$N$-body simulation of planetary formation through pebble accretion in a radially structured protoplanetary disk
本文通过N体模拟研究径向结构原行星盘中卵石吸积对行星形成的影响,发现不连续边界处原行星可在约10^4年内增长至地球质量,并普遍发生巨型碰撞,最终可能形成类似太阳系的行星系统。
2023-08-10 astro-ph.EP
Bayesian re-analysis of the radial velocities of Gliese 581. Evidence in favour of only four planetary companions
格利泽581行星系之所以受到关注,是因为有人提出在它的宜居带中有一颗低质量行星。我们重新分析径向速度测量报告包含六个行星信号,看看这些结论是否仍然有效时,使用贝叶斯工具,而不是常见的周期图分析的分析。我们分析的组合径向速度数据集使用HARPS和HIRES光谱仪使用后验抽样技术和计算模型的后验概率与不同数量的开普勒信号。我们不固定的轨道偏心率和恒星抖动的某些值,但把这些作为我们的统计模型的自由参数。因此,在评估数据中存在的行星信号数量、所有模型参数的点估计值以及这些参数的不确定性时,我们可以考虑这些参数的不确定性。我们的结论是,基于贝叶斯模型的概率和不同模型的后验密度的性质,有证据支持四颗行星绕GJ 581运行。HARPS和HIRES的数据并不意味着GJ 581还有另外两个伴星。我们还修正了系统中四个伴星的轨道参数。特别地,根据我们的结果,系统中所有同伴的偏心率都一致为零。
2011-02-16 astro-ph.EP
Detection of Planetary and Stellar Companions to Neighboring Stars via a Combination of Radial Velocity and Direct Imaging Techniques
径向速度(RV)测量对系外行星探测的灵敏度正在扩展到越来越长的轨道周期,现在经常发现周期为几年的伴星。轨道周期超过巡天持续时间的伴星在数据中表现为不完整的轨道或线性趋势,这一特征可以作为主恒星的唯一可检测伴星,也可以作为覆盖在先前发现的伴星特征上的额外信号。一种可以确认或限制趋势是由看不见的恒星而不是行星伴星引起的情况的诊断方法是使用高对比度成像观测。在这里,我们介绍了来自英澳行星搜索(AAPS)的RV数据,其中有20颗恒星显示了轨道伴侣的证据。其中,有六个伴星已经解析了轨道,其中三个位于行星区。其中两个(HD~ 92987 b和HD~ 221420 b)是新发现的。使用双子座南望远镜上的差分散斑巡天仪(DSSI)进行的后续观测显示,20个被监测的伴星中有5个可能是恒星。我们使用的AAPS和DSSI数据的敏感性,其余系统的同伴的质量上的限制。我们的分析表明,行星质量的伴星为许多剩余系统的数据提供了最有可能的自洽解释。
2019-05-23 astro-ph.EP
Precise Radial Velocity Measurements for Kepler Giants Hosting Planetary Candidates: Kepler-91 and KOI-1894
本文介绍了利用斯巴鲁8.2米望远镜和高色散摄谱仪(HDS)对两颗开普勒演化恒星Kepler-91(KOI-2133)和KOI-1894进行径向速度跟踪观测的结果,这两颗恒星被宣布为凌日巨行星的候选者。通过对Subaru/HDS拍摄的高精度径向速度数据和开普勒任务拍摄的测光数据进行全球建模,并考虑轨道亮度调制(椭球变化,反射/发射光等)。我们独立地确认了Kepler-91中有一颗质量为0.66 M_Jup的凌日行星(Kepler-91 b),并在~1年的时间间隔内观测到了~20 m s $^{-1}$的径向速度偏差,这表明该系统中还存在另外一颗伴星。对于KOI-1894,我们检测到径向速度和光变曲线可能的相位变化,置信度为2- 3 sigma,这可以解释为由过境的亚土星质量(~0.18 M_Jup)行星引起的恒星反射运动和椭球变化。
2015-01-22 astro-ph.EP
The Planetary Mass-Radius Relation and its Dependence on Orbital Period as Measured by Transit Timing Variations and Radial Velocities
测量行星质量的两种最常见的技术--径向速度(RV)和凌日时间变化(TTV)技术--已经被观察到对半径相似的行星产生系统性的不同质量。根据Steffen(2016),我们认为这两种方法的观察偏倚的影响是造成这种差异的可能原因。我们发现,在短的轨道周期($P<11$天),这两种方法产生统计学上相似的结果,而在长周期($P>11$天)的RV群众系统高于TTV的。我们认为,这是一致的RV检测灵敏度偏差较长的时间。另一方面,我们确实发现了短周期和长周期行星之间的明显差异,通过两种观测技术获得的质量-半径关系参数化为幂律,在短周期比长周期具有更陡峭的指数。我们还指出了两种技术之间的另一个预期的观测偏差-导出RV质量的多行星系统比TTV质量导出的系统具有更大的周期比。
2017-03-22 astro-ph.EP
On the 3D secular dynamics of radial-velocity-detected planetary systems
目标。迄今为止,已经发现了600多个多行星系。由于检测方法的局限性,我们对系统的了解通常是不完整的。特别是,对于用径向速度(RV)技术发现的行星系,轨道平面的倾角,以及相互倾角和行星质量都是未知的。我们的工作旨在限制空间配置的几个RV检测太阳系外的系统,是不是在一个平均运动共振。方法.通过分析研究的基础上的一阶长期的哈密顿展开和数值探索与混沌检测器进行,我们确定的轨道倾角和相互倾斜的值的范围内,这确保了系统的长期稳定性。通过与n体模拟的比较,我们的结果得到了验证,显示了我们的分析方法在高相互倾斜(约100 °)下的准确性。70°-80°)。结果我们发现,给定所选系统参数的当前估计,对于所有系统,i)在低相互倾斜(通常小于35°)和ii)在较高的相互倾斜(如果系统处于Lidov-Kozai共振)下,观察到空间构型的长期规律性演化。事实上,由于Lidov-Kozai共振的稳定岛周围产生的显着混乱,通常会观察到高度相互倾斜的轨道的快速不稳定。讨论了10个行星系(HD 11506,HD 12661,HD 134987,HD 142,HD 154857,HD 164922,HD 169830,HD 207832,HD 4732和HD 74156)的Lidov-Kozai共振区的范围。
2019-05-09 astro-ph.EP
The radial dependence of pebble accretion rates: A source of diversity in planetary systems I. Analytical formulation
上下文行星形成的经典“星子”吸积方案最近随着“卵石”(在原行星盘中迁移的厘米至米大小的冰粒)的想法而演变,这种想法可以控制星子和/或行星的生长。目的。我们研究卵石吸积如何依赖于磁盘的性质和影响的形成行星系方法。我们构建分析模型的卵石吸积到行星胚胎,始终占卵石流的质量和轨道演化,并反映磁盘结构。结果我们推导出简单的公式卵石吸积率在所谓的“解决”制度的行星胚胎的大小超过100公里。对于相对较小的胚胎或在外盘区域,吸积模式是3D的,这意味着卵石流的厚度必须考虑在内,并导致吸积率是独立的胚胎质量。对于较大的胚胎或在内部区域中,吸积处于2D模式,即,卵石盘可以被认为是无限薄的。我们发现,径向依赖的卵石吸积率是不同的(甚至符号的幂律指数的变化)为不同的磁盘条件,如磁盘热源(粘性加热或恒星辐射),阻力定律(斯托克斯或爱泼斯坦,弱或强耦合),并在2D或3D吸积模式。我们还讨论了升华/破坏冰卵石内雪线的效果。结论.卵石吸积很容易产生大量的行星系的多样性。换句话说,要正确地推断出通过卵石吸积形成行星形成的结果,需要对盘的演化和卵石的生长、升华/破坏和迁移进行详细的规定。
2016-04-14 astro-ph.EP
Exoplanets transmission spectroscopy: accounting for eccentricity and longitude of periastron. Superwinds in the upper atmosphere of HD209458b?
