KMT-2024-BLG-0816/OGLE-2024-BLG-0519 -- A Microlensing Event with Candidate Free-Floating Planet Lens and Blended Light
University of Warsaw(华沙大学);Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天文学与空间科学研究所);Westlake University(西湖大学);University of Canterbury(坎特伯雷大学);Max-Planck-Institute for Astronomy(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Ohio State University(俄亥俄州立大学);Chungbuk National University(忠北国立大学);National University of Science and Technology (UST)(国立科学技术大学);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所)
该研究发现了一个自由漂浮行星微透镜事件,展示了有限源效应和混合光,并探讨了如何通过后续观测确定混合光的来源。
2026-01-01 astro-ph.EP astro-ph.GA
The Final State of the Thermal Evolution of Free-Floating Giant Planet
本文讨论了冷巨行星内部超导态金属氢的存在问题。我们证明了{ \it cold}行星代表了自由漂浮巨行星热演化的最终状态。
2011-09-06 astro-ph.EP
Prospects for Reconstructing the Free-floating Planet Mass Function at the Population Level with the Nancy Grace Roman Space Telescope
University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);The Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);NASA Jet Propulsion Laboratory(美国宇航局喷气推进实验室);The Ohio State University(俄亥俄州立大学);Louisiana State University(路易斯安那州立大学);Space Science Institute(空间科学研究所)
本研究探讨利用南希·格蕾丝·罗曼空间望远镜的银核时域巡天数据,通过种群层面统计推断重建自由漂浮行星质量分布的前景,可在低质量范围提升丰度估计精度并区分不同质量分布假设。
2026-07-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Free Floating or Merely Detached?
本研究通过数值模拟不稳定多行星系统,探讨行星-行星散射作为自由漂浮行星起源的机制,发现散射弹射过程缓慢且常使行星进入数百AU的受保护轨道,估计约半数报告的“自由漂浮”海王星实为“分离”行星。
2025-07-11 astro-ph.EP astro-ph.GA
Triggering star formation by free-floating planets
Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院核物理研究所)
本文研究自由漂浮行星被困于原恒星氢云中,通过吸积增长成为替代动力学中心,触发引力坍缩形成恒星,并解释银河系中第二代恒星的可能形成机制。
2026-09-25 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Planet-Planet Scattering Alone Cannot Explain the Free-Floating Planet Population
最近的引力微透镜观测预测了大量自由漂浮的巨行星,其数量几乎是主序星的两倍。一个经常被援引的产生这种人口的机制是动力学不稳定性,它会激发行星之间的散射,以及在孤立的主序星行星系中一个或多个行星的弹射。在这里,我们证明了这个过程本身可能不能代表这些银河系流浪者的唯一来源。通过使用直接的定量参数和N体模拟,我们认为,观测到的系外行星的数量超过了每个系统从散射中喷出的行星的合理数量。因此,必须考虑其他可能的自由漂浮物来源,例如星团中的行星剥离和主序星后的抛射。
2012-01-10 astro-ph.EP
A theoretical calculation of microlensing signatures caused by free-floating planets towards the Galactic bulge
自由浮动的行星最近引起了科学界的特别兴趣。引力微透镜是迄今为止研究自由漂浮行星的唯一方法,包括它们的空间分布函数和质量函数。在这项工作中,我们研究的可能性,未来的欧几里得空间为基础的天文台可能允许发现大量的微透镜事件所造成的自由浮动的行星。基于最新的结果,自由浮动的行星质量函数的质量范围$[10^{-5}, 10^{-2}]M_{\odot}$,我们计算的光学深度对银河系的隆起,以及预期的微透镜率,并发现欧几里得可能能够检测到数百至数千个这样的事件,每个月。利用一个合成的人口,我们还调查了视差效应的可能性,在模拟的微透镜事件,由于自由浮动的行星,发现一个显着的视差检测效率,原来是30%左右。
2014-10-15 astro-ph.EP
Disks around young free-floating planetary-mass objects: Ultradeep Spitzer imaging of IC348
本研究利用Spitzer超深中红外成像观测年轻星团IC348,通过叠加时序图像测量自由漂浮行星质量天体的红外通量,发现其盘比例达46%,与褐矮星相当,且能保留盘数百万年。
2025-01-27 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Free-floating Planets Produced by Planet-Planet Scatterings: Ejection Velocity and Survival Rate of Their Moons
