-29 b。有可能我们没有探测到HAT-P-12b的食是由于高偏心率,但发现这些波长的微弱行星辐射是一个更可能的解释。我们将3…
2013-05-03 astro-ph.EP
Modeling Spitzer 3.6 and 4.5 $μ$m Eclipse Depths for the Inflated Hot Jupiter in the Evolved Binary System HD 202772
本文分析了 Spitzer 3.6 和 4.5 μm 通道对演化双星系统 HD 202772 中膨胀热木星 HD 202772 A b 的食深度观测,测得日侧温度与反照率,并建议使用 JWST 进行后续观测以研究其大气演化。
2024-08-24 astro-ph.EP
A Comprehensive Reanalysis of $\textit{Spitzer}$'s 4.5 $μ$m Phase Curves, and the Phase Variations of the Ultra-hot Jupiters MASCARA-1b and KELT-16b
我们已经开发了一个开源管道,用于分析\textit{Spitzer} /IRAC通道1和2时间序列光度学,并结合了一些最流行的去相关方法。我们将该管道应用于超热超导体MASCARA-1b和KELT-16 b的新相位曲线观测,并对15条相位曲线进行了首次全面的再分析。我们发现MASCARA-1b和KELT-16 b的相位偏移分别为$6^{+11}_{-11}~^{\circ}$ W和$38^{+16}_{-15}~^{\circ}$ W,昼侧温度分别为$2952^{+100}_{-97}$ K和$3070^{+160}_{-150}$ K,夜侧温度分别为$1300^{+340}_{-340}$ K和$1900^{+430}_{-440}$ K。我们证实了一个较强的昼侧和照射温度之间的相关性与一个较浅的夜侧温度的依赖。我们还发现证据表明,归一化相位曲线振幅(峰谷除以日食深度)与恒星有效温度。此外,虽然我们的不同模型经常检索类似的参数,但它们之间以及我们的首选模型和文献值之间偶尔会出现显着差异。然而,我们的优选模型与公开的相位偏移在$-8\pm21$度($-1.6\pm3.2$ sigma)内一致,并且归一化相位曲线幅度平均再现在$-0.01\pm0.24$($-0.1\pm1.6$ sigma)内。最后,我们发现BLISS在大多数情况下表现最好,但不是所有情况;因此,我们建议未来的分析…
2021-02-26 astro-ph.EP
The atmospheres of the hot-Jupiters Kepler-5b and Kepler-6b observed during occultations with Warm-Spitzer and Kepler
本文报道了两颗凌日热巨系外行星Kepler-5 b和Kepler-6 b被其母星掩星的探测和测量结果。这些观测是用斯皮策太空望远镜在近红外和光学波长下结合一年多的开普勒测光获得的。调查包括约束这些系统的偏心率,并获得个别行星的宽带出射光谱。对于这两个目标,掩星检测在3西格玛水平在每个波长与中间掩星时间与圆形轨道一致。根据红外观测结果,这两颗行星的亮温分别为T=1930+/-100K和T=1660+/-120K。我们测量了Kepler带内的光学几何散射A_g,发现Kepler-5 b的A_g=0.12+/-0.04,Kepler-6 b的A_g=0.11+/-0.04,这两种情况下的键散射的上限均为A_B < 0.17。这两颗行星的观测结果最好用这样的模型来描述,即大部分入射能量重新分布在昼侧,只有不到10%的吸收恒星通量重新分布到这些行星的夜侧。开普勒-5b的数据支持没有温度反演的模型,而开普勒-6b的数据不允许区分有和没有反演的模型。
2011-02-03 astro-ph.EP
Evidence for disequilibrium chemistry from vertical mixing in hot Jupiter atmospheres. A comprehensive survey of transiting close-in gas giant exoplanets with warm-Spitzer/IRAC
