Orbital inclination and mass of the exoplanet candidate Proxima c
我们分析了Damasso等人最近发现的系外行星候选者Proxima c的轨道参数。(2020)使用其光谱轨道参数和Gaia DR2自行异常的组合。我们得到的轨道倾角$i = 152 \pm 14 °$的的Escherde解决方案,对应的行星质量$m_c = 12^{+12}_{-5}\ M_\oplus$,相当于天王星或海王星。虽然推导出的轨道参数是太不确定的准确预测的行星的位置为一个给定的时代,我们提出了一个地图,其存在的概率相对于其母星在未来几年。
2020-03-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Relative photometry of transiting exoplanet CoRoT-Exo-2b
位于莫德拉的夸美纽斯大学天文和地球物理观测台(AGO)对太阳系外行星COROT-Exo-2b在其母星前方过境进行了相对CCD测光。确定了物理和轨道参数,并与以前公布的数据进行了比较。
2009-02-18 astro-ph.SR
A reappraisal of parameters for the putative planet PTFO 8-8695b and its potentially precessing parent star
PTFO 8-8695系统中已发表的褪色事件的光度学是使用改进的恒星几何形状,表面强度,特别是重力暗化的处理方法来模拟的,目的是检验行星凌日假说。衰落事件的形态变化可以通过采用对流包络重力暗化再现,但近临界恒星旋转是必需的。这导致与光谱观测不一致;该模型还预测了与恒星岁差相关的大量光度变化,与观测相反。此外,轨道角动量与转动角动量的经验比值与物理上合理的值不一致。一颗系外行星经过一颗进动的、重力变暗的恒星可能不是这个系统中周期性衰落事件的正确解释。
2016-01-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Population synthesis of exoplanets accounting for orbital variations due to stellar evolution
本文通过种群合成方法研究1-8倍太阳质量恒星周围系外行星在恒星演化至白矮星阶段的轨道演化,发现约60%行星被母恒星吸收、不到1%被抛射,并估算银河系中约存在3亿颗被抛射行星。
2023-09-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraining Tidal Dissipation in Stars from The Destruction Rates of Exoplanets
我们使用的太阳系外行星的分布在圆形轨道周围的恒星与地面的过境搜索检测到的表面对流区,以约束如何有效地提高了潮汐的行星上的母星消散。我们将该效率参数化为潮汐品质因数(Q*)。我们的结论是,目前已知的行星的人口是不一致的Q*<10^7在99%的水平。先前的研究表明,Q* 值需要在10^5和10^7之间,才能解释星团中主序星低质量双星的轨道圆化,这表明不同的耗散机制可能在两种情况下起作用,最有可能是由于恒星-恒星与行星-恒星系统相对于恒星旋转频率的潮汐强迫频率非常不同。
2012-05-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Fate of Exoplanets and the Red Giant Rapid Rotator Connection
我们计算了主序星周围的系外行星同伴的命运,以探索红巨星分支演化过程中其宿主恒星摄入行星的频率。利用已发表的系外行星系统的性质,结合恒星演化模型和Zahn的潮汐摩擦理论,我们模拟了行星轨道随着其宿主恒星的演化而发生的潮汐衰减。大多数目前在其恒星2天文单位内运行的行星预计将在其恒星的红巨星分支上升结束时被吞噬。我们的模型证实,许多凌日行星足够接近它们的母恒星,它们将在恒星的主序星寿命期间被吸积。我们还发现,行星吸积可能在解释神秘的红巨星快速旋转体中发挥重要作用,尽管合适的行星系统似乎不足以解释所有这样的快速旋转体。我们将我们的模型快速旋转和幸存的行星系统与现实生活中的对应系统进行比较,并讨论这项工作对更广泛的系外行星领域的影响。