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao-Tong University(上海交大李政道研究所);Center for Astrophysics and Planetary Science, Department of Astronomy, Cornell University(康奈尔大学天文学系天文与行星科学中心)
研究通过行星散射机制探讨游离行星及其卫星的逃逸速度和生存率,分析逃逸条件及影响因素。
2026-02-07 astro-ph.EP astro-ph.GA
Capture of free-floating planets by stellar systems
有证据表明,系外行星的轨道与主恒星的自转方向不一致,这可能表明并非所有的束缚行星都诞生于它们当前行星系的原行星盘中。观察表明,自由漂浮的木星质量物体可以超过我们银河系中恒星的数量,这意味着捕获场景可能并不那么罕见。为了解决这个问题,我们构建了一个三维模拟的三体散射之间的一个自由浮动的行星和一个恒星伴随着一个质量为1000亿的束缚行星。我们区分了三种不同的散射结果,其中自由漂浮的行星可能会被捕获后,与二进制的相互作用,保持不受约束,或“踢出”绑定的行星,并取代它。模拟进行了不同质量的自由漂浮的行星和恒星,以及不同的碰撞参量,倾角和接近速度。结果统计被用来构建一个解析近似的截面捕捉一个自由浮动的行星,通过拟合他们的依赖于测试变量。解析近似的截面被用来预测这些类型的对象的捕获率,并估计约1\%的所有恒星预计将经历一个临时捕获的自由浮动的行星在其一生中。最后,我们提出了额外的物理过程,可能会增加捕获统计,其贡献应考虑在未来的模拟。
2017-05-29 astro-ph.EP
Formation of free-floating planetary mass objects via circumstellar disk encounters
通过流体动力学模拟揭示,自由漂浮的行星质量天体可由相遇星周盘间的潮汐桥碎裂形成,尤其在致密星团中,且可自然形成多重系统,构成不同于恒星和行星的独特族群。
2025-03-01 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Measurement of the Free-Floating Planet Mass Function with Simultaneous Euclid and WFIRST Microlensing Parallax Observations
自由漂浮的行星是行星系剧烈动力学重组的残余。即使是我们自己的太阳系,也有可能在其演化的早期就喷射出一颗大行星。WFIRST将有能力探测大范围质量的自由漂浮行星,但它无法直接测量它们的质量。微透镜视差观测可用于测量孤立物体的质量,包括自由浮动的行星,通过从两个位置观察它们的微透镜事件。WFIRST和Euclid之间的L2间隔足够大,可以进行微透镜视差测量,特别是考虑到这两个航天器都能够在宽范围内进行精密的光度测量。在本白皮书中,我们描述了如何在观测时间上进行适度的投资,就可以为WFIRST的束缚和自由浮动行星产生数百个视差测量。我们还描述了如何短观测活动的前兆观测欧几里德可以提高WFIRST的约束行星和宿主恒星质量的测量。
2019-03-19 astro-ph.EP
Tilted circumbinary planetary systems as efficient progenitors of free-floating planets
本研究发现,围绕倾斜双星系统的行星由于行星-双星和行星-行星相互作用易被抛射,从而高效形成自由漂浮行星,并预测低质量自由漂浮行星数量应多于高质。
2023-10-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Robust Launching Mechanism for Freely-Floating Planets from Host Stars with Close-in Planets
Beijing Planetarium(北京天文馆);Westlake University(西湖大学);Tsinghua University(清华大学);University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校)
研究探讨了二星系和远距离大质量行星的 secular perturbations 如何驱动冷行星进入接近抛物线轨道,从而释放部分自由漂浮行星,并影响近邻行星的轨道和动态演化。
2026-04-21 astro-ph.EP
The origin of free-floating planets
自由浮动行星(FFP)是恒星形成过程中最轻的产物,它们携带着关于其形成环境初始条件的重要信息。它们在2000年代首次被发现,但由于观测的挑战,它们中的一些仍然被识别和确认。这是一个审查的最新进展,这些对象的检测和了解他们的起源。几项研究表明,观测到的FFPs比例超过了湍流碎裂的预测,并表明许多FFPs形成于后来被遗弃的行星系。JWST肯定会在FFP的检测和表征方面迈出新的一步。为了解释这些新的观测结果,有必要对它们形成的附近恒星形成区域进行精确的年龄分析。
2023-03-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Dynamical Instability of Multi-planet Systems and Free-floating Planets
本研究通过数值模拟多行星系统,发现冷木星会显著增加超级地球因近距离遭遇而被抛射的概率,从而成为自由漂浮行星的潜在来源。
2025-07-28 astro-ph.EP astro-ph.GA
Interaction of free-floating planets with a star-planet pair
最近发现的自由漂浮的行星和它们作为天体的理论解释,要么是独立凝聚的,要么是从紧密的星团中的母星喷出的,引入了一种有趣的可能性。也就是说,一些系外行星不是从它们的母恒星的原行星盘凝聚而成的。在这个新奇的场景中,一颗自由漂浮的行星与一个已经存在的行星系相互作用,在一个紧密的星团中产生,并被捕获为一颗新行星。在目前的工作中,我们研究这种相互作用的过程中,通过整合的轨迹行星大小的机构,遇到一个双星系统组成的一个行星大小的行星围绕太阳一样的恒星旋转。为了简化问题,我们假设共面轨道的约束和自由浮动的行星和一个最初的抛物线轨道的自由浮动的行星。通过计算的不确定性指数,一个量,衡量系统的最终状态的依赖性的初始条件的微小变化,我们表明,相互作用的过程是一个分形经典散射。不确定性指数在(0.2-0.3)范围内,并且是时间的递减函数。这样,我们就可以看到,我们为解决这一问题而采用的统计方法是合理的。这种相互作用的最终可能结果只有四种,即飞越,行星交换,捕获或破坏。我们给出了每个结果的概率,作为进入行星质量的函数。我们发现,交换或捕获的概率(在逆行轨道以及逆行轨道和很长一段时间)是不可忽略的,这一事实可能解释未来可能观测到的行星系的轨道是逆行或紧密和高度偏心。