[摘要]目的。本文利用Spitzer/IRAC在3.6和4.5 μ m波段的红外透射测光技术对49颗气态巨系外行星进行了大规模的大气研究。方法.我们使用自定义管道统一分析了33个过境行星的70个光度光变曲线,该管道实现了像素级去相关。我们利用这一调查来了解红外测光如何跟踪大气化学性质的变化作为行星温度的函数。我们比较我们的测量网格的一维辐射对流平衡向前大气模型,其中包括不平衡化学。我们探索了垂直混合的各种强度(Kzz = 0 - 10^12 cm 2/s)以及两种化学成分(1x和30 x太阳)。结果我们发现,平均而言,斯皮策探测器探测3.6和4.5微米之间的0.5大气尺度高度的差异,这是在7.5西格玛的显着性水平。我们发现,与预期相比,最冷的行星显示出甲烷的缺乏,这也是以前对单个物体的研究所报道的。我们发现,最冷行星的样本排除了1x太阳成分,置信度>3sigma,同时支持低垂直混合(Kzz = 10^8 cm 2/s)。另一方面,我们发现热行星最好用1x太阳金属丰度和高垂直混合(Kzz = 10^12 cm 2/s)的模型来解释。我们解释这是由于CH 4向大气上层的漂移。改变内部温度会改变对深层平衡化学的预期,因此对不平衡化学的预期会更高。我们还发现了一个显着的分散在传输签名的中温带和超热的行星,可能是由于增加了大气的多样性,而不需要调用更高的金属丰度。此外,我们比较斯皮策传输与排…
2021-03-12 astro-ph.EP
Spitzer Microlensing Parallax for OGLE-2016-BLG-1067: a sub-Jupiter Orbiting an M-dwarf in the Disk
我们报告发现了一颗亚木星质量行星,它的轨道超出了一颗M矮星的雪线,最有可能位于银河系的盘面上,这是斯皮策和地面联合监测银河系凸起微透镜行星异常的一部分。微透镜参数受到光变曲线建模的强烈约束,特别是受到基于斯皮策的微透镜视差测量$π_\mathrm{E}$的强烈约束。然而,与许多行星微透镜事件相反,没有焦散交叉,因此爱因斯坦角半径$θ_\mathrm{E}$仅具有基于光变曲线建模的上限。此外,分析导致我们确定8个退化配置:四倍微透镜视差退化被加倍的焦散结构的退化存在于地面的解决方案的水平。为了确定物理参数,同时打破视差简并,我们使用了一系列的参数:$χ^2$层次,丰富的论点,和一个先前的银河系模型。最好的配置是在$D_L=3.73_{-0.67}^{+0.66}~\mathrm{kpc}$上有一个质量为$M_\mathrm{L}=0.30_{-0.12}^{+0.15}~\mathrm{M_\odot}$的宿主,由一个质量为$M_\mathrm{planet}=0.43_{-0.17}^{+0.21}~\mathrm{M_\mathrm{Jup}}$的类土星行星以投影分离$a_\perp = 1.70_{-0.39}^{+0.38}~\mathrm{au}$的距离绕其轨道运行,距离系统雪线约2.1倍。因此,它增加了越来越多的亚木星行星的数量,这些行星在微透镜发现的M矮星雪线附近或之外…
2018-01-17 astro-ph.EP
Thermal Emission of WASP-14b Revealed with Three Spitzer Eclipses
系外行星WASP-14 b是一颗高辐射的热木星。Joshi等人计算出,当整个行星的质量为7.3 +/- 0.5木星质量,半径为1.28 +/- 0.08木星半径时,零辐射和再辐射的平衡温度Teq为1866 K。它的平均密度为4.6 g/cm 3,是已知周期小于3天的行星中密度最高的行星之一。我们用斯皮策太空望远镜获得了三条二次食光变曲线。最佳联合拟合模型的食深为4.5 μm处的$0.224\%$ +/- $0.018\%$和8.0 μm处的$0.181\%$ +/- $0.022\%$。相应的亮度温度为2212 +/- 94 K和1590 +/- 116 K。系统模型之间的一点模糊性表明,3.6 μm的食深为$0.19\%$ +/- $0.01\%$,亮温为2242 +/- 55 K。尽管受到了极强的辐射,WASP-14 b并没有显示出任何明显的逆温迹象。此外,目前的数据名义上有利于昼夜能量再分配小于$~30\%$的模型。目前的数据通常与富氧以及富碳的组合物一致,尽管富氧组合物提供了稍微更好的拟合。我们确认一个显着的偏心率为e = 0.087 +/- 0.002,并完善其他轨道参数。
2013-11-19 astro-ph.EP