内容:到目前为止,一些研究已经使用透射光谱对行星大气特性进行了有用的限制,在HD 209458 b的情况下,甚至在凌日事件期间行星的径向速度也被重建,开辟了一系列新的可能性。目标。在这方面的贡献,我们强调的重要性,占轨道偏心率和经度的近星点的行星轨道,以准确地解释测得的行星径向速度在过境。方法:计算了在偏心轨道上凌日行星的径向速度。考虑到行星相对于其伴星的轨道速度较大,即使是很小的偏心率也会导致凌日期间相对于系统速度的可检测的蓝移或红移径向速度偏移,确切的值也取决于行星轨道的近星点经度。对于一颗热木星行星来说,只有e=0.01的离心率才能产生km/s量级的径向速度偏移。结论:我们提出了另一种解释最近声称的径向速度蓝移(约2公里/秒)的行星谱线的HD 209458 b,这意味着该系统的轨道是不完全是圆形的。在这种情况下,恒星轨道的近星点的经度很可能被限制在第一象限(行星的经度在第三象限)。我们强调,透射光谱不仅可以研究行星大气的组成特性,而且还可以改进其轨道参数,任何关于行星表面上存在的气流的结论来自透射光谱测量需要精确的已知轨道参数RV。
2011-02-02 astro-ph.EP
Measuring Planetary Atmospheric Dynamics with Doppler Spectroscopy
多普勒成像光谱法是直接测量太阳系行星大气风速的最可靠方法。然而,大多数关于大气动力学的知识都是通过云跟踪技术获得的,云跟踪技术包括从不同日期拍摄的图像中跟踪可见特征。多普勒成像具有挑战性-运动可能小于100米/秒-因为它测量的是云粒子的速度,而不是大的云结构。在大气波干扰云结构的情况下,预计会有显著的差异。本文的目的是提供一个理论基础,进行精确的多普勒测量的行星大气,特别是从地面反射太阳吸收线。我们关注导致重大偏差的三个方面。首先,我们全面回顾了杨效应,这是一个人工径向速度场所造成的太阳旋转,模仿逆行行星旋转。其次,我们广泛地研究了大气视宁度的影响,并表明,它修改了行星在天空中的表观位置时,行星没有观察到在全相位(反对)。此外,视宁度通过减小大气运动的视振幅,将可变径向速度和测光的区域卷积,从而使径向速度测量产生偏差。最后,我们提出了一种解释数据的方法,即,如何通过优化信噪比从径向速度图中检索纬向、经向、垂直和亚太阳-反太阳环流。
2019-06-13 astro-ph.EP
The radial structure of planetary bodies formed by the streaming instability
彗星和小的星子被认为含有毫米到厘米大小的鹅卵石形式的原始建筑模块。形成这些小天体的可行的生长机制之一是通过流动不稳定性(SI),其中卵石聚集并在气体阻力的存在下引力坍缩向星子或彗星。然而,大多数SI模拟是全球性的,缺乏分辨率,以遵循其希尔半径内的卵石云的最后崩溃阶段。我们的目标是跟踪一个受相互碰撞和气体阻力的引力约束卵石云的崩溃与代表粒子的方法。我们确定的径向卵石粒径分布的崩溃核心和相互卵石碰撞的卵石粒径分布的影响。我们发现,维里平衡从来没有达到云的演变过程中,在一般情况下,卵石与给定的斯托克斯数(St)崩溃的顺序从空气动力学最大的空气动力学最小的光学厚的核心。我们表明,在该位置的核心变得光学厚,终极速度远低于碎裂阈值速度。虽然在云的演化过程中,碰撞过程可以忽略不计,但确实发生的碰撞是粘在一起的。这些结果支持了彗星和小行星体是由毫米到厘米大小的原始卵石组成的观测结果
2021-02-04 astro-ph.EP
The HARPS search for southern extra-solar planets: XXVI: Seven new planetary systems
七年来,我们一直在用HARPS进行行星搜索调查。体积有限的恒星样本包括57.5秒差距内的所有F2至M0主序星,其中太阳系外行星的签名是系统地搜索与径向速度技术。在本文中,我们报告的发现,新的亚恒星伴星的七个主序星和一个巨星,通过多个多普勒测量仪器HARPS安装在ESO 3.6米望远镜,智利拉西拉,发现。这些系外行星围绕着HD 1690、HD 25171、HD 33473 A、HD 89839、HD 113538、HD 167677和HD 217686等恒星运行。已经发表的HD 72659周围的巨行星也在这里进行了分析,通过增加HARPS和Keck数据,它的元素得到了更好的确定。其他发现是在遥远轨道上的巨行星,质量从0.3到29 MJup不等,轨道周期在0.7到10年之间。大多数这些新的行星宿主恒星的金属丰度较低,这加强了目前在贫金属恒星周围存在长距离行星的趋势。长期径向速度测量可以探测太阳系外行星系的外围,尽管在观测完全覆盖一个以上的轨道周期之前,对解决方案的信心可能很低。对于本文讨论的许多系统,需要更长的基线来改进径向速度拟合和推导行星参数。还分析了恒星BD-114672和HIP 21934的径向速度时间序列,并根据恒星的活动周期而不是长周期行星伴星来解释它们的行为。
2010-12-17 astro-ph.EP
The Possible Astrometric Signature of a Planetary-mass Companion to the Nearby Young Star TW Piscis Austrini (Fomalhaut B): Constraints from Astrometry, Radial Velocities, and Direct Imaging
我们目前的限制存在的亚恒星同伴附近($d\sim7.6$ pc),年轻的($440\pm40$百万年)K4 Ve星TW双鱼座Australini,宽($\sim$ 0.3 pc)同伴A4 V星北落师门。我们将依巴谷和盖亚的绝对天体测量与文献径向速度测量和Keck/NIRC 2获得的专用高对比度成像观测相结合,以实现对数十年轨道周期($\lesssim 10^3$ yr)的棕矮星和行星质量伴星($\gtrsim2$ M $_{\rm Jup}$)的灵敏度。在依巴谷星表和盖亚星表之间测得的显著天体测量加速度,以前在文献中报道过,不能用TW PsA围绕北落师门三重系统重心的轨道运动来解释。相反,我们发现它是一致的反射运动引起的轨道亚恒星的同伴。天体测量、径向速度和深$L^{\prime}$成像数据集的组合导致对$1.2_{-0.6}^{+0.7}$ M $_{\rm Jup}$的伴星质量的限制。然而,伴星的周期受到很差的约束,由于依巴谷和盖亚之间的24.25年基线混叠,因此具有高度多模态的周期后验分布。如果通过持续的天体测量或光谱监测,或通过直接探测得到证实,TW PsA的伴星将成为即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜和宽视场红外巡天望远镜上使用高对比度仪器进行详细大气特征描述的首选目标。
2019-10-07 astro-ph.EP
Mass and Eccentricity Constraints in the WASP-47 Planetary System from a Simultaneous Analysis of Radial Velocities & Transit Timing Variations
精确测量单个行星系中行星的质量、密度和轨道动力学是理解行星形成的重要途径。WASP-47系统有一个不寻常的架构,激发了一个复杂的形成理论。该系统包括一颗热木星(“b”),由内部(“e”)和外部(“d”)的亚海王星包围,以及一颗长周期偏心巨行星(“c”)。我们同时模拟了开普勒K2任务和118径向速度的过境时间,以确定WASP-47行星的精确质量,密度和开普勒轨道要素。结合RV和TTV提供了一个更好的估计行星d的质量(13.6 \pm 2.0~M_ \odot)比只获得RV($12.75\pm2.70~M_\odot$)或TTV($16.1\pm3.8~M_\odot$)。行星e和d的密度相对于它们的大小来说是很高的,这与光蒸发和/或在挥发物贫乏的环境中形成的历史是一致的。通过我们的RV和TTV分析,我们发现行星轨道具有类似于太阳系行星的偏心率。WASP-47系统与我们自己的太阳系有三个相似之处:(1)行星轨道接近圆形和共面,(2)行星没有被困在平均运动共振中,(3)行星有不同的组成。目前的单一过程系外行星形成理论都没有充分再现WASP-47系统(或我们的太阳系)的这三个特征。我们认为,WASP-47,像太阳系,形成于两个阶段:第一,巨行星形成在一个富含气体的磁盘和迁移到他们现在的位置,第二,高密度的亚海王星形成在一个气体贫乏的环境原位。
