Chemical signatures of planet engulfment events in Sun-like stars
本文综述类太阳恒星中行星吞噬事件留下的化学丰度特征,指出其可揭示行星系统剧烈动力学历史,并帮助识别可能拥有类太阳系平静结构的恒星。
2024-01-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chemical signatures of planetary systems in their host stars. Near-infrared spectroscopy of four planet-hosting wide binaries
Yonsei University(延世大学);Chungnam National University(忠南国立大学);Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Astronomisches Rechen-Institut(海德堡大学天文计算研究所);Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天体宇宙科学研究所)
研究行星是否在宿主恒星上留下可检测的化学指纹,通过分析四颗行星宿主宽双星的近红外光谱,发现化学特征与凝结温度存在差异趋势,但不同系统表现各异。
2026-05-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chemical Abundances Shape History (CASH). I. A Link between Giant Planets Orbital Periods and Host Stellar C/O Ratios
Nanjing University(南京大学);Zhejiang University(浙江大学);Rice University(莱斯大学)
研究揭示恒星C/O比值与巨行星轨道周期的关系,指出高C/O比值促进外盘区域固态物质积累,从而影响巨行星形成与迁移。
2026-04-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chemical abundances of 1111 FGK stars from the HARPS GTO planet search program.Galactic stellar populations and planets
我们对HARPS GTO行星搜索计划中的1111颗FGK矮星样品进行了12种难熔元素(Na、Mg、Al、Si、Ca、Ti、Cr、Ni、Co、Sc、Mn和V)的统一和详细的丰度分析。其中109颗恒星拥有巨大的行星伴侣,26颗恒星拥有海王星和超级地球。本文的主要目的是:(1)研究不同恒星星族的恒星元素丰度变化趋势是否存在差异;(2)根据[X/H]对行星宿主和非宿主样品进行分类。对这个样本的广泛研究,重点是有行星和没有行星的恒星之间的丰度差异,将在一份平行的论文中介绍。用ARES程序从HARPS谱中自动测量了谱线的等效宽度。化学元素的丰度是使用相对于太阳的LTE丰度分析确定的,使用2010年修订版的光谱合成代码MOOG和库鲁茨ATLAS 9大气网格。为了分离银河系的恒星星族,我们采用了一种纯粹的运动学方法和一种化学方法。我们发现,化学分离(基于Mg,Si和Ti丰度)薄和厚盘也是化学分离的Al,Sc,Co和Ca。Na、V、Ni和Mn也可能存在一些分歧,但它们的[X/Fe]比没有明确的界限。我们证实,在巨行星的宿主恒星过剩是明确的所有研究的元素。我们还证实,恒星的主机只有海王星类行星可能更容易检测到周围的恒星与类似的金属丰度作为非行星主机,虽然对某些元素(特别是α元素)的下限[X/H]是非常突然的。
2012-07-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detailed chemical compositions of planet hosting stars: I. Exploration of possible planet signatures
我们提出了一个逐行差分分析的样本16个行星托管恒星和68个比较星使用高分辨率,高信噪比光谱收集使用凯克。我们获得了精确的恒星参数和高精度的相对化学丰度,平均不确定度分别为15 K,0.034 [cgs],0.012 dex和0.025 dex的\teff,\logg,[Fe/H]和[X/H]。对于每一个行星主机,我们确定了一组比较恒星和检查的丰度差异(校正银河系化学演化效应)作为一个功能的尘埃凝结温度,\tcond,个别元素。虽然我们确认太阳在丰度和\tcond之间表现出负趋势,但我们也确认其余行星宿主表现出各种丰度$-$ \tcond \趋势,与年龄、金属丰度或\teff没有明显的依赖关系。行星宿主恒星相对于其比较恒星的化学成分的多样性可以反映这些行星宿主中存在的可能的行星诱导效应的范围,从岩石材料的封存(难熔性差)到可能的行星摄入(难熔性丰富)。其他可能的解释包括行星形成的时间尺度、效率和程度的差异或不均匀的化学演化。虽然我们没有在样本中发现行星形成的明确化学特征,但宿主恒星的高精度化学丰度对于限制其系外行星的组成和结构至关重要。
2020-05-20 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
KELT-17: a chemically peculiar Am star and a hot-Jupiter planet
上下文在文献中很少有人知道探测到行星围绕化学性质特殊的恒星运行。目的。以确定著名的行星宿主恒星KELT-17的详细化学成分。这个天体拥有一颗热木星行星,通过凌日检测到1.31 MJup,是迄今为止质量更大,旋转速度更快的行星宿主之一。我们的目标是推导出这颗恒星的完整化学模式,以便将其与化学性质特殊的恒星进行比较。方法.我们通过光谱合成对行星宿主星KELT-17进行了详细的丰度测定。利用SYNTHE程序和平面平行ATLAS 12模型大气,通过拟合Balmer线轮廓和施加Fe电离平衡,迭代估计了恒星参数。通过不透明度取样(OS)方法计算任意组合物和微观湍流速度vmicro的比不透明度。通过使用SYNTHE程序将合成光谱拟合到16种不同化学物质的金属线来迭代确定丰度。KELT-17的完整化学模式与最近公布的Am星的平均模式进行了比较。我们通过两种方法估计恒星半径:a)将合成光谱能量分布与可用的光度数据和盖亚视差进行比较,b)使用恒星等时线对恒星参数进行贝叶斯估计。结果我们发现过剩的Ti,Cr,Mn,Fe,Ni,Zn,Sr,Y,Zr和Ba,连同太阳下的Ca和Sc值。值得注意的是,化学模式同意与最近发表的Am恒星,然后KELT-17的第一个系外行星主机的完整的化学模式是明确确定与这个类。用两种不同的方法得到的恒星半径相互吻合,并与文献中的结果一致。
2020-07-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
The detailed chemical composition of the terrestrial planet host Kepler-10
对太阳和太阳双星的化学丰度研究表明,与挥发性元素相比,太阳中难熔元素的成分已经耗尽,这可能是由于类地行星的形成。为了进一步研究这种情况,我们对类地行星开普勒-10及其14颗恒星孪生子进行了逐行差分化学丰度分析。利用高质量的CFHT、HET和Magellan光谱的严格微分分析,获得了Kepler-10及其双星的恒星参数和元素丰度。当与大多数厚盘双胞胎相比时,开普勒-10显示出相对于挥发性元素的耐火元素的耗尽,这可能是由于开普勒-10系统中的类地行星的形成。平均丰度模式相当于约13个地球质量,而开普勒-10系统中的两颗已知行星的质量总和约为20个地球质量。然而,对于八个厚盘双晶中的两个,没有发现耗尽模式。行星特征、恒星年龄、恒星诞生地点和银河系化学演化)可能导致或影响丰度随冷凝温度的变化趋势,我们发现这些趋势进一步支持了行星特征假说。
2015-11-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
HD 80606: Searching the chemical signature of planet formation