Highlights of Exoplanetary Science from Spitzer
在斯皮策太空望远镜的构想和设计中,对太阳系外行星的观测并不是斯皮策太空望远镜任务的重要组成部分。尽管如此,斯皮策还是第一个探测到热木星热辐射的设备,斯皮策的系外行星研究范围逐渐扩大,包括凌日行星、微透镜、褐矮星、直接成像搜索和天体测量。斯皮策使用相位曲线来测量热的纵向分布以及热蒸发器上随时间变化的加热。斯皮策的二次日食观测强烈地限制了热彗星的昼侧热发射光谱和相应的大气成分,日食的时间被用于轨道动力学的研究。斯皮策对甲烷和一氧化碳等碳基分子的灵敏度是研究凌日系外行星大气成分以及棕矮星成像光谱学的关键,并在较短波长上补充了哈勃光谱学。斯皮策长时间连续观测序列的能力使得能够在冷恒星周围寻找新的凌日行星,并帮助定义了像TRAPPIST-1这样的行星系的结构。斯皮策使用微透镜视差测量了大轨道距离下小行星的质量。斯皮策对褐矮星的观测探测了它们的温度、质量和天气类型。斯皮策的成像和天体测量被用来发现新的行星质量的棕矮星,并测量许多其他的距离和空间密度。
2020-05-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
A HST/WFC3 Thermal Emission Spectrum of the Hot Jupiter HAT-P-7b
对几个最热的热彗星的二次日食观测显示出无特征的黑体光谱或分子发射特征,这与这些大气中存在的热反转是一致的。理论预测了在有逆温的较暖大气和没有逆温的较冷大气之间的过渡,但确切的过渡点是未知的。为了进一步研究这个问题,我们用哈勃太空望远镜(HST)WFC 3仪器观测了热木星HAT-P-7 b的两次次日食,并将这些数据与以前的斯皮策和开普勒二次日食观测相结合。HST和Spitzer数据可以很好地用一个带有$T=2692 \pm 14$ K的黑体来拟合,Kepler数据点将几何拟合约束为$A_{g}=0.077 \pm 0.006$。我们用三维GCM和一维自洽正演模型模拟了这些数据。一维模型表明,大气有一个逆温,弱热再分配,和水的离解,限制了探测的压力范围。这一结果表明,WFC 3对HAT-P-7 b和其他一些可能的超热彗星的观测看起来像黑体,因为它们探测的是对流层顶附近的一个区域,那里的大气温度随压力缓慢变化。此外,1D模型约束大气金属丰度($[\text{M/H}]=-0.87^{+0.38}_{-0.34}$)和碳氧比(99%置信度下的C/O $<1$)。太阳成分三维GCM匹配斯皮策数据,但一般低估了WFC 3带通的通量,不能再现其无特征的形状。这种差异可以用高大气阻力或夜侧云来解释,并可能通过詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)的进一步观测得到更好的理解。
2018-05-01 astro-ph.EP
A Lack of Variability Between Repeated Spitzer Phase Curves of WASP-43b
虽然热彗星的全球大气层已经被广泛地使用相位曲线观测进行了研究,但这些数据中的时间变化水平并没有得到很好的限制。为了研究行星相位曲线可能的时间变化,我们使用斯皮策太空望远镜观察了热木星WASP-43 b在4.5微米处的两条全轨道相位曲线,并重新分析了史蒂文森等人(2017)之前的4.5微米相位曲线。我们发现这三个相位曲线之间没有显着的时间变化,跨越数周到数年的时间尺度。这三个观测结果最适合于一个单一的相位曲线,其食深为3907 ± 85 ppm,昼侧积分亮度温度为1479 ± 13 K,夜侧积分亮度温度为755 ± 46 K,峰值东移10.4 ± 1.8度。为了模拟我们的观测结果,我们用各种垂直范围的简单云模型对WASP-43 b进行了3D大气环流模型模拟。在将这些模拟与我们的观测结果进行比较时,我们发现WASP-43 b可能有一个多云的夜晚,过渡到一个相对无云的白天。我们估计,WASP-43 bs垂直云厚度超过三个压力标度高度的任何变化都与我们观察到的变化上限不一致。因此,这些观测结果表明,WASP-43 bs云在长达数年的时间尺度上在垂直和空间范围内是稳定的。这些结果强烈表明,从以前的,单斯皮策相位曲线观测热彗星的大气特性可能会告诉我们这些大气的平衡特性。
2023-02-15 astro-ph.EP
Observations, Thermochemical Calculations, and Modeling of Exoplanetary Atmospheres