2010-12-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Rotation Periods, Variability Properties and Ages for Kepler Exoplanet Candidate Host Stars
我们报告的旋转周期,变化的特点,gyrochronological年龄的开普勒对象的兴趣主机恒星~950。我们发现一个广泛的分散的光度变化的幅度作为旋转的函数,可能表明恒星之间的斑点分布的差异。我们使用这些旋转周期结合已发表的光谱测量的vsini和恒星参数来推导恒星的视线倾角,并找到一些可能的自旋轨道不一致的系统。此外,我们还发现了几个系统与近距离的行星候选人,其恒星旋转周期等于或两倍的行星轨道周期,表明这些行星和它们的母星之间可能的潮汐相互作用。如果这些系统通过验证成为被确认的行星,它们将为这些系统的进化历史提供重要线索。
2013-09-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evolution of Spin Direction of Accreting Magnetic Protostars and Spin-Orbit Misalignment in Exoplanetary Systems
最近的观测表明,在许多系外行星系统中,母恒星的自转轴与行星的轨道轴不一致。这些都被用来反驳短周期行星迁移到它们现在的位置是由于潮汐与它们的出生盘的相互作用。然而,这种解释是基于这样的假设,即年轻恒星的自旋平行于围绕它们的原恒星盘的旋转轴。我们表明,磁星和它的拱星盘之间的相互作用可以(但不总是)有推动恒星的自旋轴远离盘的角动量轴的垂直状态,甚至逆行状态的效果。因此,在盘中形成的行星可能会有它们的轨道轴与恒星的自转轴不一致,甚至在任何额外的行星-行星散射或Kozai相互作用发生之前。一般来说,磁层-磁盘的相互作用导致了广泛的分布的自旋-轨道角,与一些系统对齐和其他系统错位。
2010-11-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Spin-Orbit Misalignment of the XO-3 Exoplanetary System
我们目前的光度和光谱观测2009年2月2日过境的系外行星XO-3b。新的数据表明,行星轨道轴和恒星旋转轴是不对齐的,正如Hebrard和同事早些时候报道的那样。我们发现两个轴的天空投影之间的角度为37.3 +/-3.7度,而之前报道的值为70 +/-15度。这种差异的意义尚不清楚,因为有系统性影响的迹象。XO-3b是第一颗已知轨道相对于母恒星赤道平面高度倾斜的系外行星,因此它可能满足一些大质量行星迁移到近距离轨道的预测。我们重新审视热木星系统中自旋轨道对齐的统计分析。假设恒星的折射率服从单一的瑞利分布,我们发现该分布的众数为13 ^{+5}_2} deg。然而,仍然存在这样的情况,即代表两个不同迁移通道的模型-其中一些行星是从完美对齐的分布中绘制的,其余的是从各向同性分布中绘制的-比单个瑞利分布更受欢迎。
2009-05-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Direct imaging of exoplanets
本文综述高对比度成像直接探测系外行星的技术条件、后处理重要性及其在年轻行星、褐矮星和原行星研究中的贡献。
2024-05-08 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Transit Ingress and the Tilted Orbit of the Extraordinarily Eccentric Exoplanet HD 80606b
我们提出了一个横贯大陆的运动,观察2009年6月5日过境的系外行星HD 80606 b的结果。我们报告了第一次检测到的过境入境,揭示了过境持续时间为11.64 +/- 0.25小时,并允许更强大的系统参数的测定。在中星时获得的凯克光谱表现出异常的蓝移,给出了恒星自旋轴和行星轨道轴未对准的明确证据。Keck数据显示,预计自旋轨道角在32-87度之间,置信度为68.3%,在14-142度之间,置信度为99.73%。因此,这颗行星的轨道不仅是高度偏心的(e=0.93),而且也是偏离母恒星赤道平面的。根据行星的偏心轨道是由Kozai机制引起的想法,预测了一个大的倾斜。独立于该理论,值得注意的是,所有3个已知自旋轨道不对准的系外行星系统都有偏心轨道上的大质量行星,这表明这些系统的迁移方式与圆形轨道上的低质量行星不同。