具有相似成分的双星系统是理想的实验室,可以测试几个物理过程,例如行星形成过程可能留下的化学图案。目标。我们探讨了显着的双星系统HD 80606 - HD 80607中行星形成的可能化学特征。恒星HD 80606拥有一颗巨大的行星,通过凌日和径向速度技术探测到4 MJup,是迄今为止探测到的最偏心的行星之一。我们研究的挥发性和难熔元素丰度的冷凝温度Tc的趋势,以确定是否有可能与陆地行星形成的耐火材料的耗尽。方法.我们进行了一个高精度的丰度测定在两个组成部分的二元系统,使用一行一行严格微分的方法,使用太阳作为参考,然后使用HD 80606作为参考。我们使用了FUNDPAR程序的更新版本以及ATLAS 9模型大气和MOOG代码。结论.从Tc趋势的研究中,我们得出结论,恒星HD 80606和HD 80607似乎没有耗尽难熔元素,这与太阳的情况不同。那么,在这个双星系统的组成部分中,陆地行星形成的效率将低于太阳。在两颗恒星之间缺乏具有Tc的难熔元素的趋势意味着巨行星的存在并不一定会在其宿主恒星中留下化学特征,类似于Liu等人(2014)的最近结果。这也与Melendez等人(2009)的观点一致,他们认为近距离巨行星的存在可能会阻止类地行星的形成。最后,我们推测恒星HD 80607周围可能有一颗行星。
2015-07-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planets Around Solar Twins/Analogs (PASTA) III: Chemical Clock Relations in Planet-Hosting Solar Analogs
Tsung-Dao Lee Institute, School of Physics and Astronomy, & State Key Laboratory of Dark Matter Physics, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学李政道研究所、物理与天文学院及暗物质物理国家重点实验室);Department of Astronomy, The Ohio State University(俄亥俄州立大学天文学系);Center for Cosmology and AstroParticle Physics (CCAPP), The Ohio State University(俄亥俄州立大学宇宙学与粒子天体物理学中心);Department of Astronomy, Tsinghua University(清华大学天文学系);Institute for Astronomy, University of Hawai‘i(夏威夷大学天文学研究所)
本研究基于94颗恒星样本,验证含行星太阳相似星的化学时钟关系与太阳孪生星一致,未发现行星对年龄估计的显著影响。
2026-09-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Astrochemistry and compositions of planetary systems
行星在年轻恒星周围的气体和尘埃盘中形成并获得其成分。这些行星形成盘的化学成分调节行星组成的各个方面,从大量元素库存到水和活性有机物的获取,即行星对生命的热情及其化学起源。盘的化学结构反过来又受到{ \it原位}化学过程和恒星形成过程中先前进化阶段分子遗传的组合的控制。在这篇评论中,我们提出了我们目前的理解,活跃在前和原恒星的环境,设置磁盘的初始条件,和磁盘的化学过程,在行星形成的第一个百万年的化学条件的演变。我们回顾了最近的观测,实验室和理论的发现,导致目前的化学环境中,行星的形成,以及它们对新生的行星系的组成的影响。我们还讨论了仍然存在的许多未知因素,并概述了解决这些问题的一些可能途径。
2020-10-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
A comprehensive study of the relations between the properties of planetary systems and the chemical compositions of their host stars
Universidade Federal do Rio de Janeiro(里约热内卢联邦大学);Observatório Nacional(国家天文台);Universidade Federal de Sergipe(塞尔希培联邦大学);Steward Observatory, University of Arizona(亚利桑那大学斯图尔德天文台)
本研究通过分析561颗开普勒系外行星宿主恒星的化学成分,发现α元素富集可能促进金属贫乏环境中的大行星形成,同时铁丰度仍是关键限制因素。
2026-02-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
JWST Exoplanetary Worlds and Elemental Survey (JEWELS) II: Condensation Temperature Trends and Galactic Chemical Evolution in JWST Planet-Hosting Stars
Tsung-Dao Lee Institute, School of Physics and Astronomy, & State Key Laboratory of Dark Matter Physics, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院、汤川研究所、暗物质物理国家重点实验室);Department of Physics, King’s College London(伦敦国王学院物理系);Department of Astronomy, Tsinghua University(清华大学天文系);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台)
本文基于JWST观测数据,研究了25颗宿主系外行星的恒星的化学丰度,并探讨了凝结温度趋势和银河化学演化的联系。
2026-05-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Indirect Detection of Forming Protoplanets via Chemical Asymmetries in Disks
我们研究的分子丰度的变化,由于自发光的行星伴侣嵌入在一个狭窄的拱盘间隙增加加热。使用包括恒星和行星辐射的3D模型,我们发现明亮的年轻行星局部加热了几十开尔文的母星周盘,导致分子物种的有效热解吸,否则局部冻结。此外,加热沉积在盘的大区域上,$\pm5$ AU径向地并且方位角地跨越$\lesssim60^\circ$。从三维化学模型,我们计算旋转线发射模型和充分的ALMA模拟,并发现年轻的行星的化学签名是可检测的化学不对称性在$\sim10h$观测。HCN及其同位素是这里考虑的模型的行星加热的特别明确的示踪剂,并且来自相同物种的多次跃迁的发射是可检测的,其编码温度信息以及来自光谱本身的可能的速度信息。我们发现亚毫米波分子辐射将是研究气体巨行星形成的一个有用的工具,特别是在$R\gtrsim10$ AU以外。
2015-05-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detailed chemical compositions of the wide binary HD 80606/80607: revised stellar properties and constraints on planet formation