本论文作为一个整体的目的是提供更好地了解热木星行星通过观察,进行热化学计算,并模拟其大气。我们使用了斯皮策多波长二次日食观测和具有高信噪比的目标,因为它们的深日食使我们能够探测光谱特征的特征,并更确定地评估行星大气结构和成分。第一章是一个简短的介绍。第二章介绍了WASP-14 b的斯皮策二次日食分析和大气特征。WASP-14 b是一颗高辐射、热木星。通过在大气分析中应用贝叶斯方法,我们发现与理论预测相反,没有逆温。第三章介绍了WASP-43 b斯皮策卫星的红外观测、数据分析和大气特征。WASP-43 b是轨道最近的热彗星之一,它与一颗热木星一起绕着最冷的恒星之一运行。大气分析排除了在其昼侧大气中存在强烈的逆温现象。第4章介绍了开源热化学平衡丰度(TEA)代码及其对几颗热木星的应用。TEA在迭代拉格朗日优化方案中使用吉布斯自由能最小化方法计算气态物质的丰度。代码是用Python编写的,可通过http://github.com/dzesmin/TEA向社区提供。第5章介绍了我对开源贝叶斯大气辐射转移(BART)代码的贡献,以及它在WASP-43 b上的应用。BART根据观测到的光谱信息来表征行星大气。它建立了一个行星大气模型,进行辐射传输计算以产生行星光谱模型,并使用统计模块将模型与观测结果进行比较。
2016-04-10 astro-ph.EP
3.6 and 4.5 $μ$m ${\it Spitzer}$ Phase Curves of the Highly-Irradiated Hot Jupiters WASP-19b and HAT-P-7b
我们分析了使用斯皮策太空望远镜在3.6和4.5 $μ$ m处获得的过境热彗星WASP-19 b和HAT-P-7 b的全轨道相位曲线观测。对于WASP-19 b,我们测量了$0.485\%\pm 0.024\%$和$0.584\%\pm 0.029\%$在3.6和4.5 $μ$ m处的二次食深度,这与有效温度为$2372 \pm 60$ K的单个黑体一致。HAT-P-7 b的3.6和4.5 $μ$ m的二次食深度分别为$0.156\%\pm 0.009\%$和$0.190\%\pm 0.006\%$,它们可以用有效温度为$2667\pm 57$ K的单个黑体很好地描述。比较相曲线的一维和三维大气模型的预测,我们发现,WASP-19 b的昼侧排放是一致的模型大气没有昼侧逆温和适度有效的昼夜环流。我们还检测到一个向东移动的热点,这表明存在一个超旋转的赤道喷流。相比之下,HAT-P-7 b的昼侧发射表明昼侧热逆温和相对低效的昼夜环流;没有检测到热点转移。对于这两颗行星,这些相同的模型与测量的夜面发射不一致。WASP-19 b的模型数据比较中的差异可能是由高海拔硅酸盐云的夜面和/或高大气金属丰度解释的,而HAT-P-7 b的非常低的3.6 $μ$ m的夜面行星亮度可能表明全球C/O比增强。我们分别计算了WASP-19 b和HAT-P-7 b的0($<0.08$在$1σ$)和$0.38\pm …
2016-05-27 astro-ph.EP
Search for planets in hot Jupiter systems with multi-sector TESS photometry. III. A study of ten systems enhanced with new ground-based photometry
本文利用TESS多扇区测光与地基光变曲线,研究10个热木星系统,未发现近距低质量行星,重新测定凌星参数,否决HAT-P-12 b的凌星计时变化,并对第三天体施加更严格约束。
2023-07-02 astro-ph.EP
Ground- and Space-based Detection of the Thermal Emission Spectrum of the Transiting Hot Jupiter KELT-2Ab
我们描述的检测水蒸气在大气中的过境热木星KELT-2Ab处理的恒星行星系统作为一个光谱的高分辨率,地面光谱。我们解决了行星运动的信号与恒星和行星的深度组合通量观测。总共获得了六个时期的凯克NIRSPEC $L$ -波段观测数据,并利用自洽大气模型网格对整个数据集进行了互相关分析。我们测量径向投影开普勒速度,$K_P$,148 $\pm$ 7公里秒$^{-1}$,符合过境测量,并检测水蒸气在3.8 $σ$。我们结合NIRSPEC $L$波段数据和$Spitzer$ IRAC二次日食数据,进一步探测KELT-2Ab大气的金属丰度和碳氧比。虽然NIRSPEC分析对$Spitzer$数据提供了一些额外的限制,但它确实对金属丰度和碳氧比提供了大致相同的限制。这对未来研究非凌日热彗星的大气层是个好兆头。