2012-07-17 astro-ph.EP
Rogue planets and brown dwarfs: Predicting the populations of free-floating planetary mass objects observable with JWST
自由浮动(或流氓)行星是从其宿主系统解放(或弹出)的行星。虽然模拟预测它们的存在数量可观,但仍然缺乏质量低于5兆焦耳的自由漂浮行星的直接观测证据。JWST的几个第一周期观测计划旨在在四个不同的恒星形成星团中寻找它们。这些巡天观测被设计成对1-15兆焦耳的质量敏感(假设是热启动形成的),这对应于这些星团年龄的早期L到晚期T的光谱型。如果现有的模拟没有偏离目标,我们在这里表明,计划中的计划可能会在中等密度的星系团中发现多达10-20颗巨型流氓行星,如NGC 1333或IC 348,在高密度区域中发现几十到100颗,如NGC 2024和猎户座星云星团。这些数字相当于星团总人口的1-5%;如果恒星在出生时形成多个巨行星,它们可能会更高。相比之下,由核心坍缩形成的自由漂浮的棕矮星(“类恒星”)的数量预计要少得多,只有恒星数量的0.25%,或者这里考虑的星团的1-7。低于10兆焦耳,这个数字进一步下降了一个数量级。我们还表明,计划中的调查是没有被显着污染的风险,在前景或背景的领域褐矮星,光谱确认后。综上所述,我们的结果意味着,如果在这些JWST调查中发现了L和T矮星的人口,预计它将主要由流氓行星组成。
2022-09-23 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Free-floating planets: a viable option for panspermia
基因组的复杂性可以被用作一个时钟,可以用来测量生命起源的时刻。一些研究过这个问题的作者得出结论,地球上的生命不可能起源于这里,事实上,生命起源于十亿年前,在太阳系存在之前。如果我们接受这个结论,除了承认胚种说是可行的之外,我们别无选择。本研究的目的是提出一个可行的假设,说明SLF从一个行星系迁移到另一个行星系。在一个行星系的形成时期,巨行星可以喷射出地球大小的行星,或者更大,使它们成为星际空间中自由漂浮的行星。这些自由漂浮的行星也被称为自由漂浮物。如果一个已经发展出生命的自由漂浮物进入一个没有生命的行星系,它可以通过恒星风从一个行星拖到另一个行星或通过对自由行星的巨大影响来播种这个系统的世界。为了支持这一假设,我计算了一个自由漂浮物到达一个行星系行星带的概率,并计算了它在行星带内停留的时间,以确定是否有足够的时间来播种宿主系统。在太阳区域内的星系中,一个自由漂浮物进入一个系统行星带的概率是2.8 × 10 -4,即,{ \sim } 1万颗自由行星中的3颗设法进入了某个行星系。在距太阳的银河系中心距离上,我计算出有21,495个自由漂浮物漂浮在银河系中心周围。因此,6个自由浮动的行星设法进入行星系的每一个星系旋转。由于银河系自形成以来已经旋转了54次,因此,{ \sim } 324个自由漂浮物已经进入了太阳银河系中心距离的某些行星系。
2010-10-13 astro-ph.EP
Microlensing by Kuiper, Oort, and Free-Floating Planets
微透镜通常被认为只能探测几个爱因斯坦半径范围内的行星系。由超过10个爱因斯坦半径的束缚行星产生的微透镜事件通常不会产生任何其宿主的痕迹,因此将被归类为自由浮动行星(FFP)。我表明,它已经是可能的,使用自适应光学(AO),以限制存在的潜在主机FFP候选人在分离可比的奥尔特云。使用下一代望远镜,可以探测柯伊伯带分离的行星。下一代望远镜还将允许对所有FFP候选者进行例行审查,只需在事件发生后4-8年获得第二个纪元。目前,寻找这样的主机被限制在“混淆限制”的θ_confus ~ 250 mas,但未来的WFIRST观测将允许一个探测超出这个混淆限制。
2016-03-11 astro-ph.EP
The Demographics of Rocky Free-Floating Planets and their Detectability by WFIRST
行星被认为是由一颗新形成的恒星周围残留的气体和固体盘吸积而形成的。在这个过程中,盘中的物质要么作为行星或较小天体的一部分与恒星保持联系,要么构成行星际介质的一部分;落入恒星;或者从系统中喷出。在这里,我们使用动力学模型来探测在后期行星形成期间喷出物质的丰度和性质,并估计它们对自由浮动行星人口的贡献。我们提出了300 N体模拟的类地行星形成太阳型恒星周围,有和没有巨行星存在,使用模型,占碰撞碎片。在木星和土星类似物的模拟中,大约三分之一的初始(约5 Mearth)盘质量被抛出,大约一半的行星质量比水星大,但小于0.3 Mearth,其余的是较小的天体。大多数的抛射发生在2500万年内,这比地球质量的行星成长所需的时间尺度(3000万至1亿年)要短。当巨行星从我们的模拟中被忽略时,在2亿年内几乎没有物质被喷射出来,只有大约1%的初始盘被喷射出2 Gyr。我们表明,大约2.5地球质量的行星在银河系中每颗恒星喷出。我们预测,宽视场红太空望远镜(WFIRST)对自由漂浮行星的星载微透镜搜索将发现多达15颗火星质量的行星,但很少有自由漂浮的地球质量的行星。
2017-05-10 astro-ph.EP
Properties of Free Floating Planets Ejected through Planet-Planet Scattering
本研究通过N体模拟发现,行星-行星散射可抛射40%-80%的行星,抛射速度2-6 km/s,且每颗恒星需形成5-10颗行星以解释观测到的自由漂浮行星数量。
2025-01-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Floating binary planets from ejections during close stellar encounters
本文通过少体模拟提出木星质量双天体可由近距离恒星交会时近直线排列的双巨行星被抛射形成,并估算了其形成率及环境依赖性,为巨行星形成理论提供约束。
2024-05-02 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Detectability of Free Floating Planets in Open Clusters with JWST