双星系统中行星宿主恒星元素丰度的差异可以提供有关行星形成和演化的重要线索和限制。在这项研究中,我们进行了高精度,差分元素丰度分析的广泛的二元系统,HD 80606/80607,基于高分辨率,高信噪比凯克/HIRES光谱。HD 80606拥有一颗四木星质量的巨行星,而HD 80607周围还没有发现行星。我们以极高的精度确定了这两颗恒星的恒星参数以及23种元素的丰度。我们的主要结果是:(i)我们确认这两种成分具有非常相似的化学成分,但HD 80606比HD 80607稍微富含金属,平均差异为+0.013 $\pm$ 0.002 dex($σ$ = 0.009 dex)和(ii)丰度差异和冷凝温度之间没有明显的趋势。假设这对双星是由具有相同化学成分的物质形成的,那么就很难理解巨型行星形成是如何产生我们测量的当今光球元素丰度的。我们不能排除HD 80606可能在其表面吸积了大约2.5到5个$M_{\rm Earth}$物质的可能性,可能来自一颗被已知的高偏心率巨星破坏的行星。
2018-02-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Chemical Abundance of HR 8799 and the Planet c
通过比较行星和主星的化学丰度,可以揭示行星的起源和形成路径。恒星的丰度是用高分辨率光谱测量的。另一方面,行星丰度通常是从低分辨率数据中推断出来的。对于直接成像的系外行星,数据可以从一系列高对比度成像/光谱仪器中获得。在这里,我们研究HR 8799及其行星c的化学丰度。我们使用LBT/PEPSI(R= 120,000)和档案HARPS数据测量恒星丰度:恒星[C/H],[O/H]和C/O分别为0.11 $\pm$ 0.12,0.12 $\pm$ 0.14和0.54 $^{+0.12}_{-0.09}$,都与太阳值一致。我们进行大气反演使用新获得的斯巴鲁/CHARIS数据与档案双子座/GPI和凯克/OSIRIS数据。我们使用petitRADTRANS对行星光谱进行建模,并使用PyMultiNest进行检索。从亚恒星到恒星的碳和氧丰度,检索到的行星丰度可以相差$\sim$ 0.5 dex。变化取决于是否选择强先验以确保合理的行星质量。此外,与以往工作的比较也揭示了丰度测量的不一致性。我们讨论了可能导致不一致的潜在问题,例如,在检索过程中,单个数据集的系统性以及物理和化学方面的不同假设。我们的结论是,没有强大的检索可以获得,除非问题得到充分解决。
2020-09-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
The chemical inventory of the planet-hosting disk PDS 70
作为两颗吸积行星的宿主,PDS 70提供了一个独特的机会来探测大气形成物质的化学复杂性。本文给出了PDS~70盘的ALMA波段6观测结果,并报告了该系统的首次化学清单。在空间分辨率为0.4“~ 0.5”($\sim$ 50 au)的条件下,共检测到12种物质,包括CO同位素体和甲醛、小分子烃、HCN和HCO+同位素体以及含硫分子。未检出SO和CH 3OH。所有的线条都显示了圆盘中心的一个大洞,这表明大质量行星雕刻出了很深的缝隙。线发射的径向轮廓进行比较的(子)毫米连续和红外散射光强度分布。不同的分子跃迁在不同的半径处达到峰值,揭示了密度、温度和化学之间在确定分子丰度方面的复杂相互作用。列密度和光学深度分布推导出所有检测到的分子,和上限得到的非检测。得到了H_2CO的激发温度。氢氰化物线的氘和氮分馏曲线显示径向增加的分馏水平。将星盘化学清单与文献中的化学模型网格进行比较,强烈表明星盘分子层中的碳氧比C/O>1,从而首次提供了行星目前正在吸积高C/O比气体的有力证据。
2021-03-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chemical Clues on the Formation of Planetary Systems: C/O vs Mg/Si for HARPS GTO Sample
理论研究表明,C/O和Mg/Si是决定类地行星矿物学的最重要的元素比。C/O比控制了Si在碳化物和氧化物物种中的分布,而Mg/Si提供了有关硅酸盐矿物学的信息。我们提出了一个详细的和统一的研究C,O,Mg和Si丰度的61颗恒星检测到的行星和270颗恒星没有检测到的行星从均匀的高质量的公正的HARPS GTO样本,连同39个更多的行星宿主恒星从其他调查。我们确定这些重要的矿物学比率,并调查可能在这些行星系统中形成的可能的类地行星的性质。我们发现矿物学比例与太阳的相当不同,这表明有各种各样的行星系统与太阳系不同。许多行星主星的Mg/Si值低于1,因此它们的行星将具有高Si含量,形成MgSiO $_{3}$等物种。这种类型的成分可能对行星过程有重要的影响,如板块构造,大气成分或火山活动。
2010-10-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
JWST Exoplanetary Worlds and Elemental Survey (JEWELS) I: High-Precision Chemical Abundances of 20 FGK Planet-Hosting Stars from JWST Cycle 2
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(李政道研究所,上海交通大学)
JWST第2轮任务对20颗FGK型行星宿主恒星进行高精度化学丰度分析,揭示恒星化学多样性与行星形成路径的关联。
2025-12-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chemical Composition Of Bright Stars In The Northern Hemisphere: Star-Planet Connection
在实现行星和小行星地震研究飞行任务的目标时,如美国航天局凌日系外行星勘测卫星(TESS)空间望远镜的目标,需要有准确的恒星大气参数和详细的化学成分作为投入。我们观测了北TESS连续视区周围12度范围内所有848颗亮星(V<8等)的高分辨率光谱,并统一确定了主要大气参数、年龄、轨道参数、速度分量和多达24种化学物质(C(C2)、N(CN)、[O I]、Na I、Mg I、Al I,Si I,Si I,Ca I,Ca II,Sc I,Sc II,Ti I,Ti II,V I,Cr I,Cr II,Mn I,Fe I,Fe II,Co I,Ni I,Cu I,and Zn I)。对我们样本中25颗行星宿主恒星的分析促使我们得出以下结论:拥有高质量行星的矮星比拥有低质量行星的矮星更富含金属。我们发现轻微的负C/O和Mg/Si的斜率朝向恒星与高质量的行星。在我们的样本中,所有的低质量行星宿主都表现出正的$Δ$ [El/Fe]与冷凝温度的斜率,特别是具有大量不同行星的恒星。大质量行星的母星有不同的斜率,但在更富含金属、更老、更冷的恒星中,正元素丰度斜率更常见。
2022-02-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chemical abundances of neutron capture elements in exoplanet-hosting stars
要了解行星系的形成和组成,研究它们的主星组成是很重要的,因为它们都是在同一个恒星星云中形成的。在这项工作中,我们分析了铜,锌,锶,Y,锆,钡,铈,钕和Eu的化学丰度的行为在大型和均匀的HARPS-GTO行星搜索样本($R \sim$ 115000)。该样本由120颗拥有大质量行星的恒星,29颗拥有海王星和超级地球的恒星以及910颗没有检测到巨行星的恒星组成。我们比较了这些元素在不同金属丰度箱中的[X/Fe]比值,发现行星宿主呈现出较高的Zn丰度,[Fe/H] $<$ -0.1 dex。另一方面,Ba,Sr,Ce和Zr的丰度在有行星的恒星中不足,只有低质量行星的恒星差异更大。然而,大多数的偏移可以解释恒星参数的差异,以及低金属丰度的行星宿主大多属于银河系厚盘的事实。只有在Ba的情况下,我们发现低质量行星宿主的统计显著(3 $σ$)丰度不足0.03 dex。这些元素的起源是相当复杂的,因为它们在银河系的历史中演化。因此,有必要了解和表征行星宿主所属的恒星星族,以便与未探测到行星的恒星进行公平的比较。这项工作表明,银河系化学演化的影响,而不是行星的存在,主要是我们发现的差异。
2018-06-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dynamical orbital evolution of asteroids and planetesimals across distinct chemical reservoirs due to accretion growth of planets in the early solar system