2009-09-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Faint intermediate luminosity optical transients (ILOTs) from engulfing exoplanets on the Hertzsprung gap
我们跟随四个观测到的系外行星的演化,直到每个行星各自的母星脱离主序星并吞没其行星开始共同的包络演化(CEE),得出的结论是,在每种情况下,这一过程都为中间光度光学瞬变提供了动力(CENT;发光的红新星)。我们将最后几千天的轨道衰变的CEE和确定的性质的恒星在CEE的开始。我们将天蝎座V1309的性质缩放到一颗行星的性质,这颗行星进入了一颗恒星内部的CEE,并靠近赫兹斯普林间隙,以估计预期的天蝎座V1309的持续时间和光度。基于这些,我们估计,对于一颗木星质量的行星来说,它的亮度将持续几天,并达到几千个太阳光度。这种类型的超新星比经典的新星更不明亮。由于少量的预期尘埃和少量的能量,吸积过程可以释放到行星上,这样的CBT可以教我们在恒星的CEE开始合并的同伴。我们的研究增加了行星在与更大质量的伴星相互作用时可以提供动力的各种各样的能量。
2022-01-11 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
The grain size survival threshold in one-planet post-main-sequence exoplanetary systems
在演化的巨分支阶段,尘埃、颗粒、巨石、小行星和主要行星的大小分布和轨道结构决定了最终碎片的优势和可观测性,这些碎片被发现围绕在白矮星周围,并用金属污染其大气层。在这里,我们利用光引力平面限制性三体问题在一个行星的巨分支系统,以表征的颗粒作为母星的光度和质量发生剧烈变化的轨道。我们执行一个详细的动力学分析的字符的颗粒轨道(碰撞,逃逸,或有界)作为一个功能的位置和能量在整个巨大的分支演变。我们发现,对于主序星质量为$2.0M_{\odot}$的恒星,巨大的分支演化,加上行星的存在,普遍触发小于1毫米的颗粒逃逸,而大于5厘米的颗粒则与恒星结合。这一结果适用于具有类地行星或巨行星的系统,在很大程度上与行星的位置无关,并有助于建立巨分支行星系中小粒子逃逸的辐射尺寸阈值。
2020-07-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exoplanet Nodal Precession Induced by Rapidly Rotating Stars: Impacts on Transit Probabilities and Biases
本研究推导了快速旋转大质量恒星引发轨道交点进动时系外行星的凌星概率,发现该效应已使开普勒天区部分热木星凌星概率提升数个百分点,还给出凌星参数演化表达式,指出其可能导致行星发生率及轨道参数分布的观测偏差。
2023-04-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Venus as an Exoplanet: I. An Initial Exploration of the 3-D Energy Balance for a CO$_{2}$ Exoplanetary Atmosphere Around an M-Dwarf Star
本研究使用三维模型模拟绕M型矮星GJ 436运行的类金星系外行星大气,发现EUV-UV加热和NIR加热变化显著影响高层大气的温度分布与纬向风,而CO2冷却在特定气压下平衡了这些加热效应。
2024-05-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary System Disruption by Galactic Perturbations to Wide Binary Stars