最近的观测表明,银河系的疏散星团中存在太阳系外行星,如Praesepe(M44)。这些系统为行星的形成提供了有利的环境,因为它们的大多数人口都表现出高的重元素含量。大的恒星密度,以及相应的高的近距离相遇事件率,可能会引起具有大半长轴的行星轨道的强烈扰动。在这里,我们提出了一套N体模拟实现一个新的计划来处理外部恒星摄动对行星轨道偏心率和倾角的潮汐效应。通过模拟五个附近的疏散星团,我们确定准脉冲潮汐相互作用从其母恒星系统中提取的机构的发生率。我们发现,自由漂浮行星的产生率(单位时间内自由漂浮行星的总数,以恒星总数归一化)与星团的恒星密度成正比,比例常数等于(23 +/- 5)10^-6 pc^3 Myr^-1。对于昂宿星团(M45),我们预测大约26%的恒星应该已经失去了它们的行星。这就提出了用詹姆斯韦伯太空望远镜在近红外波段直接观测这些流浪行星的令人兴奋的可能性。假设行星的地面温度为500 K,在昴星团内自由漂浮的木星大小的行星将具有约400 nJy的比通量@4.4微米,这将导致在仅一小时的积分中非常清晰的检测(S/N为100阶)。
2013-11-05 astro-ph.EP
Constraining the Frequency of Free-Floating Planets from a Synthesis of Microlensing, Radial Velocity, and Direct Imaging Survey Results
Sumi等人(2011年)的微透镜观测显示,相对于已知恒星星族的预期,短时间尺度事件(STE; t_E<2天)过多,并且幂律平滑外推到棕矮星区域。这种过剩被解释为~ 10天文单位质量的天体数量几乎是主序星数量的两倍;然而,单凭微透镜数据无法区分大分离(a>~10天文单位)和自由漂浮的行星。假设这些STE确实是由于行星质量的物体,我们的目标是限制这些事件的一部分,可以解释的约束,但广泛的分离行星。我们适合所观察到的时间尺度分布与透镜质量函数组成的褐矮星,主序星,恒星残骸,发现,从而证实了最初的识别过量的STES。然后,我们包括一个人口的绑定行星,预计不会显示签名的主透镜(主机)在其微透镜光变曲线,也是一致的结果,从代表性的微透镜,径向速度,和直接成像调查。我们发现,约束行星本身不能解释整个STE过剩,而不违反我们考虑的调查的约束,因此这些事件的一部分必须是由于自由浮动的行星,如果我们的模型约束行星成立。我们估计,由于自由浮动的行星STE的中位数分数为f=0.67(0.23-0.85,95%的置信度)时,假设“热启动”的行星进化模型和f=0.58(0.14-0.83,95%的置信度)的“冷启动”模型。假设质量为m_p=2 M_Jup的自由漂浮行星的δ函数分布,在“热启动”情况下,每颗主序星的自由漂浮行星数量为N=1.4(95%置信度时为0.48-1.8),在“冷启动”情况下,N=1.2…
2016-09-13 astro-ph.EP
Probability of simultaneous parallax detection for free-floating planet microlensing events near Galactic Centre
通过对Euclid、WFIRST和LSST同时视差观测的模拟,确定了自由浮动行星(FFP)微透镜事件的事件率和质量估计效率。从贝桑松银河系模型到$(l, b)=(1^{\circ},-1.^{\circ}75)$的恒星星族被应用到我们的3D微透镜模型中,并对以下每种FFP透镜质量模拟了30,000个视差观测:彗星质量,海王星质量和地球质量,假设每颗恒星有一个FFP。模拟了星际尘埃、未分辨的恒星背景、邻近恒星的混合。考虑有限源效应的信噪比限制决定了事件的可探测性。欧几里德-WFIRST组合产生30.7千万亿质量FFPs在两个30天期间,每年的视差观测。对于地球质量的行星,视差事件率降低到3.9 FFP。从视差光曲线的质量估计允许FFP质量的恢复到20-26%的情况下的2倍内。欧几里德-LSST的组合产生了34.5个彗星质量的FFP,在同一时期下降到0.5个地球质量的FFP,在20-40%的情况下,质量恢复到2倍以内。事件率将通过未知FFP丰度进行归一化,以恢复预期检测的数量。
2020-03-10 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
A free-floating or wide-orbit planet in the microlensing event OGLE-2019-BLG-0551
微透镜巡天对银河系隆起的高节奏观测导致了少数极短时间尺度的微透镜事件的发现,这些事件可以归因于自由浮动或宽轨道行星。在这里,我们报告了另一个强大的自由浮动行星候选者的发现,这是从引力微透镜事件OGLE-2019-BLG-0551的分析中发现的。该事件的光变曲线的特征是持续时间很短(<3天),振幅很小(< 0.1等)。通过对光变曲线的模拟,我们发现爱因斯坦时标tE = 0.381 +/- 0.017 d,比恒星质量透镜产生的典型透镜事件的爱因斯坦时标tE = 0.381 +/- 0.017 d要短得多,爱因斯坦角半径θ E = 4.35 +/- 0.34 uas也要小得多(tE ~ 20 d,θ E ~ 0.3 mas),表明透镜很可能是一个行星质量的物体。我们进行了广泛的搜索,在事件的光变曲线中寻找伴星的可能签名,没有发现推定的宿主星的重要证据。我们还首次证明了在具有强有限源效应的低放大率事件中,透镜的爱因斯坦角半径不依赖于混合。
2020-05-08 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Capture of the free-floating planets and primordial black holes into protostellar clouds
本文研究自由漂浮行星和原初黑洞被坍缩原恒星云捕获的概率,发现考虑云团坍缩可使行星捕获概率提高70%,并能解释太阳系假想第九行星的宽幅倾斜轨道,而原初黑洞的捕获概率极低。
2023-03-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
On the detection of free-floating planets through microlensing towards the Magellanic Clouds