本文通过N体数值模拟研究早期太阳系行星吸积增长如何驱动小行星和星子跨S型与C型化学储库的径向混合与均一化,揭示初始偏心率和木星、土星质量在偏心率搅动中的关键作用,并联系26Al半衰期解释NC与CC陨石二分法的形成时标。
2023-08-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet formation throughout the Milky Way: Planet populations in the context of Galactic chemical evolution
本研究基于银河系化学演化背景,利用5325颗不同星族恒星样本模拟卵石吸积行星形成,发现行星质量、类型分布与恒星金属丰度、星族相关,铁氧化过程会影响行星核心质量分数,揭示了银河演化与恒星参数对行星族群的塑造作用。
2023-08-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Planet-forming material in a protoplanetary disc: the interplay between chemical evolution and pebble drift
原行星盘中气体和固体的组成决定了由它们形成的行星的组成。最近的化学模型表明,圆盘中气体和尘埃的组成在百万年的时间尺度上演变,挥发性物质从气相中消失。然而,由于气体吸积和尘埃径向漂移的时间尺度类似于这些化学时间尺度的光盘演变。在这里,我们提出了第一个模型耦合的光盘中平面的化学演化与光盘的演变,由于吸积和径向漂移的灰尘。我们的模型表明,运输将始终克服消耗的CO $_2$从气相中,也可以克服消耗的CO和CH $_4$,除非这两种运输是缓慢的(粘性$α\lesssim 10^{-3}$)和电离率高($ζ\approx 10^{-17}$)。包括径向漂移进一步增加了挥发性物质的丰度,因为它们在蒸发之前被携带在颗粒的表面上,留在它们的冰线上。由于在10 AU内的模型,没有有效的径向漂移的丰度有很大的差异,我们认为,组合物可以用来约束模型的行星形成通过卵石吸积。
2019-05-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Chemical Evolution of Protoplanetary Disks
行星的起源,或许还有生命本身,都与行星形成的化学过程有着内在的联系。在本章中,我们将尝试从几十年来太阳系研究中获得的知识的角度,结合我们对太阳系外原行星盘的快速增长的知识,探索行星形成盘的化学。我们的目的不是提供一个全面的文献调查,而是目前的化学和物理工具,用于探索化学演化的最早阶段的行星形成。我们包括从我们的太阳系和太阳系外的磁盘,热力学平衡和化学动力学的观测约束的讨论,和物理处方的各个重要方面(X-射线/紫外线照射,热结构,分子吸附/解吸,.)在当前的模型中使用。这一章是针对年轻研究人员的。
2009-08-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chemical fingerprints of hot Jupiter planet formation
目前的范例,以解释小轨道周期(P $<$ 10天;热彗星),涉及他们的形成超出雪线后向内迁移,已经受到了挑战,最近的作品,探讨了在原地形成的可能性。我们的目标是测试是否有恒星窝藏热彗星和恒星更遥远的气体巨行星显示任何化学特性,可能与不同的形成过程。我们的研究结果表明,在金属丰度范围为+0.00/+0.20 dex的情况下,具有热类星体的恒星比具有冷的遥远气体巨行星的恒星具有更高的金属丰度。数据还显示,具有冷彗星的恒星倾向于显示更大的$α$元素丰度。当考虑铁峰、挥发性元素或C/O和Mg/Si比时,没有发现冷木星和热木星恒星之间的丰度差异。从比较冷和热行星宿主的累积分布的统计检验中得出的相应$p$ -值,金属丰度、$α$、铁峰值和挥发性元素分别为0.20、$<$ 0.01、0.81和0.16。我们证实了以前的工作表明,更遥远的行星显示更高的行星质量以及更大的偏心率。我们注意到热行星和冷行星宿主样本之间的年龄和光谱型差异,这可能会影响丰度比较。行星质量、周期、偏心率和恒星宿主金属丰度分布的差异表明热、冷彗星的形成机制不同。在拥有冷彗星的恒星中发现的稍大的$α$丰度可能会补偿它们较低的金属丰度,从而形成气体巨行星。
2017-12-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chemical abundances of stars with brown-dwarf companions
众所周知,拥有巨行星的恒星平均比没有巨行星的恒星更富含金属,而探测到低质量行星的恒星不需要富含金属。为了研究巨行星和棕矮星之间的弱边界及其形成机制,我们用径向速度和天体测量方法分析了一组已被确认的棕矮星伴星的光谱。我们采用标准和自动工具进行基于EW的分析,并从BD同伴的恒星CORALIE光谱中获得化学丰度。我们将这些丰度与未探测到行星的恒星以及低质量和巨质量行星进行比较。我们发现,与BD的恒星没有类似的巨行星主机的金属丰度和化学丰度,但他们类似于低质量行星的恒星的组成。在具有BD的恒星中,$α$ -元素和铁峰元素的平均丰度分布在太阳丰度附近出现峰值,而对于具有低质量和高质量行星的恒星,[X $_α$ /H]和[X $_{\rm Fe}$ /H]的峰值丰度分别保持在$\sim -0.1$ ~dex和$\sim +0.15$ ~dex。我们显示这些元素丰度的恒星低质量和高质量的行星,和BD与最小质量,$m_C \sin i$,在每个系统中的最大质量的亚恒星同伴,我们发现一个最大的$α$ -元素,以及铁峰丰度在$m_C \sin i \sim 1.35\pm 0.20$木星质量。我们讨论了这些结果的含义的背景下,形成的情况下的BD相比,巨行星。
2014-04-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detailed Abundances of Planet-Hosting Wide Binaries. I. Did Planet Formation Imprint Chemical Signatures in the Atmospheres of HD 20782/81?
利用麦哲伦/MIKE获得的高分辨率阶梯光谱,我们提出了一个行星托管宽双星系统HD20782 + HD20781中的两颗恒星的化学丰度分析。这两颗恒星都是G矮星,而且可能是同时代的,形成于同一个分子云中。因此,我们期望它们应该具有相同的体金属丰度。此外,这两颗恒星也都有巨行星在偏心轨道上,近心点为$\lesssim 0.2\,$ AU。我们调查具有这种轨道的行星是否会导致主星吸收物质,这反过来又可能在其大气丰度中留下类似的化学印记。我们推导出15个元素的丰度跨越一个范围的冷凝温度($T_{C}\approx 40-1660\,$ K)。发现这两颗恒星的元素丰度平均相差$0.04\pm0.07\,$ dex,这与两颗恒星具有相同的体金属丰度是一致的。此外,对于这两颗恒星,难熔元素($T_{C} > 900\,$ K)的丰度(相对于太阳)和$T_{C}$之间呈现出正相关,$\approx$ $1\times10^{-4}\,$ dex K $^{-1}$的斜率相似。测得的正相关并不完美;两颗恒星都表现出$\approx$ $5\times10^{-5}\,$ dex K $^{-1}$的平均趋势的分散,某些元素(Na,Al,Sc)在两颗恒星中也同样偏离。这些研究结果的背景下,巨行星的迁移模型,预测吸积的H-贫化岩石材料的宿主恒星进行了讨论。我们表明,一个简单的模拟太阳型恒星吸积材料与地球…
2014-04-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Galactic chemical evolution of exoplanet host stars: Are high-mass planetary systems young?