2018-09-15 astro-ph.EP
Spitzer IRAC Sparsely Sampled Phase Curve of the Exoplanet WASP-14b
受斯皮策IRAC高超额认购率的启发,我们提出了一种新的技术,随机和稀疏采样的热超导体的相位曲线。通过精确指向方面的技术进步以及对阵列上的中心像素的一部分的仔细表征来实现快照相位曲线。这种方法允许比全相位曲线观测效率高大约两倍的观测,并且更容易插入斯皮策观测计划。我们提出了我们的试点研究,从这个计划使用系外行星WASP-14 b。该系统的数据既可以作为稀疏采样的相位曲线,也可以作为启动模式的相位曲线。这两个数据集以及快照风格的观测校准星被用来验证这种技术。通过拟合我们的WASP-14 b相位快照数据集,我们成功地恢复了过境和日食深度的物理参数,以及这个稍微偏心的热木星的相位曲线形状的振幅和最大值和最小值。由于我们的数据是在一年中的许多阶段采集的,因此我们对这些参数的潜在阶段变化进行了限制。与其他已发表的WASP-14 b日食深度相比,我们没有看到日食深度变化的证据。
2016-03-10 astro-ph.EP
Comparing key compositional indicators in Jupiter with those in extra-solar giant planets
首先是哈勃太空望远镜,然后是斯皮策,对其他恒星周围的热彗星大气进行了光谱过境观测,为系外行星的成分研究打开了大门。詹姆斯·韦伯太空望远镜将大大提高信噪比,从而能够对分子丰度进行详细分析,包括但不限于确定热木星大气中所有主要含碳和含氧物质的丰度。这将有助于确定碳氧比,这是行星形成模型的一个基本数字,也是目前围绕木星运行的朱诺号任务的激励目标
2019-03-29 astro-ph.EP
WASP-8b: Characterization of a Cool and Eccentric Exoplanet with Spitzer
WASP-8b的质量是木星的2.18倍,在一个偏心($e=0.31$)8.16天的轨道上。它的时间平均平衡温度为948 K,是斯皮策太空望远镜观测到的辐射最少的热彗星之一。我们分析了WASP-8b在3.6、4.5和8.0 { \microns }红外阵列相机波段观测到的六条次食测光光变曲线。日食深度分别为$0.113\pm 0.018$ %、$0.069\pm 0.007$ %和$0.093\pm 0.023$ %,给出的亮度温度分别为1552、1131和938 K。我们使用逐行辐射转移代码和马尔可夫链蒙特卡罗采样器表征了该行星的大气热廓线和成分。数据表明,没有热逆,独立于任何假设的化学成分。我们注意到一个非常高的3.6-{ \microns }亮度温度(1552 K),通过模拟偏心引起的热变化,我们发现,这个温度是合理的辐射时间尺度小于$\sim 10^{2}$小时。然而,由于没有模型光谱很好地拟合所有三个数据点,温度差异仍然是一个悬而未决的问题。
2013-03-21 astro-ph.EP
The prevalence of dust on the exoplanet HD 189733b from Hubble and Spitzer observations
热木星HD 189733 b是最广泛观测的系外行星。它的大气层已经被探测到,并在透射和日食光谱学中被描述,它的相位曲线在几个波长下被测量。本文汇集了我们的活动的结果,以获得完整的透射光谱的大气层的这颗行星从紫外线到红外线与HST,使用STIS,ACS和WFC 3。我们提供了一个新的表格的透射光谱在整个可见光和红外范围。在每个波段的半径比重新推导,以确保一致的治疗散装过境参数和恒星边缘变暗。特别注意的是,以纠正,并得出现实的估计不确定性,由于这两个掩星和unocculated星点。组合光谱与无云模型的预测非常不同:它在整个可见光和近红外范围内由瑞利散射主导,唯一检测到的特征是窄的Na和K线。我们将其解释为延伸超过至少5个刻度高度的凝析颗粒的薄雾的特征。我们发现,一个灰尘占主导地位的大气也可以解释的发射光谱和相位曲线的几个令人困惑的功能,包括在3.6 μ m的相位曲线的大振幅,小热点经度移动和热的中红外发射光谱。我们讨论了可能的组合物,并得出一些一阶估计的性质的假定的冷凝雾/云。最后,我们推测,在观测上定义的两类热木星大气之间的二分法,其中HD 189733 b和HD 209458 b是原型,可能不是它们是否具有温度反演,而是它们是清晰的还是尘土飞扬的。我们还考虑了热木星、年轻木星和L型棕矮星之间云属性连续体的可能性。