在双星系统中发现的系外行星中,有近一半是在平均恒星间距超过1,000天文单位(1天文单位是地球到太阳的距离)的非常宽的双星系统中,然而这种遥远的双星伴星对行星演化的影响仍然没有被研究。与它们更紧密的对应物不同,宽联星的恒星轨道在银河潮汐和其他经过恒星的脉冲的影响下不断变化。在这里,我们报告的数值模拟表明,广泛的双星轨道的可变性质显着重塑行星系,他们的主机,通常陀螺形成后。与先前的理解相反,宽的双星伴星可能经常强烈地扰动行星系,引发行星抛射和激发幸存行星的轨道偏心率。事实上,观测到的系外行星偏心率提供了证据;在宽双星中的巨型系外行星轨道在统计上比孤立恒星周围的轨道更偏心。当我们假设孤立恒星和宽双星拥有相似的行星系,其最外层的巨行星通过早期的内部不稳定性分散在离母星10 AU以上时,这两种偏心率分布都能很好地再现。因此,我们的研究结果表明,虽然宽联星最终截断其行星系,大多数孤立的巨型系外行星系统拥有额外的遥远,仍然未被发现的行星。
2013-01-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidally Distorted Exoplanets: Density Corrections for Short-Period Hot-Jupiters based solely on Observable Parameters
短周期热中子星与其母星的接近意味着它们会受到极端的潮汐力的影响。这对它们的结构有着深远的影响,因此,假设行星是球形的密度测量可能是不正确的。我们模拟了34个已知的短周期热彗星的潮汐畸变表面,假设行星的引力等势面不变,并且仅根据系外行星系统的观测参数计算了由此产生的密度。将这些结果与假设行星是球形的密度值进行比较,发现对于周期很短(通常小于两天)的行星,测量的密度有明显的变化。对于最短周期的系统之一,WASP-19 b,我们确定从球形的情况下,体积密度减少12%,对于本研究中的大多数系统,该值在1- 5%的范围内。另一方面,我们也发现的情况下,失真是可以忽略不计的(相对于行星参数的测量误差),即使在一些非常短的周期系统的情况下,取决于质量比和行星半径。对于需要明显巨大核心质量的高密度气体行星,由于潮汐变形的密度修正对于最短周期系统可能变得重要。
2014-05-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Extrasolar Planets and Their Host Stars
为了了解系外行星,你需要了解它的母星。太阳系外行星的天体物理参数直接或间接地取决于它们各自的宿主恒星的性质。这些主星通常是系统中唯一可见的组成部分。这本书描述了我们的工作领域的表征系外行星宿主恒星使用干涉测量法来确定角直径,三角视差,以确定物理半径,和SED拟合,以确定有效的温度和光度。干涉测量数据基于我们使用CHARA阵列进行的长达十年的调查。我们描述了我们的方法,并给出了该领域的最新状态,包括一个表格,其中包含所有恒星的天体物理特性,其高精度干涉直径高达150 pc(2016年11月状态)。此外,我们更详细地阐述了一些特别重要或重要的系外行星系统,特别是关于(1)从凌日系外行星获得的见解,(2)系统宜居带的确定,以及(3)直接确定和基于模型的恒星半径之间的差异。最后,我们讨论了当前和未来的工作,包括基于干涉数据的半经验方法的校准。
2017-07-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exoplanetary Spin-Orbit Alignment: Results from the Ensemble of Rossiter-McLaughlin Observations
行星轨道轴与其母星自转轴之间的夹角psi是判断行星形成、轨道迁移和潮汐演化的一个可能的标准。一般来说,psi是无法测量的,但对于凌日行星,可以通过罗西特-麦克劳克林效应测量两个轴的天空投影之间的角度λ。在这里,我们展示了如何结合不同系统中的lambda测量,以获得对psi的统计约束。我们将该方法应用于11个已发表的测量λ,使用两种不同的单参数分布来描述合奏。首先,假设瑞利分布(或者更准确地说,球体上的Fisher分布),我们发现峰值小于22度,置信度为95%。第二,假设轨道的一部分f相对于恒星具有随机取向,而其余部分(1-f)是完美对齐的,我们发现f<0.36,置信度为95%。后一种模型比瑞利分布更好地拟合数据,主要是因为发现XO-3系统严重失准,而其他10个系统与完美对准一致。如果XO-3的结果被证明是可靠的,那么我们的结果可能被解释为两种不同的行星迁移模式的证据。