恒星核合成和星系化学演化的印记可以在不同的恒星星族中看到,老一代的恒星显示出更高的$α$元素丰度,而后代则富含铁峰元素。星周盘、恒星和它们的行星伙伴的演化联系和化学特征可以通过研究行星和宿主恒星性质的相互依赖关系来推断。过去的许多研究已经证实,高质量的巨行星通常存在于富含金属的恒星周围,而低质量行星的恒星宿主具有广泛的金属丰度。在这项工作中,我们分析了详细的化学丰度的样本$>900$系外行星托管恒星从不同的径向速度和过境调查。我们将$α$和铁峰值元素的恒星丰度趋势与行星质量相关联。我们发现行星的质量丰度相关性主要是负的$α$ -元素和轻微的积极或零的铁峰元素,表明恒星托管巨行星相对年轻。由等时线拟合得到的主星年龄进一步验证了这一点。后来的铁和铁峰元素的原行星物质的富集也与通过核心吸积过程形成的巨行星一致。原行星盘中较高的金属含量有利于核心的快速生长,从而为巨行星的形成提供了一条合理的路线。因此,这项研究表明,所观察到的恒星丰度和行星质量的趋势很可能是银河系化学演化的自然结果。
2022-07-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical composition of stars with massive planets
利用均匀化技术和高分辨光谱技术研究了25颗主星的恒星参数和Li、C、O、Na、Mg、Al、S、Si、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Zn、Y、Zr、Ba、Ce、Pr、Nd、Sm和Eu的丰度。分析了铁丰度[Fe/H]和指示行星形成的关键元素(Li、C、O、Mg、Si),以及[El/Fe]对$T_{cond}$的依赖关系。在我们的样本恒星中测定的铁丰度与检测到的大质量行星的范围在-0.3<[Fe/H]<0.4。[C/Fe]、[O/Fe]、[Mg/Fe]和[Si/Fe]相对于[Fe/H]的行为与银河系化学演化趋势一致。C/O和[C/O]的平均值分别为<C/O>= 0.48 +/-0.07和<[C/O]>=-0.07 +/-0.07,略低于太阳能值。在我们的样本中,有四颗恒星的Mg/Si比值在0.83到0.95之间,其余21颗恒星的Mg/Si比值在1.0到1.86之间。研究了[El/Fe]与Tcond的关系,并考虑了行星质量与金属丰度、锂丰度、C/O和Mg/Si比值以及[El/Fe]-Tcond关系的依赖性。
2021-04-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chemical abundances and kinematics of 257 G-, K-type field giants. Setting a base for further analysis of giant-planet properties orbiting evolved stars
我们进行了统一和详细的丰度分析12难熔元素(Na,Mg,Al,Si,Ca,Ti,Cr,Ni,Co,Sc,Mn和V)的样本257 G-和K-型演化恒星的CORALIE行星搜索计划。到目前为止,已知这些恒星中只有一颗拥有行星伴星。我们的目标是在化学丰度和运动学方面描述这个大样本的演化恒星,从而为进一步分析巨星周围的行星性质奠定坚实的基础。该样品经过均匀分析,可用作其他行星相关研究的比较样品,以及与恒星和星系天体物理学相关的不同类型的研究。化学元素的丰度是使用相对于太阳的LTE丰度分析,光谱合成代码MOOG和库鲁茨ATLAS 9大气网格确定的。为了分离银河系中的恒星星族,人们采用了纯粹的运动学方法和化学方法。我们证实了过剩的钠在巨星相比,外地FGK矮星。这种增强可能具有恒星演化的特征,但偏离LTE也可能产生类似的增强。我们对恒星星族的化学分离也表明了厚盘和高α金属富集恒星之间金属丰度的“差距”,正如以前在HARPS的矮星样本中观察到的那样。与大多数巨星样品一样,本样品也受到B-V色截止的影响,这排除了具有高金属丰度的低logg星和具有低[Fe/H]的高logg星。对于未来的研究行星的发生依赖于恒星金属丰度在这些演化的恒星,我们建议使用一个子样本的恒星在logg - [Fe/H]图中的“切矩形”,以克服上述问题。
2015-03-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
From stellar to planetary composition: Galactic chemical evolution of Mg/Si mineralogical ratio
这项工作的主要目标是研究对不同质量行星的形成至关重要的元素比率。我们研究行星同伴的存在和它们的宿主恒星的相对元素丰度之间的潜在相关性。我们使用了大量的FGK型矮星的样本,精确的Mg,Si和Fe的丰度已使用HARPS高分辨率和高质量的数据。对数据的第一次分析表明,低质量行星宿主星显示出较高的[Mg/Si]比,而巨行星宿主星的[Mg/Si]比场星低。然而,我们发现,[Mg/Si]比显着依赖于通过银河系化学演化的金属丰度。除去星系演化的趋势后,只有低质量行星宿主和非宿主之间的[Mg/Si]元素比的差异是显着的。这些结果表明,低质量行星在高[Mg/Si]的恒星周围更普遍。我们的研究结果表明银河系化学演化的重要性,并表明它可能在行星内部结构和组成中发挥重要作用。
2015-08-20 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Detailed chemical compositions of planet-hosting stars: II. Exploration of the interiors of terrestrial-type exoplanets
发现和描述系外行星的一个主要目标是确定与我们的地球相似(或不同)的陆地型世界。最近的研究结果强调了将挥发分去除(即挥发物的消耗)应用于行星宿主恒星的化学成分以限制陆地型系外行星的整体成分和内部的重要性。在这项工作中,我们采用这样的方法选择的样本13行星托管类日恒星,其中高精度的光球丰度已被确定在该系列的第一篇论文。与由此产生的脱挥发分恒星组成(即模型行星的整体组成)以及其他限制,包括质量和半径,我们模拟详细的矿物学和内部结构的假设,可居住区的类地行星(“外地球”)围绕这些恒星。模型输出结果显示,这些地外行星中的大多数预计将具有与地球大致相似的成分和内部结构,这与从污染的白矮星分析中独立得出的结论一致。例外的是开普勒-10和开普勒-37系外地球,我们预测它们被强烈氧化,因此会形成比地球小得多的金属核心。研究我们的去挥发模型在其极端以及不同的行星质量和半径(在地球政权)揭示了潜在的扰动在内部的类地行星。通过考虑(i)高精度恒星丰度,(ii)去挥发,(iii)行星质量和半径,这项工作代表了探索陆地型系外行星详细矿物学和内部结构的重要步骤,这反过来又是我们理解行星动力学和长期演化的基础。
2022-04-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
A high precision chemical abundance analysis of the HAT-P-1 stellar binary: constraints on planet formation
我们提出了一个高精度的,差分元素丰度分析的HAT-P-1恒星双星的高分辨率,高信噪比凯克/HIRES光谱的基础上。在这个双星系统中,第二颗恒星被认为拥有一颗凌日的巨行星,而在第一颗恒星周围还没有发现行星。主星和副星的金属丰度([Fe/H])在误差范围内是相同的:分别为$0.146 \pm 0.014$ dex($σ$ = 0.033 dex)和$0.155 \pm 0.007$ dex($σ$ = 0.023 dex)。测量了23种元素的非常精确的差别丰度比($σ$的平均误差([X/Fe])= 0.013 dex),发现两颗恒星之间无法区分:$Δ$ [X/Fe](次级-初级)= $+0.001 \pm 0.006$ dex($σ$ = 0.008 dex)。HAT-P-1中两颗恒星成分的化学组成惊人的相似性与天鹅座16 A+B中可能存在的0.04 dex能级差异相反,天鹅座16 A+B也拥有一颗巨行星,其质量至少是HAT-P-1二级恒星周围行星的3倍。我们的结论是,巨行星的存在并不一定意味着宿主恒星的化学成分不同。HAT-P-1中每颗恒星相对于太阳的元素丰度都与元素的凝聚温度呈相同的正相关;因此它们的丰度模式与大多数太阳孪星中观察到的非常相似。鉴于Melendez等人(2009)对太阳丰度模式的解释,我们得出结论,HAT-P-1的类地行星形成效率低于太阳。这与近距离巨行星的存在阻止…