在这项工作中,我们研究检测自由浮动的行星(FFPs)的麦哲伦云(MC)的微透镜观测。在比较类似的事件对银河系的隆起,在银河系晕的FFP产生平均较长的微透镜事件较小的投影源半径向这些云。对于这些微透镜事件,透镜-源的相对速度平均较小。由于FFP引起的MC自透镜事件遭受严重的有限源效应。我们首先模拟微透镜事件,由于FFP对MC,并假设其质量的对数均匀阶跃函数。通过地基光学测量和天基近红外测量,发现捕获其透镜特征(信噪比大于$50$)的效率分别为$0.1$ - $0.6\%$和$3$ - $6\%$。然后,我们促进这些模拟,并假设\wfirst ~望远镜连续观察每个MC在一个$72$天的季节与$15$最低观察节奏。通过模拟质量为$\sim 0.01$ - $10^{4}M_{\oplus}$的FFP对基线上可分辨源星的微透镜事件,\wfirst ~发现了它们的透镜效应,其效率分别为$\sim 10$ - $80\%$。通过采用$5\%$作为来自FFP的晕分数,我们估计了事件的预期数量。每平方度每季节可检测的FFP的最高数量是$\sim1700$,发生在质量为$\sim 0.01 M_{\oplus}$的FFP中。我们的模拟结果表明,\wfirst ~潜在的扩展质量范围内可检测的FFP晕下降到$5.9\times 10^{-7} M_{\oplus}$与连续观测在一个观测季节从大麦哲伦云。
2021-07-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Discovery of Cold Brown Dwarfs or Free-Floating Giant Planets Close to the Sun
本白皮书描述了发现具有300K大气压的质量为1000的天体的机会。发现和描述这种冷物体的特性对于理解初始质量函数的低质量终点和优化下一代大型望远镜、空间探测器和空间飞行任务对系外行星的研究至关重要。
2019-03-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Presence of water on exomoons orbiting free-floating planets: a case study
自由浮动行星是一个行星质量的物体,它围绕着一个非恒星质量的物体(例如棕矮星)或银河系中心运行。围绕自由浮动行星运行的系外卫星的存在已经被几个模型从理论上预测过。在特定条件下,这些卫星能够保持大气层,从而确保其表面液态水的长期热稳定性。我们用一维辐射-对流代码耦合到气相化学网络(包括宇宙射线和离子中性反应)来模拟这种环境。我们发现,在特定的条件下,并假设稳定的轨道参数随时间的推移,液态水可以形成的exomoon表面。一个地球质量的外来单体的最终水量比地球海洋的水量要少,但足以容纳原始生命的潜在发展。化学平衡时间尺度由宇宙射线控制,宇宙射线是我们外月大气模型中的主要电离驱动器。
2021-06-15 astro-ph.EP
Implications of the discovery of AF Lep b: The mass-luminosity relation for planets in the $β$ Pic Moving Group and the L-T transition for young companions and free-floating planets
基于 AF Lep b 的发现,本研究重新审视了 BPMG 中年轻行星的质量-光度关系,发现热启动模型更符合观测,并指出年轻伴星与自由漂浮行星在近红外颜色-星等图上的 L-T 转变差异可能源于化学成分不同。
2024-02-14 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Predictions of the Nancy Grace Roman Space Telescope Galactic Exoplanet Survey II: Free-Floating Planet Detection Rates
Nancy Grace Roman太空望远镜(Roman)将进行银河系外行星巡天(RGES),利用引力微透镜发现半长轴大于1 au的系外行星。罗曼甚至会对行星质量的物体很敏感,这些物体不受任何主星的引力约束。这种自由漂浮的行星质量物体(FFP)将被检测为时间尺度短于几天的孤立微透镜事件。FFP的丰度和质量函数的测量是对行星系的形成和演化以及通过直接坍缩形成孤立物体的物理学的有力诊断。我们表明,罗马将是敏感的FFP镜头,从火星($0.1 M_\oplus$)的质量气体巨星($M\gtrsim100M_\oplus$)作为孤立的透镜事件的时间尺度从几个小时到几十天,分别。我们调查的调查,特别是在存在有限源效应的低质量透镜的检测标准的影响。检测的数量将取决于作为质量函数的这种FFP的丰度,目前这一点受到的限制很小。假设FFP遵循Cassan等人(2012)改编的冷束缚行星的基准质量函数,我们估计Roman将检测到质量低至火星的$\sim250$ FFP(包括质量为$\le M_\oplus$的$\sim 60$)。我们还预测,罗马将提高FFP人口的上限至少一个数量级相比,目前存在的限制。
2020-07-17 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Detecting free-floating planets using water-depend colour terms in the next generation of infrared space-based surveys
未来十年将进行两次大规模的天基近红外勘测:Euclid和WFIRST。本文表明,这些调查和地面测光系统的过滤器之间的细微差别将产生地面空间的颜色项,这是依赖于水的吸收光谱的天文物体。这个颜色项可以用来识别恒星形成区域中自由漂浮的行星,模仿一种成功的地面技术,使用对水吸收敏感的过滤器。本文表明,该色项是红化背景星与超冷矮星的有效判别。这只是一个科学的理由,银河平面调查的情况下,延长欧几里德任务超出其原来的时间表。
2018-08-14 astro-ph.EP
Detecting Exomoons in Free-Floating-Planet Events from Space-based Microlensing Surveys
本研究通过模拟光变曲线与计算探测效率,评估了中国空间站望远镜(CSST)探测自由行星周围系外卫星的可行性,并对比了罗曼空间望远镜的灵敏度,还指出部分可探测系统可能存在显著潮汐加热。
2025-05-20 astro-ph.EP astro-ph.GA
Short-duration lensing events: I. wide-orbit planets? free-floating low-mass objects? or high-velocity stars?