2009-02-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Great Escape II: Exoplanet Ejection from Dying Multiple Star Systems
太阳系外的行星和碎片带围绕后主序星的单个恒星运行,随着恒星质量的减少,这些行星和碎片带可能会变得不受约束。在多恒星系统中,额外恒星的存在或共同演化会使轨道激发和逃逸的前景显着复杂化。在这里,我们调查的多相,非线性质量损失的动力学后果,并建立一个标准的任何恒星的多重性系统,以保留一个行星的轨道周围的所有母星。对于变成白矮星的单颗恒星,这个标准可以与拉塞卡极限结合起来,建立行星保留的最大允许质量损失率。然后,我们将该标准应用于整个恒星质量相空间中不断发展的二元系统中的环联星行星。通过大约10^5颗恒星演化轨迹的实现,我们将行星抛射前景描述为双星分离、恒星质量和金属丰度的函数。这项研究表明,居住在距离恒星中心集中的几十个天文单位的行星很容易在各种各样的多系统中逃逸。此外,对于给定的系统质量,行星更容易从多个恒星系统而不是从单个恒星系统中弹射出来。对于质量大于2个太阳质量的系统,多恒星系统代表了自由浮动行星的更大来源。
2012-02-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Characterization of Low Mass K2 Planet Hosts Using Near-Infrared Spectroscopy
我们提出了中等分辨率的近红外光谱在$H, J$和$K$波段的M矮主机的美国宇航局的K2任务发现的候选过境系外行星。我们采用已知的光谱特征和恒星物理性质之间的经验关系来测量我们的样品的有效温度,半径,金属丰度和光度。在K2的56颗晚型恒星的初始样本中,我们确定了35个M矮星。对于该子样品,我们推导出从$2,870$到$4,187$ K的温度范围、$0.09-0.83$ $R_{\odot}$的半径、$-2.67<log L/L_{\odot}<-0.67$的光度以及$-0.49$和$0.83$ dex之间的[Fe/H]金属丰度。然后,我们采用来自光谱的恒星特性,与K2光变曲线,以表征他们的行星。我们报告了33颗系外行星候选者,轨道周期从0.19到21.16天不等,中值半径和平衡温度分别为2.3 $R_{\oplus}$和986 K。利用文献中的行星质量-半径关系,我们确定了7颗系外行星可能是岩石行星,尽管我们得出的结论是,可能没有一颗行星位于其母星的可居住区。
2018-08-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Great Escape: How Exoplanets and Smaller Bodies Desert Dying Stars
越来越多的太阳系外行星围绕主序星运行的发现激发了旨在了解这些行星命运的研究。在传统的“绝热”近似中,次级恒星的偏心率在恒星质量损失期间保持不变。在这里,我们删除这个近似,调查的两个身体点质量问题与各向同性的质量损失,并说明由此产生的动力学演化。恒星质量损失的幅度和持续时间,再加上次级恒星的初始轨道特性,可能会引起抛射、适度的离心泵,甚至是轨道的圆化。我们的结论是,奥尔特云和广泛的分离行星可能是动态抛出的1-7太阳质量的母星在AGB的演化。从7-20太阳质量的超新星中幸存下来的绝大多数行星物质将从系统中动态喷出,限制了第一代脉冲星行星的存在。在大于20个太阳质量的黑洞祖先周围的行星可能很容易存活下来,或者很容易被弹出,这取决于核心坍缩和应用的超级风模型。在恒星演化过程中喷出的物质可能对自由漂浮的行星人口有很大的贡献。
2011-07-06 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.class-ph
The signatures of the parental cluster on field planetary systems