2014-05-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Statistics of the Chemical Composition of Solar Analog Stars and Links to Planet Formation
与邻近的太阳类似物相比,太阳被发现缺乏难熔(岩石形成)元素,这表明它是行星形成的潜在指标。由于消耗的幅度很小,以前的分析主要依赖于高信噪比的恒星光谱和严格的差分方法来确定元素丰度。我们提出了一种替代的,基于可能性的方法,可以应用于更大的样本的恒星,精度较低的丰度测定。我们利用阿帕奇点天文台星系演化实验(APOGEE-2)和恒星参数和化学丰度管道(ASPCAP DR 16)的约1700个太阳类似物的测量。通过开发一个分层混合模型的数据,我们把约束的元素丰度的统计特性,包括与冷凝温度和难熔元素耗尽的恒星的比例的相关性。我们发现了两个不同的种群的证据:一个是耗尽的恒星种群,构成了包括太阳在内的大多数太阳类似物,另一个是未耗尽的种群,占我们样本的10-30%。我们发现凝聚温度的相关性一般与更高精度的调查较小的恒星样本。这种趋势,如果与行星系统的形成有很强的联系,就提供了一种方法,可以将恒星化学丰度模式与银河系恒星的大样本行星系统联系起来。
2020-12-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Influence of 10 Unique Chemical Elements in Shaping the Distribution of Kepler Planets
行星宿主恒星的化学丰度让我们得以一窥行星形成环境的组成。为了进一步了解这种联系,我们首次测量了行星出现与十种不同元素(C,Mg,Al,Si,S,K,Ca,Mn,Fe和Ni)化学丰度之间的相关性。利用来自阿帕奇点天文台星系演化实验(APOGEE)和盖亚的数据,为1,018个开普勒感兴趣的天体样本推导出精确的恒星参数($σ_{R_\star}\approx2.3\%$,$σ_{M_\star}\approx4.5\%$),我们构建了一个经过严格审查的开普勒行星样本,具有精确测量的半径($σ_{R_p}\approx3.4\%$)。在控制开普勒探测管道的偏差和APOGEE调查的选择功能后,我们将行星出现和化学丰度之间的关系描述为恒星光球层中每种元素的核数密度的幂,$β$。$β$因行星类型而异,但在所有十个元素的不确定性范围内是一致的。对于热行星($P$ = 1-10天),任何元素增加0.1 dex对应于超级地球($R_p=1-1.9R_\oplus$)的$\approx$增加20%,次海王星($R_p=1.9-4R_\oplus$)的$\approx$增加60%。对于所有大小和所有元素的温暖($P$ = 10-100天)行星,趋势都较弱,亚土星($R_p=4-8R_\oplus$)可能例外。最后,我们结束这项工作,谨慎地解释行星发生和恒星年龄之间的趋势,由于银河系化学演化引起的退化,并预…
2021-11-02 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Case for an Early Solar Binary Companion
我们发现,在太阳诞生星团中,一个与太阳质量相等的临时双星伴星,距离为$\sim 10^3 \; \mathrm{\; AU}$,将增加形成观测到的外部奥尔特云天体数量和捕获第九行星的可能性。特别是,第九行星被捕获的起源的发现将有利于我们的双星模型,相对于一个孤独的恒星历史。我们的模型预测了大量的矮行星,LSST可以识别,与行星九相似的轨道,这将是由恒星双星捕获的结果。
2020-11-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Effect of Galactic Chemical Evolution on Exoplanet Properties
本研究耦合星系化学演化、原行星盘尘埃凝结与行星内部结构模型,发现大质量恒星早期产生的元素使行星地幔更大核心更小,低质量恒星后期产生的铁镍元素使核心变大,导致绕老恒星运行的行星密度更低,与近期观测一致。
2025-07-15 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
A possible signature of terrestrial planet formation in the chemical composition of solar analogs
最近的研究表明,与大多数(约85%)邻近的太阳双星相比,太阳的元素丰度是异常的。与它的孪生子相比,太阳表现出相对于挥发物(Tc<900 K)缺乏难熔元素(那些冷凝温度Tc> 900 K的元素)。这一发现被推测是行星形成的一个标志,与大多数太阳双胞胎相比,太阳周围的行星形成效率更高。此外,在这种情况下,发现的丰度模式似乎更有可能与类地行星的形成有关。在这项工作中,我们分析了丰富的结果,从六个大型独立的恒星丰度调查,以确定他们是否确认或拒绝这一观测结果。我们发现,在这六项研究中,太阳类似物的元素丰度与建议作为行星形成签名的Tc趋势一致。当这些结果被不均匀地平均时,得出相同的结论。我们还研究了丰度与第一电离势(FIP)的依赖关系,这与Tc相关。与FIP的趋势将表明一个不同的起源的丰度模式发现,但我们表明,与Tc的相关性是统计上更显着。我们鼓励对富含金属的太阳类似物和晚期F型矮星进行类似的研究,对于这些恒星,元素丰度中的行星形成签名的假设做出了非常具体的预测。最后,我们研究了最近的一篇论文,该论文声称,两颗拥有超级地球般行星的恒星的丰度模式与行星形成签名假设相矛盾。相反,我们发现这两颗恒星的化学成分与我们的假设完全一致。
2010-08-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chemical Habitability: Supply and Retention of Life's Essential Elements During Planet Formation
碳、氢、氮、氧、磷和硫(CHNOPS)在地球生命的起源和增殖中起着关键作用。考虑到物理和化学的普遍性,尤其是水作为溶剂和碳作为复杂分子的骨架的普遍性,CHNOPS可能对大多数可居住的世界至关重要。为了帮助指导和告知潜在的可居住和最终居住的环境的搜索,我们首先总结了地球上各种水库的CHNOPS预算,它们在塑造我们的生物圈中的作用,以及它们在太阳星云中的起源。然后,我们综合了我们目前对这些元素如何在不同的天体物理环境中表现和分布的理解,追踪它们从垂死恒星到分子云、原行星环境的合成过程,最终在主序星周围的温带岩石行星。最后,我们确定了这段旅程中的关键分支点,强调了CHNOPS的形成行星分布可以发生显着改变的情况,并推测了这些世界的化学可居住性的后果。
2022-03-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
C3PO IV: co-natal stars depleted in refractories are magnetically more active -- possible imprints of planets
本研究通过Ca II红外三重线测量125对共动恒星的磁活动,发现难熔元素匮乏的同生恒星更活跃,支持行星形成而非吞噬导致化学异常。
2025-03-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planets Around Solar Twins/Analogs (PASTA) II: chemical abundances, systematic offsets, and clues to planet formation
本研究通过均匀的逐线微分丰度分析,发现太阳在难熔元素上相对于太阳孪生星/相似星普遍贫乏,且小行星宿主星可能呈现更强的贫乏,为行星形成提供化学线索。
2025-08-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Early Solar System instability triggered by dispersal of the gaseous disk