2017-03-25 astro-ph.EP
A Planetary Companion to the Intermediate-Mass Giant HD 100655
一项由韩日合作的行星搜索计划进行的精确径向速度调查显示,中等质量的星团巨星HD 100655周围有一颗行星伴星。恒星的径向速度呈现出周期性的开普勒变化,其周期、半振幅和偏心率分别为157.57 d、35.2 m·s^-1和0.085。采用2.4 M_Sun的估计恒星质量,我们证实了半长轴为0.76 AU,最小质量为1.7 M_Jup的行星伴星的存在。这颗行星是迄今为止发现的质量最小的行星,质量大于1.9 M_Sun。
2011-11-16 astro-ph.EP
Spin-Orbit Alignment of the TrES-4 Transiting Planetary System and Possible Additional Radial Velocity Variation
本文报道了用斯巴鲁8.2米望远镜的高色散摄谱仪观测到的TrES-4凌日行星系的新径向速度。罗西特-麦克劳克林效应的模拟表明,TrES-4 b的轨道和恒星自旋轴紧密对齐,并带有$λ= 6.3^{\circ} \pm 4.7^{\circ}$。TrES-4 b接近的自旋-轨道排列角似乎与行星-行星散射或Kozai周期的迁移历史相矛盾,尽管附近有两颗微弱的恒星可能是双星伴星。通过比较4次不同运行的出凌数据,我们发现该恒星的径向速度变化率为$\sim$ 20 ms^-1,超过了单个开普勒轨道。虽然过多的径向速度变化的原因是未知的,我们讨论了各种可能性,包括系统的测量误差,恒星黑子或其他内在的运动,以及额外的同伴除了过境的行星。
2010-03-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Viscous overstability in dense planetary rings -- Effect of vertical motions and dense packing
本研究建立颗粒流模型分析稠密行星环的黏性过稳定性,首次考虑垂直运动影响,并通过N体模拟验证了临界光学深度与填充因子,揭示了径向自引力需增强体黏性应力以匹配模拟结果。
2023-12-21 astro-ph.EP
Planetary companion candidates around the K giant stars 42 Dra and HD 139357
在过去的3年里,我们一直在监测62 K巨星使用精确的恒星径向速度(RV)测量与2米阿尔弗雷德Jensch望远镜的图林格Landessternwarte陶滕堡(TLS)。通过在中等质量的巨星周围寻找行星来探测行星形成对恒星质量的依赖性。我们提出了高精度RV测量的K1.5 III星42 Dra和K4 III星HD 139357。RV测量的波长参考由放置在光谱仪光路中的碘吸收池提供。我们的测量结果表明,42 Dra的径向速度的时间序列显示出479.1天的周期变化。HD 139357显示RV的周期性变化为1125.7天。开普勒运动是对这些恒星观测到的径向速度变化最有可能的解释。因此,K巨星42 Dra和HD 139357拥有太阳系外行星。
2009-03-20 astro-ph.EP
TESS Photometry and Radial Velocity Analysis of the sub-Neptune Exoplanet π Mensae c and the Wider π Mensae Planetary System
Cornell University(康奈尔大学);Southwest Research Institute(西南研究院);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
研究利用苔丝数据和径向速度测量,对π Mensae行星系统进行分析,更新了π Men b、c及提议的π Men d的轨道历表,提高了π Men c周期误差范围精度,估计了π Men d质量范围,还发现π Men c对未来研究有趣且现有数据与第三颗行星存在一致。
2026-07-15 astro-ph.EP
Planetary detection limits taking into account stellar noise. II. Effect of stellar spot groups on radial-velocities
小质量行星的径向速度探测面临着恒星噪声的干扰。HARPS现在可以达到每秒米以下的精度,这对应于不同恒星扰动的幅度,如振荡,颗粒化和活动。太阳黑子群的活动产生的径向速度噪音每秒几米。本文的目的是模拟这种活动,并根据不同的观测策略计算检测限。基于太阳观测,我们再现了旋转恒星表面黑子群的演化。然后,我们计算的径向速度效应引起的这些点组作为时间的函数。考虑到振荡,造粒,活动,和80厘米/秒的HARPS仪器误差,我们模拟不同的观测策略的效果,以有效地减少所有的噪声源。每三天每晚测量三次,每次10分钟,每月10个晚上似乎是最好的测试策略。根据所考虑的活动水平,从log(R '_HK)= -5到-4.75,这种策略将使我们能够在K1 V矮星的宜居带中找到2.5到3.5地球质量的行星。使用伯尔尼的行星形成模型,我们估计,在相同的活动水平范围内,15%至35%的行星在1至5个地球质量之间,周期在100至200天之间,应该用HARPS找到。HARPS和ESTERO的性能之间的比较也强调了我们的模拟。使用同样的优化策略,ESTERO可以在早期K矮星的宜居带中找到1.3颗地球质量的行星。此外,80%的质量在1到5个地球质量之间,周期在100到200天之间的行星都可以被探测到。
2011-01-05 astro-ph.EP
Tracking Advanced Planetary Systems with HARPS-N (TAPAS). I. A multiple planetary system around the red giant star TYC 1422-614-1
上下文脱离主序星演化的恒星对于扩大系外行星知识的前沿,使其向更高的恒星质量发展,以及限制恒星与行星的相互作用机制,都是至关重要的。然而,这些恒星的内在活动使精确的径向速度测量的解释变得复杂,并且在行星搜索中经常被避免。在过去的10年里,我们已经监测了大约1000颗演化恒星的径向速度变化,以寻找宾夕法尼亚州立大学-托鲁瓦天文学行星搜索中心的低质量同伴,使用Hobby-Eberly望远镜。选择的预期候选人,需要更高的RV精度测量已经遵循HARPS-N在3.6米国家伽利略望远镜。目的。探测演化恒星周围的行星系,能够对这些系统的频率和内在性质建立可靠的统计数据,并对选定的行星系进行深入研究,提供恒星-行星相互作用过程的证据。方法.我们已经获得了TYC 1422-614-1的69个时期的精确径向速度测量收集超过3651天的Hobby-Eberly望远镜,和17个时期的超精确HARPS-N数据收集超过408天。我们补充了这些RV数据与测光时间序列从全天自动调查档案。结果我们报告了在演化的K2巨星TYC 1422-614-1周围发现的一个多行星系。围绕1.15 M $_\odot$恒星的系统由一颗质量为m $sin i$ =2.5 M $_J$的行星和一颗质量为m $sin i$ =10 M $_J$的行星/棕矮星组成,前者的轨道为0.69 AU,后者的轨道为1.37 AU。围绕TYC 1422…
2014-10-22 astro-ph.EP
Planetary companions in K giants beta Cancri, mu Leonis, and beta Ursae Minoris