2013-04-19 astro-ph.EP
Spitzer Opens New Path to Break Classic Degeneracy for Jupiter-Mass Microlensing Planet OGLE-2017-BLG-1140Lb
我们分析了OGLE-2017-BLG-1140的斯皮策和地面数据,并表明该事件是由一颗彗星级$(m_p\simeq 1.6\,M_{\rm jup})$行星绕着一颗中晚期M矮星$(M\simeq 0.2\,M_\odot)$产生的,该矮星位于$D_{LS}\simeq 1.0\,\mathrm{kpc}$的微透镜,银河棒,源星的前景。行星与宿主的投影距离是$a_\perp \simeq 1.0\,\mathrm{au}$,即,远远超过雪线通过测量源自行${\mathbfμ}_s$从正在进行的,长期的OGLE成像,并结合这与透镜源相对自行${\mathbfμ}_\mathrm{rel}$来自微透镜的解决方案,我们表明,透镜自行${\mathbfμ}_l={\mathbfμ}_\mathrm{rel} + {\mathbfμ}_s$是一致的透镜躺在银河系盘,虽然不排除凸透镜。我们表明,虽然斯皮策和地面数据是很好地拟合行星(即,双镜头,2L 1 S)模型和双源(1 L2 S)模型,斯皮策和地面数据的结合决定性地有利于行星模型。这是解决2L 1 S/1 L2 S简并性的新通道,在某些情况下可能难以打破。
2018-04-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Follow-Up Observations of PTFO 8-8695: A 3 MYr Old T-Tauri Star Hosting a Jupiter-mass Planetary Candidate
我们介绍了PTFO~8-8695的Spitzer 4.5 \micron光变曲线观测、Keck NIRSPEC径向速度观测和LCOGT光学光变曲线观测,PTFO~8-8695可能在很短的轨道周期(0.45天)内拥有一颗彗星大小的行星。\citet{vaneyken12}和\citet{barnes13}先前的工作预测恒星自转轴和行星轨道面的进动周期应该是$300 - 600$天。因此,观测到的凌日应该改变形状和深度,消失,并随着岁差的出现而重新出现。我们的观测表明凌日事件的长期存在($>3$年),凌日确实改变了深度,消失和重现。斯皮策观测和NIRSPEC径向速度观测(与同期LCOGT光学光变曲线数据)与预测的过境时间和深度的$M_\star = 0.34\ M_\odot$岁差模型是一致的,并证明了过境的消失。LCOGT光学光变曲线显示凌日在大约1年后再次出现。观测到的凌日发生在凌日星历表的直接传播所预测的时间。岁差模型正确地预测了斯皮策凌日的深度和时间,以及在NIRSPEC径向速度观测时没有凌日。然而,岁差模型预测的凌日回归时间比LCOGT观测到的晚约1个月。总的来说,这些数据表明,对观测到的凌日事件的行星解释可能确实是正确的,但目前的岁差模型和数据还不足以确定PTFO~8- 8695 b的行星地位。
2015-06-29 astro-ph.EP
Constraints on the Atmospheric Circulation and Variability of the Eccentric Hot Jupiter XO-3b
本文报道了用斯皮策空间望远镜红外线阵相机(IRAC)在4.5~ $μ$ m波段拍摄的热木星XO-3b的二次食光度测量结果。我们测量了总共12次日食的日食深度和日食中心时间。我们将这些数据与同一波段的两次凌日同时拟合,以获得全球最佳拟合的二次食深度$0.1580\pm 0.0036\%$和食相中心$0.67004\pm 0.00013 $。我们评估的相对大小的变化,在白昼侧的亮度的行星通过测量的残差的大小在入口和出口从拟合的组合日食光曲线与均匀的磁盘模型,并放置一个上限为0.05 $\%$。新的二次日食观测将总基线从一年半延长到近三年,使我们能够将近天体进动率的上限定为$2.9\times 10^{-3}$度/天,这是迄今为止对热木星近天体进动率的最严格限制。我们使用新的过境观测计算改进的估计系统的属性,包括更新的轨道星历。我们还使用大量的次日食,以获得最严格的限制,迄今为止的轨道到轨道的偏心热木星的变化,并证明了多历元斯皮策观测的一致性。