太阳系的轨道结构被认为是由巨行星之间的动力学不稳定性所塑造的。然而,不稳定的触发因素和时间尚未明确确定。流体动力学模型表明,当太阳的气态原行星盘存在时,巨行星在共振链中迁移到紧凑的轨道结构中。在这里,我们使用动力学模拟来表明,巨行星的不稳定性可能是由气体盘的分散引发的。当圆盘从里到外蒸发时,它的内边缘连续扫过并依次动态地扰动每个行星的轨道。相关的轨道移动导致系统外部的动力学压缩,最终引发不稳定。我们模拟系统的最终轨道与太阳系的天体物理参数的可行范围相匹配。因此,巨行星的不稳定性发生在气体盘消散的时候,天文观测限制在太阳系诞生后的几百万到一千万年。类地行星的形成要等到这样一个早期巨行星不稳定性之后才完成;不断增长的类地行星甚至可能是由它的扰动雕刻而成的,这解释了火星相对于地球的小质量。
2022-05-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chemical enrichment of giant planets and discs due to pebble drift
巨行星的化学成分提供了一种限制其形成方式和位置的方法。传统上,巨行星中的超恒星元素丰度被认为是由于富含金属的固体的吸积而可能的。这种富集伴随着富氧成分(即C/O低于圆盘的值,假设是太阳能,C/O=0.54)。如果没有固体吸积,这些行星的金属丰度预计会低于太阳,但C/O比很高。这是因为固体主要是富氧物质,例如H $_2$ O和CO $_2$,它们在盘中比CO更早冻结,留下贫金属但富碳的气体。在这里,我们表明,超太阳的金属丰度可以通过气体吸积单独的增长和径向漂移的卵石被认为是在原行星盘。通过这种机制,行星可以同时获得超太阳的金属丰度和超太阳的C/O比。这是因为当卵石迁移通过圆盘时,它们将挥发性物质向内运输,在挥发物升华的雪线处富集气体。此外,行星的组成可以用来限制它形成的地方。由于高的C/H和C/O比不能通过固体的吸积来产生,因此可以通过固体富集的水平来区分通过卵石吸积和星子吸积形成。最后,我们预计木星的碳氧比应该接近或高于太阳,如果它的碳丰度增加是通过吸积富含金属的气体。因此,朱诺号对木星碳氧比的测量应该可以确定木星是从富碳气体还是富氧固体中吸积金属的。
2017-05-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Rocky planet engulfment in the binary system HIP 71726-37
双星被认为是化学上均匀的,因为它们是从同一个分子云中诞生的。然而,高精度的化学丰度显示,一些双星系统显示出成分之间的化学差异,这可能是由于行星吞没。在这项工作中,我们确定了精确的基本参数和化学丰度的二进制系统HIP 71726/ HIP 71737。我们的研究结果表明,这对是真正的conatal,coeval和comoving。我们还发现,HIP 71726比HIP 71737更富含铁等难熔元素,$Δ$ [Fe/H] $= 0.11 \pm 0.01$ dex。此外,HIP 71726的锂丰度比HIP 71737高1.03 dex,这是在$Δ$ $T_{\rm eff}$ $\leq$ 50 K的双星系统中检测到的最大差异。$9.8^{+2.0}_{-1.6}$ M $_{\oplus}$的岩石物质的摄入充分解释了在HIP 71726中观察到的难熔元素和高Li含量的增强,从而加强了一些双星系统中的行星吞没情景。
2021-09-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
A window on the efficiency of the s-process in AGB stars: chemical abundances of n-capture elements in the planetary nebula NGC 3918
利用深紫外可见光谱VLT分光光度数据研究了行星状星云NGC 3918的化学成分。我们识别并测量了750多条发射线,使我们的光谱成为行星状星云有史以来最深的光谱之一。在这些线中,我们检测到非常微弱的几个中子捕获元素(硒,氪,铷,和氘),这使我们能够计算其化学丰度与前所未有的准确性,从而限制了效率的S-过程和对流疏浚的祖星NGC 3918。
2015-10-15 astro-ph.SR
Molecules with ALMA at Planet-forming Scales (MAPS) III: Characteristics of Radial Chemical Substructures
行星形成尺度下的分子与ALMA(MAPS)大型计划提供了一个详细的,高分辨率(${\sim}$ 10-20 au)的分子线发射视图,在空间尺度上与行星形成相关的五个原行星盘。在这里,我们提出了一个系统的分析化学亚结构在18个分子线对MAPS源:IM Lup,GM Aur,AS 209,HD 163296,和MWC 480。我们确定了200多个化学亚结构,发现在几乎所有的半径线发射检测。广泛多样的径向形态-包括环,间隙和高原-观察到每个磁盘内和整个MAPS样品。这种多样性线发射轮廓也存在于最里面的50金。总的来说,这表明行星在不同的化学环境中形成,无论是在磁盘上还是在同一磁盘内的不同半径。内部150金,大多数的MAPS磁盘的化学子结构在空间上一致的毫米连续的子结构,指示磁盘中平面和温暖的,升高的分子发射层之间的物理和化学联系。内部盘中的一些化学亚结构和150 Au外部的大多数化学亚结构不能直接与尘埃亚结构联系起来,然而,这表明化学亚结构也有其他原因,例如雪线,紫外光子通量梯度,电离和径向变化的元素比。这意味着化学亚结构可以发展成为不同盘特征的强大探针,除了影响行星聚集的环境之外。本文是《天体物理学杂志增刊》MAPS特刊的一部分。
2022-05-13 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Improving the determination of chemical abundances in planetary nebulae
行星状星云是中低质量恒星演化的产物。这些天体的化学性质研究提供了有关He、O、Ne、Ar、S等元素丰度及其与祖星演化相关的变化的重要信息。从恒星演化以及星系的形成和化学演化的角度来看,准确测定行星状星云的丰度是非常重要的。最近,新的HeI发射率和电离校正因子(ICF)发表在文献中。在这项工作中,这些新的参数用于在光电离星云的化学丰度的确定代码。该代码用于重新编制我们小组以前观测到的银河系核球行星状星云的化学丰度,也用于确定银河系中心附近行星状星云样品的新化学丰度。新的发射率和ICFs稍微修改了元素的丰度的He,N,O,Ar和Ne。另一方面,S丰度高于以前的测定。新的ICF可部分解决硫异常。
2016-12-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical abundances of 1111 FGK stars from the HARPS GTO planet search program IV. Carbon and C/O ratios for Galactic stellar populations and planet hosts
我们研究碳丰度有两个目的。一方面,我们希望在银河系化学演化的背景下评估碳的行为。另一方面,我们专注于可能的依赖性的碳丰度的行星的存在和各种因素(如不同的氧线)的影响上的C/O元素比的测定。我们从HARPS-GTO样本中的757颗FGK恒星的两条原子线推导出碳的化学丰度。这些丰度是使用自动测量的EW和Kurucz ATLAS 9大气网格用代码MOOG得出的。氧丰度,使用不同的线得出,取自本系列以前的论文,并更新了新的恒星参数。我们发现,厚盘和薄盘恒星的[C/Fe]在整个金属丰度范围内是化学分离的,它们有共同之处。此外,高$α$富金属星的[C/Fe]比也比薄盘星高,分离度高,达到[Fe/H]\,$\sim$\,0. 2\,dex. [C/O]比呈现出一个总体平坦的趋势,作为[O/H]的函数,但当考虑到类似金属量的恒星时,这种趋势变成了负值。我们发现初步的证据表明,恒星的低质量行星在较低的金属丰度有较高的[C/Fe]比恒星没有行星在相同的金属丰度,以同样的方式已经发现的$α$元素。最后,当使用6158 A的氧线时,我们绝大多数恒星的元素C/O比低于0.8,然而,6300 A的禁氧线提供了系统性的更高C/O值。此外,通过使用不同的大气模型的C/O比可以有一个不可忽略的差异冷星。因此,碳氧比应按比例缩放到一个共同的太阳能参考,以正确评估其行为。