阿姨们本文的目的是研究演化恒星的低振幅和长周期变化与精确的径向速度(RV)调查。方法.高分辨率,光纤馈入的Bohyunsan Observatory Echelle Spectrograph(BOES)从2003年到2013年用于巨恒星的径向速度调查,作为Bohyunsan光学天文台(BOAO)系外行星搜索计划的一部分。结果我们报告检测到三个新的行星同伴绕K巨星β Cnc,μ狮子座和β UMi。行星性质的径向速度变化的辅助数据的分析支持。依巴谷测光没有显示出与RV变化周期接近的变化,并且每个恒星的平分线速度跨度(BVS)和径向速度之间没有很强的相关性。此外,恒星在Ca II H线上显示出弱的或没有核心反转,表明它们是不活跃的恒星。β Cnc的伴星在605天的轨道上的最小质量为7.8 M_Jup,偏心率为0.08。巨大的μ狮子座是由一个伴星环绕的,伴星的最小质量为2.4 M_Jup,周期为357天,离心率为0.09。巨大的β-UMi是一颗已知的钡星,被怀疑有一颗白矮星或亚恒星质量的伴星。它的伴星最小质量为6.1 M_Jup,周期为522天,离心率e = 0.19。
2014-05-09 astro-ph.EP
Characterizing the Orbital and Dynamical State of the HD 82943 Planetary System With Keck Radial Velocity Data
我们提出了一个更新的分析径向速度数据的HD 82943行星系的基础上,10年的测量与凯克望远镜。先前的研究表明HD 82943系统有两颗行星可能处于2:1的平均运动共振(MMR),轨道周期约为220和440天(Lee et al. 2006)。然而,也有人提出了两颗行星1:1共振(Gozdziewski & Konacki 2006)或三颗行星拉普拉斯4:2:1共振(Beauge et al. 2008)的替代拟合。在这里,我们使用\c{hi} 2最小化结合参数网格搜索调查的轨道参数和动力学状态的定性不同类型的适合,我们比较的结果与差分进化马尔可夫链蒙特卡罗方法。我们的研究结果支持共面2:1 MMR配置的HD 82943系统,并显示没有证据的1:1或3行星拉普拉斯共振适合。该系统相对于天平面的倾角约为20(+4.9 -5.5)度,并且该系统包含两颗质量约为4.78 MJ和4.80 MJ(MJ是木星的质量)的行星,内行星和外行星的轨道周期分别约为219天和442天。最佳拟合是动态稳定的,偏心型谐振角θ1和θ2都在0度左右振动。
2013-09-17 astro-ph.EP
The GAPS programme with HARPS-N@TNG IV: A planetary system around XO-2S
我们进行了密集的径向速度监测XO-2S,广泛的伴侣过境行星主机XO-2N,使用HARPS-N在TNG的框架内的GAPS方案。径向速度的测量表明,存在一个新的行星系形成的行星,比木星质量稍大,在0.48 au和土星质量的行星在0.13 au。这两颗行星的轨道都是适度偏心的,并且被认为是动态稳定的。还有迹象表明,径向速度存在长期趋势。这是第一个被证实的宽双星系统,其组成部分都是宿主行星,其中一个是凌日行星,这使得XO-2系统成为了解行星系多样性的独特实验室。
2014-07-01 astro-ph.EP
Orbital structure of the GJ876 extrasolar planetary system, based on the latest Keck and HARPS radial velocity data
我们使用完整的径向速度数据阵列,包括最近公布的HARPS和凯克天文台集,来描述的行星系的轨道结构绕GJ 876。首先,我们提出并详细描述了一种快速的方法来拟合摄动轨道配置,基于积分的灵敏度方程推导出的原始$N$体问题的方程。此外,我们发现,这是不令人满意的处理现有的径向速度数据的GJ 876在传统的白噪声模型,因为实际的噪声出现自相关(并显示非白色的频谱)。这种相关性的时间尺度大约是几天,相关噪声的贡献大约是2 m/s(即,类似于Keck数据中的内部误差水平)。我们提出了一个变化的最大似然算法来估计系统的轨道配置,考虑到红噪声的影响。特别是,我们发现,在以前的研究中获得的最里面的行星\emph{d}的非零轨道偏心率,很可能是一个错误解释的红噪声的数据。除了某些轨道参数的偏移外,红噪声还使得拟合不确定度被系统地低估(而在传统的白噪声模型中,它们被处理)。此外,我们表明,最外层的行星的轨道偏心率实际上是不确定的,虽然有界的$\sim 0.2$。最后,我们调查可能的轨道非共面性的系统,并限制行星\emph{b}和\emph{c}轨道之间的相互倾斜的$5^\circ-15^\circ$,根据相互轨道节点的角位置。
2011-05-24 astro-ph.EP
The mu Arae planetary system: Radial velocities and astrometry
利用哈勃太空望远镜精细制导传感器天体测量和已发表和以前未发表的径向速度测量,我们探索了系外行星系统μ Arae。我们的径向速度的建模结果在改进的轨道要素的四个先前已知的组件。我们的天体测量没有任何已知伴星的证据,但提供了三个伴星质量的上限。所有过去的精细制导传感器系外行星天体测量结果的最终总结揭示了对小倾角的偏见(更多的是正面而不是侧面)。这种偏差仍然无法用少量统计数据、建模技术、精细制导传感器机械问题或噪声主导数据的轨道建模来解释。使用我们精确的轨道根数进行的数值分析表明,行星d使μ Arae系统在10^5年的时间尺度上动态不稳定,这与以前的工作基本一致。
2022-04-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Combining high contrast imaging and radial velocities to constrain the planetary architecture of nearby stars
附近的恒星是使用各种探测技术搜索和表征系外行星的主要目标。结合高对比度成像(HCI)和径向速度(RV)的互补检测方法的约束,可以进一步约束这些系统的行星架构,因为这些方法在伴星质量和半长轴参数空间的不同区域设置了限制。我们的目标是从HCI和RV数据的6个附近的恒星在6 pc的组合约束的行星结构:$τ$鲸鱼座,Kapteyn的明星,AX Mic,40 Eri,HD 36395,和HD 42581。我们从具有可用的存档VLT/NACO HCI数据的L $^{\prime}$波段(3.8 $μ$ m)的恒星中编译了样本。使用最先进的直接成像管道PynPoint并结合HARPS、Keck/HIRES和CORALIE的RV数据对NACO数据进行了全面再分析。使用蒙特卡罗方法评估HCI和RV数据集组合的伴体质量/半长轴参数空间的完整性。我们发现HCI数据为RV约束增加了重要信息,对于我们样本中的6颗恒星中的4颗,某些伴星质量/半长轴的完整性增加了68 - 99%,对于其余恒星增加了1 - 13%。这些改进在中间半长轴(15 - 40 AU)上最强,对应于我们太阳系中冰巨星的半长轴。HCI的质量极限达到5 - 20 $M_{\textrm{Jup}}$在背景限制制度,这取决于恒星的年龄。通过HCI和RV数据的组合,我们发现,严格的约束,可以放在这些系统中可能的亚恒星同伴。将这些方法系统地应用于附…
2019-07-09 astro-ph.EP
The HARPS search for southern extra-solar planets. XXVII. Up to seven planets orbiting HD 10180: probing the architecture of low-mass planetary systems
上下文目前,通过径向速度和凌日观测,低质量太阳系外行星的发现速度正在加快,为研究行星系打开了一扇新的窗口。目标。我们正在用HARPS摄谱仪进行高精度径向速度调查,目的是描述附近太阳型恒星周围的冰巨星和超级地球的数量。这将导致更好地了解它们的形成和演化,并产生一个全球性的行星系,从气体巨星到地球行星。方法.在这一领域取得的进展主要归功于HARPS所实现的亚m/s径向速度精度。我们在这里提出了新的高质量的测量从这个仪器。结果我们发现了一个行星系,它至少由5颗类海王星行星组成,最小质量为12 ~ 25 M_Earth,它们围绕太阳型恒星HD 10180公转,距离在0.06 ~ 1.4 AU之间。第六个径向速度信号出现的周期较长,可能是由于一个65-M地球物体。此外,另一个最小质量低至1.4 M地球的天体可能存在于距离恒星0.02 AU处。这是迄今为止已知的人口最多的系外行星系统。行星处于密集但仍然分离的配置中,具有显着的长期相互作用。一些轨道周期比相当接近整数或半整数值,但系统没有表现出任何平均运动共振。广义相对论效应和潮汐耗散对最内层行星和整个系统的稳定起着重要作用。数值积分表明,长期的动力学稳定性,提供的真实质量是在一个因素~3的最小质量。我们进一步注意到,几个低质量的行星系表现出相当“拥挤”的轨道结构,几乎没有或根本没有空间留给额外的行星。(节录)