2014-10-02 astro-ph.EP
The atmospheric circulation of a nine-hot Jupiter sample: Probing circulation and chemistry over a wide phase space
我们目前的结果,从大气环流研究的九个热彗星,包括一个大的透射光谱调查使用哈勃和斯皮策太空望远镜。这些观测结果在光学和红外波长上表现出一系列光谱行为,表明其大气中有不同的云和霾特性。通过利用每个行星的特定系统参数,我们自然地探测行星半径,重力,轨道周期和平衡温度的宽相空间。首先,我们表明,我们的模型“网格”恢复的趋势显示在传统的参数研究的热彗星,特别是赤道超旋转和昼夜温度增加的对比度增加平衡温度。我们展示了空间温度的变化,特别是在昼侧和夜侧之间,西部和东部的终端,可以改变数百K,这可能意味着在这些地区的Na,K,CO和CH 4丰度的变化很大。这些化学变化可以大到足以用高分辨率摄谱仪观察到,例如VLT上的ESTERO,E-ELT上的METIS,或JWST上的MIRI和NIRSpec。我们还将我们的模型产生的理论发射光谱与每个行星的斯皮策日食深度进行了比较,发现我们的太阳金属丰度,无云模型的输出通常与许多数据集很好地匹配,即使没有额外的模型调整。尽管这些模型没有云,但我们可以利用它们的结果来了解推动大气中云形成的化学和动力学。
2016-02-22 astro-ph.EP
No Thermal Inversion and a Solar Water Abundance for the Hot Jupiter HD209458b from HST WFC3 Emission Spectroscopy
热木星大气层的垂直热结构的性质是过去十年来过境系外行星的特征所提出的关键问题之一。有人声称,许多热木星在红外光球层中表现出温度升高、压力降低的垂直分布,导致分子吸收带反转为发射特征(反转)。然而,这些说法都是基于宽带测光,而不是明确的识别发射功能与光谱,和化学物种,可能会导致热反转吸收恒星辐射在高海拔地区尚未确定,尽管广泛的理论和观测的努力。在这里,我们提出了高精度的HST WFC 3观测的热木星HD 209458 b的昼侧发射光谱;第一个系外行星建议有一个热逆。我们的观察解决了6.2西格玛置信度的吸收水带。当与Spitzer光度法结合时,数据表明在7.7 sigma置信度下,温度随压力在1-0.001 bar范围内单调下降。我们通过探索各种模型假设,包括温度分布参数化,云的存在,和斯皮策数据减少的选择来测试我们的结果的鲁棒性。我们还介绍了一种新的分析方法,“化学检索检索”,以确定元素丰度从光谱检索的混合比与热化学自洽性,并找到合理的丰度与太阳金属丰度(0.06 - 10 x太阳)和碳氧比小于1。这项工作表明,需要高精度的分光光度结果来有力地推断太阳系外行星大气的热结构和成分。
2016-05-27 astro-ph.EP
Spitzer IRAC Secondary Eclipse Photometry of the Transiting Extrasolar Planet HAT-P-1b
我们报告斯皮策/IRAC测光过境巨型系外行星HAT-P-1b在其二次日食。这颗行星位于pM级和pL级热木星之间的假设边界附近,是测试热木星大气层温度反演模型的重要工具。我们推导出HAT-P-1b的食深,以恒星通量为单位,分别为:0.080% +/-0.008%,[3.6um],0.135% +/-0.022%,[4.5um],0.203%+/-0.031%,[5.8um],和$0.238% +/-0.040%,[8.0um]。这些值最适合使用具有适度逆温的大气,介于原型逆温大气(HD209458 b)和无逆温模型之间。观测结果还表明,这颗行星在其向阳面辐射了很大一部分可用的恒星辐照度,几乎没有通过环流进行再分配。根据发现者观测到的大半径和径向速度数据所允许的非零轨道偏心率,这颗行星有时被推测是由于潮汐耗散而膨胀的。二次日食的时间对轨道偏心率非常敏感,我们发现日食的中心相位为0.4999 +/- 0.0005。预期相位和观测相位之间的差异表明轨道接近圆形,3-sigma极限为|埃科斯夫|< 0.002。