短持续时间的透镜事件倾向于由低质量透镜或具有高横向速度的透镜产生。此外,对于任何给定的透镜质量和速度,短持续时间的事件优先由附近的透镜(中透镜)引起,可以详细研究,或者由透镜如此接近源星,可以检测到有限源尺寸效应,产生关于爱因斯坦环半径和透镜星表面的信息。引起短持续时间事件的行星可能在任何方向的轨道上,并且可能具有小于AU的半长轴,或者它们可能到达它们的行星系的外部极限,在对应于太阳系的奥尔特云的区域。它们的质量可能比木星大,也可能比冥王星小。因此,透镜具有独特的潜力,可以扩展我们对行星系的理解。透镜效应的一个特别优点是它可以提供系统参数的精确测量,包括恒星和行星之间的质量和投影距离。我们演示了如何提取参数,并表明可以学到很多东西。例如,值得注意的是,附近自由浮动的行星质量透镜的引力质量可以通过用探测行星本身的深度图像补充测光事件的观测来测量。一小部分短事件可能是由位于千秒差距内的高速恒星引起的。许多高速透镜体很可能是受到巨大出生反冲的中子星。其他高速恒星可能是晕族的成员。还有一些可能是从银河系中心喷射出来的超高速恒星,或者是从近距离双星中逃逸出来的逃逸恒星,可能包括Ia型超新星的祖先双星。
2009-12-08 astro-ph.EP astro-ph.GA
Are There Terrestrial Planets Lurking in the Outer Solar System?
该研究基于类地质量自由漂浮行星质量函数测量,提出太阳系早期可能捕获类地行星,估算出外太阳系中火星质量级以上被捕获行星的数量与轨道距离,并分析了LSST及盲位移叠加搜索的探测可行性。
2023-12-13 astro-ph.EP astro-ph.GA
Configurations of Bounded and Free-floating Planets in Very Young Open Clusters
疏散星团(OC)通常是年轻的,适合研究行星系的形成和演化。迄今为止,只有四颗行星在OC中被发现有径向速度测量。与此同时,许多自由浮动的行星(FFP)已经被发现。我们利用N体模拟研究年龄小于1000万年的非常年轻的疏散星团中多行星系的演化和最终构型。经过1000万年的演化,61%-72%的行星仍处于束缚状态,55%以上的行星系将保持其初始轨道构型。对于有一颗行星被抛出的系统,超过25%的系统中幸存的行星在未对准的轨道上。在星团中,有偏差的行星系的比例大于6%,只有1%的行星在逆行轨道上。我们还得到了一个正相关的生存行星的数量和距离集群中心$r$:行星系与一个较大的$r$往往是更稳定。此外,质量大于$M_\odot$ 2.5的恒星很可能不稳定并失去行星。这些结果与目前的观察结果大致一致。行星系的稳定性较差,我们得到了一个粗略的判据:大多数$a_{\rm b}(1-e_{\rm b}^2)$ >100 AU的双星系统能够保持所有的初始行星存活。最后,80%的FFP被驱逐出集群,而其余的(~20%)仍然留在主机集群中,其中大部分集中在中心(<2 pc)。
2013-07-15 astro-ph.EP
Free-floating planets from core accretion theory: microlensing predictions
我们计算了自由漂浮行星(FFP)种群的微透镜事件率和典型的时间尺度,这是由核心吸积理论预测的行星形成。发现事件发生率约为恒星星族的$1.8\times 10^{-3}$。虽然恒星微透镜事件的时间尺度在20天左右达到峰值,但FFP事件的中位时间尺度(~0.1天)要短得多。我们的事件发生率和中位时间尺度值显著小于解释\cite{Sum+11}结果所需的值,分别为约13和约16倍。包含行星在宽的分离并没有显着改变结果。这种差异对于标准版本的核心吸积理论和引力不稳定性模型来说可能太过显著,以至于无法令人满意地解释。因此,要么需要对行星形成理论进行修正,要么需要对短时间尺度的微透镜事件的过度进行其他解释。我们的预测可以通过正在进行的微透镜实验(如KMTNet)以及未来的卫星任务(如WFIRST和Euclid)进行测试。
2016-05-27 astro-ph.EP
The astrometric signal of microlensing events caused by free floating planets
微透镜事件的天体测量观测可以用来获得关于透镜的重要信息。在这些事件期间,可以测量多重图像质心相对于源星位置的位置的偏移。这种效应,预计将发生在从微弧秒到毫弧秒的尺度上,取决于透镜-源-观测器系统的物理参数。在这里,我们认为天体测量和光度观测的空间和地面望远镜的微透镜事件对银河系的隆起所造成的自由浮动的行星(FFP)。我们表明,在我们的银河系中,光度检测到的微透镜事件的天体测量信号的效率往往会增加更高的FFP质量。此外,我们估计,在盖亚观测的五年中,大约有十几个由FFP引起的微透镜事件预计将被探测到。
2018-06-18 astro-ph.EP
Free-floating planetary mass objects in LDN 1495 from Euclid Early Release Observations
利用Euclid早期发布观测结合20余年地基数据,在LDN 1495中识别出15个褐矮星和自由漂浮行星质量天体候选体,其中9个为新发现,质量可能低至1~2 MJup,为约束亚恒星形成机制提供新线索。
2025-03-19 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Contribution of White Dwarf Formation Kicks to the Free-Floating Planet Population
Vanderbilt University(范德堡大学)
探讨白矮星形成反冲对自由漂浮行星的影响,研究发现它虽直接使约1%行星脱离,但在约40%长周期多行星系统中引发动力学不稳定,可能使约一半系统产生行星喷射和自由漂浮行星,还会使其加热,形成可观测的子种群。
2026-10-08 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
How Rare are TESS Free-Floating Planets?