由于年轻星团的恒星密度很高,在这些环境中形成的行星系很可能经历了与其他恒星相遇的扰动。我们进行了直接的$N$体模拟的多行星系统中的星团研究恒星遭遇和内部行星动力学的综合影响。这些行星系最终成为银河系的一部分,母体星系团被解散,这是目前已知的系外行星被观察到的地方。我们表明,恒星相遇引起的扰动导致不同的签名领域的行星系,最突出的是,激发的轨道倾角和偏心率。在星团半质量半径内形成的行星系更容易受到这种扰动。轨道根数在最外层的轨道上受到最强烈的激发,但这种效应通过长期演化传播到整个行星系。行星喷射可能会在恒星相遇很久之后发生。在这些简化系统中幸存的行星平均倾向于有更高的倾角和更大的偏心率,而不是受到较弱扰动的系统。一旦母星团解体,外部扰动就不再影响逃逸的行星系,进一步的演化就在弛豫时间尺度上进行。这些被抛出的行星系的外部区域往往会缓慢地放松,以至于它们的状态携带着它们在星团中最后一次强烈相遇的记忆。无论恒星密度,我们观察到一个强大的多重性和平均倾角/偏心率之间的关系。我们推测,“开普勒二分法”观察领域的行星系是一个自然的结果,他们的早期演化的父集群。
2017-11-23 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Transit Hunt for Young and Maturing Exoplanets (THYME) VIII: a Pleiades-age association harboring two transiting planetary systems from Kepler
年轻的行星提供了一个窗口,进入早期阶段和演变的行星系。进行此类研究的理想行星是在同时代的协会,在那里父母人口可以精确地确定他们的年龄。我们描述了开普勒场中的一个年轻星协(MELANGE-3),它包含两个凌日行星系(Kepler-1928和Kepler-970)。我们通过寻找具有高锂含量的开普勒行星宿主周围的运动学和空间超密度来识别MELANGE-3。为了确定MELANGE-3的年龄和成员资格,我们将新的高分辨率光谱与Kepler-1928附近恒星的空间和运动学光变曲线,速度和天体测量相结合。我们使用由此产生的旋转序列,锂水平,和候选成员的颜色星等图,以确认存在一个同时代的$105\pm$ 10百万年人口。MELANGE-3可能是最近发现的Theia 316流的一部分。对于这两个系外行星系统,我们修正了恒星和行星参数,考虑到新确定的年龄。通过拟合4.5年的开普勒光变曲线,我们发现开普勒-1928 b是一颗轨道为19.58天的$2.0\pm0.1R_\oplus$行星,而开普勒-970 b是一颗轨道为16.73天的$2.8\pm0.2R_\oplus$行星。开普勒-1928之前被标记为食双星,我们使用APOGEE的径向速度排除了这种情况,并从统计学上验证了信号的行星起源。鉴于它与开普勒领域的重叠,MELANGE-3对研究年时间尺度上的斑点演化很有价值,这两颗行星都有助于年轻恒星协会中凌…
2022-06-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exoplanets Beyond the Solar Neighbourhood: Galactic Tidal Perturbations
大多数银河系外的太阳系行星可能居住在银河系中心的几千秒差距内。作用在行星上的银河潮汐力与银河系中行星的半径成反比,因此在内银河系中的潮汐力要比太阳系附近的潮汐力大得多。在3.5至10千秒差距的范围内,来自银河系圆盘的垂直潮汐占主导地位。在3.5kpc以内,银河系隆起的影响不可忽视,面内潮汐分量与垂直分量同样重要。在这里,我们量化这些潮汐引起的轨道变化。我们发现,最大的扰动发生时,行星轨道是严重失调的母星的轨道。当两个平面垂直时,行星的偏心率趋于一致,尽管半长轴不受影响。当两个平面重合时,来自银河潮汐的影响被最小化,但保持非零。在这些情况下,我们提供了生存时间的估计,以及作为银河系参数的函数的所有银河系外行星的最小基线偏心率变化。类似于太阳系的倾角(约60度)可以很容易地导致银河系隆起深处(50 pc以内)的宿主恒星周围的偏心海王星(约30 AU)经历十分之几的偏心率变化,并导致已知最广泛分离的系外行星(约1000 AU)在银河系圆盘中经历类似的变化。这些变化发生在几个陀螺仪的时间尺度上,一个典型的主序列寿命的一小部分。
2012-12-17 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Stars Don't Eat Their Young Migrating Planets - Empirical Constraints On Planet Migration Halting Mechanisms