2010-11-23 astro-ph.EP
Reanalysis of radial velocity data from the resonant planetary system HD128311
多行星系HD 128311至少拥有两颗行星。它的动力学形成历史已在文献中广泛研究。我们重新分析最新的径向速度数据,该系统与仿射不变的马尔可夫链蒙特卡罗采样器EMCEE。使用高阶积分器IAS 15,我们执行完全动态拟合,允许行星在采样过程中相互作用。使用MEGNO指标的稳定性分析表明,该系统位于参数空间的稳定岛。与以前的研究相比,我们发现,该系统被锁定在一个2:1的平均运动共振。谐振角$φ_1$以约37°的振动幅度振动。平均运动共振的存在对行星形成理论具有重要意义。我们的研究结果证实了涉及行星迁移和随机力的模型的预测。
2015-01-05 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
A Planetary Companion around a Metal-Poor Star with Extragalactic Origin
我们报告了在HIP 13044周围探测到一颗行星伴星,HIP 13044是一颗位于红色水平分支上的贫金属恒星。该探测是基于FEROS的径向速度观测,FEROS是位于智利ESO La Silla天文台的2.2米MPG/ESO望远镜的高分辨率摄谱仪。径向速度的周期变化P = 16.2天,可以从恒星活动指标的周期区分。我们计算出这颗行星的最小质量为1.25兆焦耳,轨道半长轴为0.116天文单位。这一发现在三个方面是独一无二的:首先,它是第一颗金属丰度远低于太阳值百分之几的恒星周围的行星探测;第二,行星宿主恒星处于恒星演化阶段,这在系外行星调查中尚未探索;第三,恒星HIP 13044属于太阳附近最重要的恒星晕流之一,这意味着行星系HIP 13044的起源是银河系外的一颗分裂的前卫星。
2011-02-02 astro-ph.EP
Bisector Measurements of HD 102272
对大质量恒星周围行星的观测对于发展对行星形成和行星系演化的一般认识是必不可少的。宾夕法尼亚-托伦行星搜索的主要目标是通过使用HET HRS摄谱仪使用碘吸收池进行精确的径向速度(RV)测量来探测G-K次巨星和巨星周围的行星。然而,红巨星的长周期径向速度变化也可能具有行星性质以外的性质(例如,非径向脉动或存在星点的旋转调制)。在这项工作中,我们提出了平分线分析的交叉关联函数(CCF)构造的光谱用于径向速度测定,但从碘线清洗的第二个红巨星与行星从我们的调查HD 102272。
2009-02-26 astro-ph.EP
Planetary detection limits taking into account stellar noise. I. Observational strategies to reduce stellar oscillation and granulation effects
恒星噪音的径向速度信号很小,大约每秒米,但对于探测宜居带中的地球质量行星来说已经太多了。在本文中,我们解决的重要作用所发挥的观测策略,平均出径向速度签名的恒星噪声。我们还推导出行星质量的检测极限预期存在恒星噪声。我们从ESO档案中提供的4颗恒星(β Hyi,α Cen A,μ Ara和τ Ceti)的HARPS星震学测量开始,加上α Cen B的非常精确的测量。该样本涵盖了从G2到K1的不同光谱型和从亚巨星到矮星的不同演化阶段。由于我们的数据跨度在5到8天之间,我们将能够获得振荡模式和颗粒化现象,而没有在更大的时间尺度上存在的活动噪声的重要贡献。对于这5颗恒星,我们在傅立叶空间拟合相应的恒星噪声模型后生成合成径向速度测量值。这些测量使我们能够研究由于不同的观测策略,以及相应的行星质量检测极限恒星噪声的径向速度变化。每晚进行3次测量,每次曝光10分钟,间隔2小时,似乎最有效地平均了所考虑的恒星噪声。对于安静的K1V恒星α Cen B,这样的策略使我们能够探测到质量约为地球3倍的行星,轨道周期为200天,对应于恒星的宜居带。由于活动尚未包括在我们的模拟中,这些检测极限对应于存在的情况下,其中宿主恒星几乎没有磁性特征。在这种情况下,恒星噪声主要是由振荡模式和颗粒化现象。
2010-10-13 astro-ph.EP
Synthesizing Exoplanet Demographics: A Single Population of Long-Period Planetary Companions to M Dwarfs Consistent with Microlensing, Radial Velocity, and Direct Imaging Surveys
We present the first study to synthesize results from five different exoplanet surveys using three independent detection methods: microlensing, radial velocity, and direct imaging. The constraints derived herein represent the most comprehensive picture of the demographics of large-separation (>~ 2 AU) planets orbiting the most common stars in our Galaxy that has been constructed to date. We assume a simple, joint power-law planet distribution function of the form d^2 N_{pl} /[dlog(m_p)dlog(a)] = A(m_p/ M_{Sat} )^{alpha}(a/2.5 AU)^{beta} with an outer cutoff radius of the separation distributio…
2015-08-18 astro-ph.EP
An apparently eccentric orbit of the exoplanet WASP-12 b as a radial velocity signature of planetary-induced tides in the host star
在极紧轨道上的大质量系外行星,如WASP-12 b,在其宿主恒星中引起平衡潮汐。随着行星的轨道运动,恒星中的潮汐流体流动可以用径向速度方法来检测。它的特征表现为轨道频率的二次谐波,模仿非零轨道偏心率。利用国家伽利略望远镜上HARPS-N摄谱仪获得的新的径向速度测量值,并结合文献资料,我们证明了WASP-12 b轨道的视偏心率在5.8 σ水平上是非零的,并且这个视偏心轨道的近星点经度接近270度。这种轨道结构与由圆形轨道和主恒星潮汐特征组成的模型是兼容的。这些潮汐的径向速度幅值被认为是一致的平衡潮汐近似。潮汐变形预计将产生振幅为80 ppm的通量调制,可使用空间设施检测到。
2019-12-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Rapid formation of Gas Giant Planets via Collisional Coagulation from Dust Grains to Planetary Cores