本研究通过分析TESS的测光精度、源星信息与有限源效应,发现其在第61扇区预期仅能探测到0.0018个微透镜事件,表明此前报道的信号并非真实的自由漂浮行星事件,并指出未来需依靠Roman等卫星任务来大幅推进相关研究。
2024-08-10 astro-ph.EP astro-ph.GA
Searching for Free-Floating Planets with TESS: Results from Sectors 61-65
University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);The Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Mila - Quebec Artificial Intelligence Institute(米拉-魁北克人工智能研究所);NASA Ames Research Center(美国国家航空航天局艾姆斯研究中心);The Ohio State University(俄亥俄州立大学)
本研究利用TESS第61-65扇区750万条光变曲线搜寻自由漂浮行星微透镜事件,发现一个疑似低质量FFP的短时标事件,并分析了其假阳性可能,为未来天基微透镜巡天提供支持。
2025-10-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
KMT-2017-BLG-2820 and the Nature of the Free-Floating Planet Population
我们报告了一个新的自由浮动行星(FFP)候选者KMT-2017-BLG-2820,具有爱因斯坦半径$θ_\e\simeq 6\,\muas$,透镜源相对自行$μ_\rel \simeq 8\,\masyr$和爱因斯坦时标$t_\e=6.5\,$ hr。它是KMTNet数据库中正在进行的巨源有限源点透镜(FSPL)事件研究中发现的第三个FFP候选者,也是第六个FSPL FFP候选者。我们没有发现宿主存在的重要证据。基于他们的时间尺度分布和检出率,我们认为,这六个FSPL FFP候选人中的五个是从相同的人口作为六个点源点透镜(PSPL)FFP候选人发现\citet{mroz17}在OGLE-IV数据库。FSPL FFPs的$θ_\e$分布意味着它们要么是凸起中的次类木行星,要么是盘中的超级地球。然而,明显的“爱因斯坦沙漠”($10\laθ_\e/\muas\la 30$)将支持后者。无论这12颗(6颗FSPL和6颗PSPL)FFP候选行星中的每一颗都是真正的FFP,还是仅仅是一颗非常宽的分离行星,都可以在30米望远镜上的第一个自适应光学(AO)光下确定,对于一些望远镜来说更早。如果是后者,第二个时期的AO观测可以测量预测的行星主机分离与精确的${\cal O}(10\,\au)$。目前,证据的平衡有利于无限行星假说。
2020-10-15 astro-ph.EP astro-ph.GA
Simulation of images of protoplanetary disks after collision with free-floating planets
本文通过有限体积法模拟原行星盘与行星碰撞后的气体动力学过程,构建红外和亚毫米波段图像,发现顺行和逆行碰撞分别产生两条和一条旋臂,并伴随盘面扭曲和气体尾迹。
2025-06-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
KMT-2019-BLG-2073: Fourth Free-Floating-Planet Candidate with $θ_\rm E < 10 \rmμas$
我们分析了非常短的爱因斯坦时间尺度($t_\rm E \simeq 7\,{\rm hr}$)事件KMT-2019-BLG-2073。利用团巨星源产生的明显的有限源效应,我们测量了爱因斯坦半径$θ_\rm E \simeq 4.8\,\rm μas$,从而推断出质量$M = 59\,M_\oplus (π_\rm{rel}/16 \,\rm μas)^{-1}$,其中$π_\rm{rel}$是透镜-源的相对视差。我们没有发现大量这种行星质量物体的重要证据,尽管可能存在足够宽的分离。如果是这样的话,大约10年后就可以检测到。这是第四个孤立的微透镜与测量爱因斯坦半径$θ_\rm{E}<10\,\rm μas$,我们认为这是一个有用的阈值“可能自由浮动的行星(FFP)”的候选人。我们概述了一种新的方法来构建一个同质样本的巨星有限源/点透镜(FSPL)的事件,其中的子样本的FFP候选人可以进行统计分析。我们使用2019年KMTNet数据说明了这种方法,并表明两个FFP候选事件和其他11个FSPL事件之间存在很大的$θ_\rm{E}$差距。我们认为,这种尖锐的功能是更可识别的样本选择$θ_\rm{E}$相比,传统的方法,确定候选人的基础上短$t_\rm{E}$。
2021-05-03 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Assessing Ariel's capabilities to observe free-floating brown dwarfs