摘要:发现的“热木星”非常接近其母星,证实了类木行星通过几种潜在的机制向内迁移。我们提出了行星迁移停止机制的经验约束。我们计算模型的密度函数在轨道半长轴恒星质量平面的近距离系外行星表示行星迁移,通过几种机制停止,包括内部1:2共振与磁层盘截断半径,内部1:2共振与尘埃升华半径,和潮汐停止的几种情况。不同的模型在预测的幂律依赖的系外行星轨道半长轴作为恒星质量的函数,因此,我们也包括一个幂律模型的指数作为一个自由参数。我们使用贝叶斯分析来评估模型在再现确认的系外行星和开普勒候选者的经验分布方面的成功,这些行星和开普勒候选者的轨道内部为0.1 AU。我们的研究结果证实了恒星质量与停止距离的相关性。潮汐停止提供了最好的拟合经验分布的确认木星系外行星在统计上稳健的水平,符合Kozai机制和自旋轨道错位的相当一部分热彗星。对于开普勒候选者,有一个更有限的范围内的恒星质量相比,已确认的行星,我们无法辨别之间的潮汐耗散和磁层盘截断制动机制在统计上显着的水平。幂律模型支持0.38-0.9范围内的指数。这比潮汐停止的预测值(0.23-0.33)要大,这表明潮汐停止理论中可能缺少额外的物理学。
2013-03-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exoplanets Bouncing Between Binary Stars
系外行星系统不仅存在于单颗恒星中,也存在于参数变化很大的双星中。距离在100- 1000天文单位的双星在太阳附近很普遍;在这些距离下,双星成员周围的行星形成可能基本上像围绕单个恒星一样进行。在一个行星系的早期动力学演化过程中,行星间的散射会将行星从恒星的掌握中弹射出去。在双星系统中,从一颗恒星抛出的行星的运动实际上进入了一个由它自己和两颗恒星组成的受限三体系统,只要被抛出的行星远离其余的行星,三体问题的运动方程就适用。根据它的能量,从整个双星系统中逃逸可能是不可能的,或者被推迟到三体近似被打破,当它靠近母恒星时,与它的行星兄弟的进一步密切相互作用会增加它的能量。在此之前,这颗行星可能能够从一颗恒星周围的空间过渡到另一颗恒星,并混乱地来回“反弹”。在本文中,我们直接模拟散射行星系,是一个成员的一个圆形的二进制,并量化的频率反弹在分散的行星。我们发现,绝大多数(70%至85%)被弹射的行星至少会穿过其宿主的双星伴星的空间一次,根据双星参数的不同,大约45%至75%的行星会开始反弹。反弹所花费的时间大致呈对数正态分布,峰值约为$10^4$年,只有一小部分反弹时间超过百万年。这一过程可能会扰动并可能引发伴星周围现有行星的不稳定。在极少数情况下,多颗行星围绕两颗恒星运行可能会导致后反弹捕获或行星交换。
2012-01-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Correlation Between the Eclipse Depths of Kepler Gas Giant Candidates and the Metallicities of their Parent Stars
先前对凌日系外行星内部结构的研究表明,气体巨星的重元素含量随着主恒星金属丰度的增加而增加。由于贫金属行星的密度较低,半径也比相同质量的富金属行星大,人们可能会认为贫金属恒星比富金属恒星拥有更高比例的大半径气体巨星。在这里,我提出的证据,在2.3西格玛的水平之间的负相关性的日食深度和恒星金属丰度的开普勒气体巨星候选人。根据肯德尔的τ统计,日食深度取决于恒星金属丰度的概率为0.981。这种相关性与围绕低金属量恒星运行的行星平均比围绕富含金属的恒星运行的行星要大。此外,由于富金属恒星的半径比相同质量和年龄的贫金属恒星小,因此均匀的行星种群应该显示出随着[M/H]而增加的中位食深。事实上,我发现相反的趋势表明,巨大的气体内部结构的实质性变化必须伴随着增加[M/H]。我调查是否已知的低质量恒星的巨大行星的稀缺性可以伪装成日食深度金属丰度的相关性,考虑到开普勒输入目录中的冷恒星的金属丰度和温度之间的简并。虽然eclise深度-金属丰度相关性还没有坚实的统计基础,需要光谱[Fe/H]测量进行验证,但它是一个有趣的窗口,可以了解行星的内部结构,甚至行星形成机制可能会随着银河系化学演化而变化。
2012-04-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Li depletion in solar analogues with exoplanets: Extending the sample