气体巨行星,如木星、土星和巨大的系外行星,是通过气体吸积到固体核心上而形成的,每个固体核心的质量大约是地球的十倍。然而,由于盘-行星相互作用的快速径向迁移阻止了通过星子吸积形成如此巨大的核心。通过卵石吸积的相对快速的核心增长需要非常巨大的原行星盘,因为大多数卵石落入中央恒星。虽然星子的形成、行星的迁移和气体巨星核心的形成已经被研究了很多,但从尘埃到行星的完整演化路径仍然不确定。在这里,我们报告的结果完全模拟的碰撞演化从尘埃到行星在整个磁盘。真实孔隙度的尘埃生长允许在内盘(> 10 au)形成冰冷的星子,而在外盘形成的鹅卵石漂移到内盘并在那里生长成星子。这些小卵石生长成星子抑制了它们的径向漂移,并在核心附近可持续地供应小星子。这使得在行星迁移之前,在20万到40万年内迅速形成足够大的行星核心。我们的模型显示,第一颗气态巨行星在2-7天文单位时形成于相当常见的原行星盘中,与系外行星和太阳系一致。
2021-10-03 astro-ph.EP
Radial velocity eclipse mapping of exoplanets
行星的自转速率和自转速率提供了有关行星形成历史的信息,但尚未对演化的太阳系外行星进行测量。在这里,我们调查的理论和观测角度的罗西特-麦克劳克林效应在二次日食(RMse)的进出过境系外行星。在接近二次日食时,当行星从母恒星后面经过时,恒星会依次遮挡旋转行星表面接近和后退部分的光线。从接近(蓝移)或后退(红移)的行星部分出现的光的时间块导致行星谱线轮廓的时间扭曲,导致行星径向速度曲线的异常。我们证明了入口到出口径向速度振幅的形状和比率取决于行星的旋转速率,轴向倾斜和影响因子(即天空投影的行星自旋轨道对齐)。此外,来自行星大气层不同层的线不对称性可以提供关于纬向大气风的信息,以及对受辐射的巨型系外行星的热点形状的限制。预计这种效应在近红外波长处最为明显,因为近红外波长处行星与恒星的对比度很大。我们创建合成的近红外,高色散光谱数据,并演示如何天空投影的自旋轴方向和赤道速度的行星可以估计。我们的结论是,RMse效应可能是一个强大的方法来测量系外行星的自旋。
2015-06-16 astro-ph.EP
The role of planetary formation and evolution in shaping the composition of exoplanetary atmospheres
在过去的20年里,太阳系外行星的探索揭示了行星系形成和演化的丰富多样性。然而,为了充分了解这些太阳系外行星是如何形成的,我们拥有的轨道和物理数据是不够的,还需要补充有关系外行星组成的信息。地基和天基观测提供了关于少数太阳系外行星大气成分的第一批数据,但在我们能够充分利用这些数据之前,还需要更大和更详细的样本。系外行星表征天文台(EChO)的主要目标是填补这一空白,通过对数百颗太阳系外行星进行系统调查,扩大我们所拥有的有限数据。然而,要充分利用欧洲化学家办事处和其他空间和地面设施将在不久的将来提供的数据,就需要了解将观测到的化学物质和分子的源和汇。幸运的是,对太阳系过去历史的研究提供了一些迹象,表明了迁移、晚期吸积和长期撞击等过程的影响,以及它们在行星系生命中发生的时间。在这项工作中,我们将审查已经知道的影响行星大气的组成的因素,重点是气态巨行星的情况下,而不是仍然需要调查。
2014-06-16 astro-ph.EP
On the radial distribution of giant exoplanets at Solar System scales
本研究重新审视了两项主要巡天的视向速度数据,发现巨行星在 1-3 au 峰值之后径向分布下降的趋势并未得到证实,5-8 au 之外的分布结果不可靠。
2023-04-28 astro-ph.EP
Eclipsing binaries and fast rotators in the Kepler sample. Characterization via radial velocity analysis from Calar Alto
开普勒任务在很长一段时间内为20多万颗恒星提供了高精度的光度数据,寻找行星凌日。在探测到的候选者中,大约15%的行星性质已经通过不同的技术得到了确认或验证。但是需要额外的数据来表征其余的候选者并拒绝其他可能的配置。我们开始了一个后续计划,以验证,确认和描述一些行星候选者。在本文中,我们提出的径向速度分析(RV)的那些呈现大的变化,兼容的食双星。我们还研究了那些显示大的旋转速度,这使我们无法获得必要的精度来检测行星状物体。我们提出了新的RV结果13开普勒感兴趣的对象(KOIs)获得的CAFE摄谱仪在卡拉尔阿尔托天文台,并分析其高空间分辨率的图像和开普勒光变曲线的一些有趣的情况。我们已经发现了五个分光和食双星。其中,KOI-3853的情况特别令人感兴趣。这个系统是所谓心跳星的一个新例子,显示了开普勒光变曲线中的动态潮汐扭曲。我们还探测到日食的持续时间和深度变化。我们提出了一些可能的方案来解释这种效应,包括在我们的RV分析中可能检测到的第三个亚恒星体的存在。我们还提供了其他六个KOIs的过境同伴与大旋转速度的质量上限。这一特性使得RV方法无法获得探测类行星质量所需的精度。最后,我们分析了大RV变化的其他两个KOIs,不兼容的行星质量的对象的存在。这些物体很可能是恒星双星,但仍然需要更长的时间跨度。
2015-02-17 astro-ph.EP
Detection of co-orbital planets by combining transit and radial-velocity measurements
共轨行星尚未被发现,尽管它们是行星形成和演化模型的常见副产品。这种缺乏可能是由于观测偏差,因为主要的探测方法无法发现共轨伴星,当它们很小或接近拉格朗日平衡点时。然而,对于一个已知有一颗凌日行星(质量为$m_1$)的系统,我们可以通过结合凌日时间和恒星的径向速度数据来检测一颗共轨伴星(质量为$m_2$)。在这里,我们提出了一个简单的方法,允许检测的同轨同伴,有效的偏心轨道,依赖于一个单一的参数$α$,这是成比例的质量比$m_2/m_1$。因此,当$α$在统计上不等于零时,我们就有了一个强有力的候选者来窝藏一个共轨伴星。我们还讨论了不同的行星配置所产生的误报的相关性。
2017-02-28 astro-ph.EP
Formation of planetary systems by pebble accretion and migration: How the radial pebble flux determines a terrestrial-planet or super-Earth growth mode
超级地球被发现在比地球更紧密的轨道上,围绕超过三分之一的主序星运行。有人提出,超级地球是类似的类地行星,通过行星胚胎的相互吸积形成,但在圆盘中比太阳原行星盘密度大得多。相反,我们认为,类地行星和超级地球有两个不同的形成途径,是由光盘的卵石水库。通过数值积分,结合卵石吸积和N-体重力胚胎之间,我们表明,在卵石质量通量的一个因素的差异是足以改变从陆地到超地球生长模式的演变。如果卵石的质量流量很小,那么冰线内的初始胚胎生长缓慢,不会大量迁移,导致当气盘消散时,火星质量胚胎的分布很广。没有气体存在,胚胎变得不稳定,少量的类地行星通过相互碰撞形成。最后的类地行星最多有5个地球质量。相反,如果卵石的质量通量很高,那么冰线内的初始胚胎迅速变得足够大,可以通过气盘迁移。胚胎集中在圆盘的内边缘,通过相互融合加速生长。这导致形成了一个由5到20个地球质量范围内的紧密间隔的超级地球系统,以卵石隔离质量为边界。一般来说,这些超级地球系统在气盘消失后的不稳定性会触发额外的合并事件,并将系统从共振链中驱逐出去。卵石通量--控制着两种生长模式之间的转变--可能受到圆盘中最初的固体储存库的调节,或者受到更遥远的巨行星的存在的调节,这些巨行星可以阻止卵石的径向流动。
2019-02-22 astro-ph.EP
Growth after the streaming instability: The radial distance dependence of the planetary growth