2021-10-25 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Signatures of rocky planet engulfment in HAT-P-4. Implications for chemical tagging studies
目标。通过研究HAT-P-4的丰度与凝聚温度Tc的关系,探索双星系统中行星形成的可能化学特征。恒星HAT-P-4拥有一颗通过凌日探测到的行星,而它的恒星同伴没有任何探测到的行星。我们还研究了锂的含量,这可能有助于阐明系外行星宿主恒星中锂的耗尽问题。结论.发现系外行星宿主恒星HAT-P-4的金属丰度比它的伴星高出约0.1德克斯,这是在类似系统中观察到的金属丰度差异最大的系统之一。这可能对化学标记研究产生重要影响,解开具有共同起源的恒星群。我们排除了每颗恒星可能的特殊组成,如lambda Boo,Delta Scuti或Blue Straggler。恒星HAT-P-4是增强耐火元素相对于挥发性相比,它的恒星同伴。值得注意的是,HAT-P-4的锂丰度比它的伴星高出约0.3德克斯,这与解释行星存在导致锂耗尽的模型相反。我们提出了一个假设,在行星形成的时候,恒星HAT-P-4将内部的耐火材料锁定在微行星和岩石行星中,并在更远的距离形成了外部的气体巨行星。这些耐火材料随后被吸积到恒星上,可能是由于巨行星的迁移。这解释了较高的金属丰度、较高的锂含量和检测到的负Tc趋势。最近,一个类似的假设被提出来用于太阳双星HIP 68468,它在某些方面类似于HAT-P-4。我们估计至少有Mrock ~ 10 Mearth锁定在耐火材料中,以重现所观察到的Tc趋势和金属丰度。
2017-07-07 astro-ph.SR
AB Aur, a Rosetta stone for studies of planet formation (I): chemical study of a planet-forming disk
AB Aur是一颗赫比格Ae星,拥有一个原型的过渡盘。该盘显示出与行星形成机制有关的过多特征。了解这些特征的物理和化学特征对于推进我们对行星形成的认识至关重要。我们的目标是描述赫比格Ae星AB Aur周围的气体盘。使用NOEMA进行了完整的光谱研究,以确定物理和化学条件。我们提出了新的连续谱和12CO,13CO,C18O,H2CO和SO线的观察。我们使用积分强度图和堆叠光谱来估计盘的温度。通过结合我们的13CO和C18O观测,我们计算了沿磁盘的气尘比。我们还推导出不同物种的列密度图,并使用它们来计算丰度图。我们的观测结果进行了比较鹦鹉螺天体化学模型。我们检测到连续发射的环,从0.6到2.0弧秒,峰值在0.97和一个强大的方位角不对称性。所观察到的分子具有不同的空间分布,且分布的峰值与结合能无关。利用H_2CO和SO谱线,我们得到了平均盘温为39K。我们得出了一个气体与灰尘的比例范围从10到40。与Nautilus模型的比较有利于一个低气尘比(40)和突出的硫耗尽的磁盘。从一个非常完整的光谱研究围绕AB Aur的原型盘,我们推导出,第一次,沿磁盘的气体温度和气体尘埃比,提供的信息是必不可少的约束流体动力学模拟。此外,我们探讨了气体化学,特别是,硫耗尽。推导出的硫消耗取决于假定的C/O比。用C/O~0.7和S/H = 8e-8更好地解释了我们的数据。
2020-08-04 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Determining the Metallicity of Low-Mass Stars and Brown Dwarfs: Tools for Probing Fundamental Stellar Astrophysics, Tracing Chemical Evolution of the Milky Way and Identifying the Hosts of Extrasolar Planets
我们提出了一个简短的概述分裂会议上确定的金属丰度的低质量的矮星,是组织的一部分,冷星16会议。我们回顾当代的光谱和光度技术估计金属丰度在低质量的矮星,并讨论了测量准确的金属丰度的研究使用亚矮星的银河系和化学演化的重要性,创建褐矮星的金属丰度基准,并寻找太阳系外行星的低质量的矮星。此外,我们还介绍了目前对金属丰度对恒星演化和大气模型影响的了解,并讨论了在将理论模型与数据进行比较时需要考虑的一些重要限制。
2011-01-05 astro-ph.SR
CEMP stars: possible hosts to carbon planets in the early universe
我们探讨了在碳增强贫金属(CEMP)恒星的富碳原行星盘中行星形成的可能性,这些恒星可能是早期宇宙的遗迹。在这个低质量恒星的子集中,化学异常丰度模式([C/Fe] $\geq$ 0.7)表明污染的原始核心坍塌超新星(SNe)喷出物,特别是富含碳尘埃颗粒。通过比较CEMP恒星的原行星盘中的尘埃沉降时间尺度与预期的盘寿命(假设通过光蒸发耗散),我们确定了从CEMP恒星的最大距离$r_{max}$,在该距离上,富碳星子的形成是可能的,作为宿主恒星[C/H]丰度的函数。然后,我们使用我们的线性关系之间的$r_{max}$和[C/H],随着理论推导出的固体,纯碳行星的质量半径关系,以表征潜在的行星过境主机CEMP恒星。考虑到相关的凌日可以通过当前和即将到来的天基凌日调查来检测,我们建议启动一个观测计划,在CEMP恒星周围寻找碳行星,希望能够揭示大爆炸后早期行星系统可能形成的问题。
2016-04-27 astro-ph.CO astro-ph.SR
Nucleosynthesis and chemical evolution of intermediate-mass stars: results from planetary nebulae
行星状星云是研究中等质量恒星核合成和化学演化的理想实验室。在这些天体中,可以获得由PN祖星制造或污染的几种化学元素的精确丰度,例如He,N,C,以及最初由前几代更大质量的恒星产生的元素,即O,Ne,Ar和S。其中一些元素在恒星中很难研究,因此PN可以用来补充从恒星数据中获得的结果。在过去的几年中,我们已经获得了大量的PN样本,精确推导出的丰度,包括不同群体的对象,即太阳邻域,银河系盘和anticenter,银河系隆起和麦哲伦云。在这项工作中,我们提出了我们最近的分析结果的He,O,N,S,Ar和Ne的化学丰度在银河系和麦哲伦云PN。所有元素的平均丰度和丰度分布,以及距离无关的相关性。这些相关性特别重要,因为它们可以直接与最近的中等质量恒星理论演化模型的预测进行比较。
2010-12-01 astro-ph.SR
Planet signatures and effect of the chemical evolution of the Galactic thin-disk stars
内容:基于高精度丰度测定的研究表明,太阳孪晶的化学模式的特征是相对于太阳的差异丰度与元素的凝结温度(Tc)之间的相关性。有人认为,这种关系的起源与银河系盘的化学演化有关,但也可能涉及与恒星周围行星存在有关的其他过程。目的:我们分析了14个太阳孪晶和太阳的HIRES光谱,以提供新的见解的机制,可以确定[X/H]和Tc之间的关系。研究方法:我们的光谱分析产生了恒星参数(Teff、log g、[Fe/H]和$ξ$)、年龄、质量和22种元素(C、O、Na、Mg、Al、Si、S、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sr、Y和Ba)的丰度。我们使用这些测定对银河系盘的化学演化提出了新的限制,并验证了这个过程是否可以单独解释迄今为止观察到的不同的[X/H]-Tc斜率。结果:所有物种的[X/Fe]比值均与年龄相关。这些关系的斜率使我们能够描述银河系盘的化学演化对太阳孪晶化学模式的影响。在扣除化学演化效应后,我们发现未演化的[X/H]-Tc斜率值不再依赖于恒星年龄。然而,这些[X/H]-Tc斜率之间的广泛差异,覆盖范围为$\pm$ 4~10 $^{-5}$ dex K $^{-1}$,表明除了化学演化之外的过程可能影响[X/H]-Tc斜率。结论:我们的样本在所有年龄段的未演化的[X/H]-Tc斜率值的范围很广,可以反映到目前为止观察到的系外行星系统之间的广泛多样性,以…
2015-11-04 astro-ph.SR