McGill University(麦吉尔大学);University of Leicester(莱斯特大学)
本研究评估Ariel空间望远镜通过精细导星传感器和光谱仪观测孤立褐矮星的能力,发现慢速导星模式可研究98颗L0-L5型褐矮星,并证明其1.1-7.8微米波段仪器能测量亚百分比级别的云诱导变异性。
2026-05-27 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Predicting the Galactic population of free-floating planets from realistic initial conditions
基于真实初始条件,通过模拟多种形成路径预测银河系自由漂浮行星的质量分布,发现双星相互作用主导地球以上质量,行星散射主导火星以下质量,并指出现有亚地球质量外推可能高估丰度。
2025-01-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Spectroscopy of Free-Floating Planetary-Mass Objects and their disks with JWST
本文利用JWST对八个年轻自由漂浮行星质量天体进行光谱观测,首次在极年轻FFPMO光球中探测到硅酸盐吸收特征,并在多个天体的盘中发现了硅酸盐和碳氢化合物发射特征,揭示了盘中的晶粒生长与结晶过程,为这类天体周围形成岩石伴星提供了证据。
2025-07-07 astro-ph.EP astro-ph.GA
A Neptune-mass Free-floating Planet Candidate Discovered by Microlensing Surveys
目前的微透镜测量对自由漂浮的行星到地球质量的物体都很敏感。所有已发表的归因于未绑定行星的微透镜事件都是基于它们的短时间尺度(低于两天)来确定的,但缺乏爱因斯坦半径测量(因此缺乏对透镜质量的重要约束)。在这里,我们在超短($t_{\rm E}=0.320\pm0.003$天)微透镜事件OGLE-2016-BLG-1540中发现了一颗海王星质量的自由浮动行星候选者。这一事件表现出强烈的有限源效应,这使我们能够测量它的爱因斯坦角半径$θ_{\rm E}=9.2\pm0.5\,μ$为。然而,在晶状体质量和距离之间仍然存在简并。源自行和源透镜相对自行测量的组合有利于海王星质量透镜位于银河系盘。然而,我们不能排除透镜是一个土星质量的天体,属于凸出人口。我们排除了15天文单位以内的伴星。
2018-02-13 astro-ph.EP
Investigating the free-floating planet mass by Euclid observations
引力微透镜事件异常的探测是微透镜领域的主要目标之一。在单透镜事件的情况下,这些异常可能是由有限源效应(即当源盘的大小不可忽略时)和地球绕太阳旋转(所谓的视差效应)引起的。有限源和视差效应可能有助于唯一地定义透镜的质量。自由浮动行星(FFP)是非常暗淡的物体,引力微透镜提供了目前研究这些物体的唯一方法。在这项工作中,利用合成人口算法,我们研究了检测有限源和视差效应的可能性,在模拟微透镜事件所造成的FFPs对银河系凸起,考虑到空间的欧几里得望远镜的能力。我们发现一个显着的效率检测视差效应的微透镜事件与可检测的有限源效应,这原来是约51%的质量函数指数。
2016-07-11 astro-ph.EP
Close encounters involving free-floating planets in star clusters
行星系中的不稳定性会导致行星从其宿主系统中弹射出来,从而形成自由漂浮的行星(FFP)。如果这种情况发生在一个星团中,FFP可能会在一段时间内与该星团结合,并与其他星团成员相互作用,直到它被弹出。在这里,我们使用$N$ -体模拟,以接近恒星行星和行星行星的遭遇和动态命运的星团的FFP人口包含$500-2000$单或双星成员。我们发现,从行星系中以低速喷射出的FFP通常比其宿主恒星早40%离开星团,并在逃逸之前与其他恒星和行星经历数十次近距离($<1000$ AU)接触。经历近距离相遇的FFP的比例取决于FFP的恒星密度和初始速度分布。大约一半的近距离接触发生在前3000万年内,只有10%发生在1亿年之后。所有遭遇的近星点速度分布都可以用修正的麦克斯韦-玻尔兹曼分布来描述,近星点距离分布在几乎整个距离范围内都是线性的,并且由于强引力聚焦,近星点距离分布在非常近的遭遇中是线性的。与FFP的近距离接触会扰乱现有的行星系及其碎片结构,并可能导致FFP的重新捕获。此外,这些FFP人口可以观察到在年轻的星团的成像调查,观测和动力学预测之间的比较可能提供线索的早期阶段的恒星和行星动力学的星团。
2015-03-10 astro-ph.EP
Free-Floating Planets, Survivor Planets, Captured Planets and Binary Planets from Stellar Flybys
本研究通过数值实验系统研究了恒星飞掠对双行星系统的影响,计算了自由漂浮行星、幸存行星、捕获行星和双行星的形成比例与速率,发现双行星形成率极低,并给出了相关分布,为未来奇异行星研究提供了基础。
2024-07-12 astro-ph.EP astro-ph.SR