流动的不稳定性被假设为触发在特定的原行星盘的固体颗粒的体积密度是丰富的气体相媲美的位置。当这个条件局部满足时,就形成了一个微行星环。这些微行星相互碰撞,并从外盘吸积向内漂移的卵石,以进一步增加质量。我们研究了在不同盘半径的环带中形成的星子的生长。它们的初始质量分布计算的基础上从流动不稳定性模拟总结的公式。我们用基于最小质量太阳星云(MMSN)和Toomre稳定性判据的原行星盘模型模拟了星子的动力学演化。对于MMSN模型,卵石吸积和星子吸积在$0.3$ AU的近轨道上都是有效的,导致在$1$ Myr之后出现了几个超地球质量的行星。相比之下,只有质量最大的星子在$r{=}3$ AU诞生时才经历实质性的质量增长,而$r{=}30$ AU的星子几乎没有增长。另一方面,在密度更大的图姆尔盘中,最大质量的形成行星可以在$t{=}1$ Myr达到地球质量,并在$3$ Myr中的$30$ AU和$100$ AU达到海王星和土星之间的质量。卵石和星子的吸积速率都随盘径向距离的增大而减小。然而,在更远的盘区域,星子吸积不如卵石吸积明显。总的来说,当行星盘具有较高的气体密度、较高的卵石通量和/或较低的卵石斯托克斯数时,行星获得较高的质量。
2022-05-20 astro-ph.EP
Fly-by encounters between two planetary systems I: solar system analogues
在星团中形成的恒星可以在近距离遇到其他恒星。在典型的太阳附近的疏散星团中,包含数百或数千颗成员星,预计有10%至20%的太阳质量成员星会在距离小于100 au的地方遇到另一颗恒星。这些近距离接触强烈地扰动了行星系,直接导致行星被抛射或被侵入的恒星捕获,以及激发轨道。使用广泛的$N$ -体模拟,我们研究这样的飞越遇到两个太阳系类似物,每个有四个巨大的行星从木星到海王星。我们在遭遇后立即量化损失率和捕获率,例如,在100天文单位内,海王星类似物在四次相遇中有一次丢失,在十二次相遇中有一次被飞掠的恒星捕获。然后,我们进行长期(高达1 Gyr)模拟调查随后的遭遇后演变。我们发现,大量的行星被从系统中删除,由于行星-行星的相互作用,捕获的行星进一步增强了系统的不稳定性。虽然相遇最初可以通过插入额外的行星来离开包含更多行星的行星系,但长期的不稳定性会导致行星数量的净减少。一颗被捕获的行星在一半的运行中会以逆行轨道结束,在这些运行中它会存活1 Gyr;同样,一颗与它原来的宿主恒星绑定但在遭遇过程中翻转的行星可能会存活下来。因此,行星系之间的相遇是产生反向旋转行星的一个渠道,这将发生在大约1%的系统中,并且这样的行星可能通过天体测量或直接成像来检测。
2019-06-27 astro-ph.EP
Formation of the terrestrial planets in the solar system around 1 au via radial concentration of planetesimals
水星的轨道内没有行星存在,而太阳系的类地行星则呈现出局部化的结构。根据原行星盘的热结构计算,除了盘演化的早期阶段外,在距太阳0.1 au处有一条硅酸盐凝聚线(~ 1300 K),星子可能在水星轨道内形成。最近的一项关于磁盘演化的研究,包括磁驱动磁盘风的研究表明,气体磁盘在距离中心恒星约1 au的范围内获得了正的表面密度斜率。在一个具有正的中平面压力梯度的区域中,微行星发生向外的径向漂移。我们调查的径向漂移的星子和I型迁移的行星胚胎在磁盘中的粘性发展与磁驱动盘风。我们展示的情况下,没有行星留在附近的区域。微行星的径向漂移模拟使用最近的磁盘演变模型,包括磁盘风的影响。行星形成的后期阶段,也进行了行星胚胎的N体模拟检查。我们表明,在磁盘演化的中期阶段,星子可以进行收敛径向漂移磁旋转不稳定性(MRI)不活跃的磁盘,其中的压力最大值创建,并积累在一个狭窄的环状区域与内边缘在~ 0.7 AU从太阳。我们还表明,行星胚胎,可能会从狭窄的星子环不表现出显着的I型迁移在磁盘演化的后期阶段。太阳系的类地行星的定域结构,特别是近区行星的缺乏,可以用近区正压梯度盘中的星子的会聚径向漂移来解释。
2018-04-06 astro-ph.EP
Confirmation of the radial velocity super-Earth K2-18c with HARPS and CARMENES
在较早的一次用HARPS描述凌日温带超级地球K2- 18 b质量的活动中,第二颗非凌日行星被假定在$\sim 9$日存在于该系统中。通过CARMENES摄谱仪可见光通道进一步跟踪径向速度,发现在9天时有一个弱得多的信号,这一信号似乎也在颜色和时间上发生了变化,从而得出结论,9天信号的起源更可能与恒星活动有关,而不是与行星有关。在这里,我们进行了详细的重新分析所有可用的RV时间序列,包括一组31个以前未公布的HARPS测量,调查时间采样和行星+活动信号的同时建模对好奇的9天信号的存在和起源的影响。我们的结论是,9天的信号是真实的,最初被认为是抑制在CARMENES数据由于少量的异常测量,虽然这些异常的确切原因仍然未知。对信号在时间、波长上的演变以及详细的模型比较的研究表明,9天信号最有可能是行星性质的。通过这一分析,我们调和了HARPS和CARMENES的相互矛盾的结果,并测量了$m_{p,b} = 8.63 \pm 1.35$和$m_{p,c}\sin{i_c}=5.62 \pm 0.84$ M $_{\oplus}$的行星质量。这项工作,以及先前发表的RV文件的K2-18行星系,突出了理解一个人的时间采样和同步行星+随机活动建模的重要性,特别是在搜索亚海王星大小的行星径向速度。
2018-10-10 astro-ph.EP
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
The discovery of a planetary candidate around the evolved low-mass Kepler giant star HD 175370
本文报道了在K2 III巨星HD 175370(KIC 007940959)周围发现的一颗最小质量为Msini = 4.6M_J的行星伴星。这颗恒星是我们在开普勒观测的95颗巨星样本周围寻找行星的计划中的一个目标。这一探测是通过使用2米阿尔弗雷德·延施望远镜的Coude阶梯光栅摄谱仪和1.2米墨卡托望远镜的光纤馈入阶梯光栅摄谱仪HERMES在5年零4个月内对HD 175370进行精确的恒星径向速度测量而实现的。我们的径向速度测量揭示了一个周期性(349.5天)的变化与半振幅K = 133米/秒,叠加在一个长期的趋势。一颗轨道周期约为88年的低质量伴星在一个高偏心率的轨道上,一颗行星在一个开普勒轨道上,偏心率e = 0.22,是径向速度变化最合理的解释。然而,我们不能排除恒星包络脉动的存在作为低振幅径向速度变化的原因,只有未来继续监测这个系统可能会回答这种不确定性。从开普勒光度测量中我们发现HD 175370很可能是一颗低质量的红巨星分支星或渐近巨星分支星。
2016-09-19 astro-ph.EP
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
Systemic: A Testbed For Characterizing the Detection of Extrasolar Planets. I. The Systemic Console Package
我们提出了系统的控制台,一个新的所有功能于一体的,通用的软件包的分析和组合多参数拟合多普勒径向速度(RV)和过境定时观测。我们给出了在控制台中实现的计算算法的概述,并描述了为简化行星系的表征所提供的工具。我们通过分析更新的径向速度数据集的HD 128311行星系的包的能力。HD128311拥有一对行星,它们似乎参与了2:1的平均运动共振。我们表明,动力学配置不能完全确定从目前的数据。我们发现,如果像HD 128311这样的行星系被发现经历凌日,那么自洽的牛顿拟合结合径向速度数据和少量凌日中点的定时测量可以提供对行星动力学状态的立即且大大改进的表征。
2009-07-09 astro-ph.EP
Doppler Constraints on Planetary Companions to Nearby Sun-like Stars: An Archival Radial Velocity Survey of Southern Targets for Proposed NASA Direct Imaging Missions