2009-11-11 astro-ph.EP
2D Retrieval Frameworks for Hot Jupiter Phase Curves
光谱相位曲线提供了独特的途径来了解过境系外行星大气的三维特性。然而,必须开发一个建模框架,为这些复杂的数据集提供准确的大气特性的推断。在这里,我们开发了一种方法来检索温度结构和分子丰度的相位曲线光谱在任何轨道相位。在一个具有代表性的热木星的背景下,一个大的昼夜温度对比,我们研究的偏差在典型的一维(1D)检索作为轨道相位/几何形状的函数,相比,二维(2D)模型,适当地捕捉磁盘集成的相位几何形状。我们通过将我们的新框架应用于模拟的HST+Spitzer相位曲线数据集来指导我们的直觉,其中“真相”是已知的,然后应用于典型热木星WASP-43 b的光谱相位曲线。我们还演示了检索框架上模拟JWST相位曲线观测。我们应用我们的新的几何框架的所有光谱相位的联合拟合,假设纵向分子丰度均匀性,导致在一个因素2的丰度精度相比,单独的相位约束。利用HST+Spitzer模拟数据的一维反演模型,我们发现CH $_4$和CO $_2$在大多数轨道相位的分子丰度存在强烈的偏差。使用2D,从WASP-43 b检索的昼夜剖面在整个轨道上保持一致。JWST检索表明,一个2D模型是强烈的青睐在所有轨道阶段。基于我们新的二维检索实现,我们提供了建议,当一维模型是适当的,当更复杂的相位几何形状,涉及多个TP配置文件需要获得潮汐锁定行星大气的公正的看法。
2020-07-23 astro-ph.EP
The Hubble PanCET program: Emission spectrum of hot Jupiter HAT-P-41b
我们提出了最完整的发射光谱膨胀热木星HAT-P-41 b结合新的HST WFC/G141光谱从哈勃全色比较系外行星宝库(PanCET)计划与档案斯皮策日食观测。我们发现了一个近黑体一样的发射光谱,这是最适合的等温温度-压力(TP)的配置文件,同意以及与昼侧的热再分配的情况下,假设零债券。非倒置TP轮廓与在渡越光谱中未检测到NUV/光学吸收剂一致。我们没有发现任何证据,显着的H $^-$不透明,也没有金属丰富的气氛。HAT-P-41 b是一个理想的目标,位于高温和超高温超导体之间的过渡参数空间,未来的JWST观测将帮助我们更好地约束热结构和化学成分。
2022-02-24 astro-ph.EP
The Effect of 3D Transport-Induced Disequilibrium Carbon Chemistry on the Atmospheric Structure and Phase Curves and Emission Spectra of Hot Jupiter HD 189733b
在炎热的木星系外行星上,强烈的水平和垂直风应该使重要吸收剂CH $_4$和CO的丰度均匀化,比化学反应恢复化学平衡快得多。这种效应通常在大气环流模式(GCM)中被忽略,但却被认为是观测到的红外光变曲线与GCM预测的光变曲线之间存在差异的原因:在几个热彗星的阴面,GCM预测的出射通量太大,特别是在斯皮策4.5 $μ$ m波段。我们通过假设CH $_4$ /CO比率在整个模拟域中是恒定的,修改了CHR/MITgcm以包括CH $_4$、CO和H $_2$ O的不平衡丰度。我们用8个CH $_4$ /CO比率对热木星HD 189733 b进行了模拟。在更可能的CO主导的制度,我们发现温度变化$\geq$ 50-100 K相比,在大区域的平衡化学的情况下。这种影响是大到足以影响预测的发射光谱,因此,应包括在GCM的热蒸发器与平衡温度在600 K和1300 K之间。我们发现,在具有较强的甲烷吸收,包括斯皮策3.6和8 $μ$ m带的区域的光谱,强烈的不平衡丰度的影响。我们预计化学猝灭会导致3.6 $μ$ m波段的夜面通量大得多,与观测结果形成鲜明对比。同时,我们发现几乎没有影响预测的观测结果在4.5 $μ$ m波段,作为不透明度的变化,由于CO和H $_2$ O相互抵消。因此,我们的结论是,不平衡碳化学不能解释所观察到的低负侧通量在4.5 $μ$ m波段。
2019-05-21 astro-ph.EP