直接成像温带岩石行星轨道附近,太阳类恒星与6米级红外/O/紫外空间望远镜,最近被称为可居住世界天文台,是一个高度优先目标的Astro 2020十年调查。为准备今后的直接成像调查,应彻底审查潜在目标清单,以最大限度地提高效率和科学产出。我们提出了一个档案径向速度数据的分析,从美国宇航局/美国国家科学基金会极高精度径向速度工作组的高优先级目标星的未来直接成像任务(来自HabEx,LUVOIR,和Starshade研究)的南方恒星。对于每颗恒星,我们约束的伴侣质量和周期参数空间,我们已经敏感的基础上的观测基线,采样和精度的档案RV数据的区域。此外,对于一些目标,我们报告了对磁活动周期,旋转周期,先前已知系外行星的改进轨道参数以及需要进一步审查或观测才能确认的新候选行星信号的新估计。我们的研究结果表明,对于其中许多恒星,我们甚至对宜居带中的土星质量行星都不敏感,更不用说较小的行星了,这突出了在发射直接成像任务之前,未来EPRV审查工作的必要性。我们提出的证据表明,候选人温带超级地球系外行星HD 85512 b是最有可能由于恒星的旋转,并报告RV加速度的三角洲帕夫支持存在一个遥远的巨行星先前推断从天体测量。
2023-02-28 astro-ph.EP
Mass Constraints of the WASP-47 Planetary System from Radial Velocities
我们报告了WASP-47的精确径向速度(RV)测量结果,WASP-47是一颗G星,拥有三颗近距离的凌日行星(一颗热木星,一颗超级地球和一颗海王星大小的行星)和一颗1.4 AU的非凌日行星。通过对以前发表的RV和我们自己的Rank-HIRES RV的联合分析,我们显着改善了行星质量和体积密度的测量。对于超级地球WASP-47 e($P$ = 0.79天),我们测量到质量为9.11 $\pm$ 1.17 $M_\oplus$,体积密度为7.63 $\pm$ 1.90 g cm $^{-3}$,与岩石组成一致。对于热木星WASP-47 b($P$ = 4.2天),我们测量了356 $\pm$ 12 $M_\oplus$(1.12 $\pm$ 0.04 $M_\rm{Jup}$)的质量,并将其偏心率限制为$<0.021$,置信度为3- $σ$。对于海王星大小的行星WASP-47 d($P$ = 9.0天),我们测量的质量为12.75 $\pm$ 2.70 $M_\oplus$,体积密度为1.36 $\pm$ 0.42 g cm $^{-3}$,这表明它有一个厚的H/He包层。对于外层的非凌日行星,我们测量到的最小质量为411 $\pm$ 18 $M_\oplus$(1.29 $\pm$ 0.06 $M_\rm{Jup}$),轨道周期为595.7 $\pm$ 5.0天,轨道偏心率为0.27 …
2016-12-14 astro-ph.EP
Radial Velocity Observations and Light Curve Noise Modeling Confirm That Kepler-91b is a Giant Planet Orbiting a Giant Star
Kepler-91 b是一个罕见的热木星绕红巨星凌日的例子,为研究与主序星相比不同条件下热木星的形成和组成提供了可能性。然而,开普勒-91b的行星性质,这是由Lillo-Box等人使用相位曲线变化证实的,最近基于对开普勒数据的重新分析而受到质疑。我们已经从Hobby-Eberly望远镜获得了地面径向速度观测结果,并通过同时对开普勒和径向速度数据进行建模,明确证实了开普勒-91b的行星性质。恒星表现出时间相关的噪声,由于恒星颗粒,我们作为一个高斯过程模型。我们假设,正是这种噪声成分导致先前的研究怀疑开普勒-91 b是一个假阳性。我们的工作证实了Lillo-Box等人提出的结论,即开普勒-91 b是一颗0.73+/-0.13 Mjup的行星,围绕一颗红巨星运行。
2015-02-12 astro-ph.EP
The HARPS search for southern extra-solar planets. XXX. Planetary systems around stars with solar-like magnetic cycles and short-term activity variation
我们在HARPS高精度样本中发现了四颗新的长周期行星:\object{HD137388} b($M\sin{i}$ = 0.22 $M_J$),\object{HD204941} b($M\sin{i}$ = 0.27 $M_J$),\object{HD7199} b($M\sin{i}$ = 0.29 $M_J$),\object{HD7449} b($M\sin{i}$ = 1.04 $M_J$)。另一颗长周期伴星,可能是第二颗行星,也被发现绕着HD 7449运行。HD137388、HD204941和HD7199周围的行星相对于HD7449b的0.82离心率有相当低的离心率(小于0.4)。{All这些行星是在其宿主恒星有明显活动迹象的情况下被发现的。HD 137388、HD 204941和HD 7199都有类似太阳的磁周期,其特征是长期活动变化,而HD 7449的测量结果显示了短期活动变化,很可能是由恒星表面的磁性特征引起的。我们证实,磁周期引起的长期径向速度变化,并提出了一种方法,以大大减少相关的噪音。在HD137388、HD204941和HD7199上进行了验证,结果表明,这种修正方法可以有效地降低由磁周期引起的恒星噪声,并使我们能够精确地得到行星伴星的轨道参数。
2011-07-08 astro-ph.EP
The Impact of the Convective Blueshift Effect on Spectroscopic Planetary Transits
我们在这里提出了一个小的异常径向速度(RV)信号预计将存在于RV曲线测量行星凌日期间。这种信号是由对流蓝移(CB)效应引起的-一种从恒星表面发出的净蓝移,这是由于上升的热而明亮的气体相对于较冷和较暗的下沉气体的贡献更大。由于CB径向分量在恒星表面上是变化的,因此在凌日期间被行星阻挡的光将具有变化的RV分量,导致测量的RV的小偏移。CB引起的异常RV曲线与众所周知的罗斯特-麦克劳克林(RM)效应不同且独立,后者用于确定宿主恒星旋转轴和行星轨道角动量轴之间的天空投影角。观察到的RV曲线是CB和RM信号的总和,并且它们都叠加在轨道开普勒曲线上。如果不考虑,光谱传输RV曲线中CB RV信号的存在可能会使自旋轨道角的估计发生偏差。此外,未来非常高精度的RV将允许使用凌日行星来研究其宿主恒星的CB。
2011-03-15 astro-ph.EP
Line-profile variations in radial-velocity measurements: Two alternative indicators for planetary searches
目标。我们介绍了两种方法来识别假阳性行星信号的径向速度系外行星搜索的背景下。第一种是双高斯交叉关联函数拟合,第二种是径向速度谱线信息量Vasy的非对称性测量。方法.本文对常用的直线剖面诊断方法-二等分线反斜率法和速度跨度法进行了系统的分析,并提出了两种新的直线剖面诊断方法。我们评估所有这些诊断方法后,一组定义良好的共同标准,并使用模拟和真实的数据。我们将它们应用到模拟交叉关联函数创建的程序SOAP和恒星斑点的存在,并真正的交叉关联函数,计算从HARPS光谱,恒星的信号起源于活动和创建的行星。结果我们证明,双高斯方法允许一个更精确的表征线轮廓的变形比标准的平分线反斜率。变形指标的计算更简单,其解释更直接。更重要的是,它的振幅可以比平分线跨度大30%,允许检测径向速度变化的较小振幅相关性。然而,一个特定的参数化的二等分线反斜率被证明是更有效的高信噪比数据比标准的二等分线和双高斯。Vasy方法的结果表明,该指标比以前的任何一个都更有效,与径向速度相关,对由线变形引起的信号更有意义。此外,它提供了一个定性的优势,比平分线,显示出显着的相关性与RV的活动恒星的平分线分析是不确定的。(节略)
2013-07-27 astro-ph.EP astro-ph.SR