我们想研究行星和行星系的形成对行星宿主恒星大气Li丰度的影响。在这项工作中,我们提出了新的测定326主序星的锂丰度和没有行星的T $_\mathrm{eff}$范围5600-5900 K。277颗恒星来自HARPS样本,其余的目标已经用各种高分辨率摄谱仪观测到。我们确认了太阳孪星的Li分布存在显著差异(T $_\mathrm{eff}$ = T $_{\odot} \pm$ 80 K,log g = log g $_{\odot}$ $\pm$ 0.2和[Fe/H] = [Fe/H] $_{\odot} \pm$ 0.2):行星宿主恒星的完整样本(22)显示Li平均值低于没有探测到行星的“单”星(60)。如果我们专注于金属丰度和年龄范围较窄的子样本,我们观察到类似结果的迹象,尽管对于一些研究的子样本来说并不那么清楚。此外,我们比较了几对恒星的观测光谱非常相似的参数,显示不同的锂丰度高达1.6德克斯。因此,我们表明,既不是年龄,也不是质量,也不是母星的金属丰度是唯一负责增强锂耗尽太阳类似物。我们的结论是,另一个变量必须考虑到这种差异,并建议这可能是存在的行星,导致额外的旋转诱导混合在外层的行星宿主恒星。此外,我们发现有迹象表明,当行星比木星质量更大时,行星宿主太阳型恒星中Li的消耗量更高。
2013-11-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Direct Imaging of a Cold Jovian Exoplanet in Orbit around the Sun-like Star GJ 504
最近,几颗系外行星被成像为与其母星的距离大于10天文单位。它们的年龄范围有限(<5000万年),大气性质也有限,温度在800- 1800 K之间,颜色非常红(J - H > 0.5等),意味着云层很厚。此外,由于形成时的初始条件未知,在这些年轻的年龄段存在很大的模型不确定性,这可能导致建模的行星质量存在一个数量级的不确定性。在这里,我们报告了在类太阳恒星GJ 504周围发现的木星系外行星的直接成像,这是SEEDS调查的一部分。该系统比所有其他已知的直接成像行星都要古老;因此,它的估计质量仍然处于行星状态,与系外行星建模中初始条件选择相关的不确定性无关。使用最常见的系外行星冷却模型,并考虑到系统的年龄为1.6亿[+3.5,-60]百万年,GJ 504 b的估计质量为4 [+4.5,-1.0]木星质量,是直接成像的行星中最小的。它的43.5 AU的预测分离超过了核心吸积机制预测的~30 AU的典型外边界。GJ 504 b也比以前成像的系外行星要冷得多(510 [+30,-20] K),颜色更蓝(J-H = -0.23等),这表明光谱特征可以获得基本无云的大气。因此,它有可能为巨行星的起源及其大气特性提供新的见解。
2013-08-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Spin-orbit alignment of exoplanet systems: ensemble analysis using asteroseismology
行星的轨道轴与其母星自转轴之间的夹角$ψ$是判断行星形成、迁移和潮汐演化的重要指标。我们寻求经验的约束$ψ$通过测量恒星倾角$i_{\rm s}$通过asteroseismology的25个太阳型主机与美国宇航局的开普勒卫星观测合奏。我们对$i_{\rm s}$的研究结果与样本中所有恒星在2-$σ$水平上的对齐一致,这意味着围绕红巨星开普勒56的系统仍然是迄今为止发现的唯一明确的错位多行星系统。两个系统的投影自旋轨道角$λ$的测量的可用性允许我们估计$ψ$。我们发现热木星HAT-P-7 b的轨道可能是逆行的($ψ=116.4^{+30.2}_{-14.7}\:{\rm deg}$),而开普勒-25 c的轨道似乎与恒星自转轴($ψ=12.6^{+6.7}_{-11.0}\:{\rm deg}$)很好地对齐。虽然后者的结果是在明显的矛盾与以前在文献中所作的声明,多凌日系统开普勒-25错位,我们表明,结果是一致的,考虑到相关的大的不确定性。最后,我们进行了分层贝叶斯分析的基础上的星震样本,以恢复潜在的分布$ψ$。系综分析表明,恒星自旋和行星轨道轴的方向是相关的,因为传达的倾向,主机恒星显示大倾角值。
2016-01-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Making BEASTies: dynamical formation of planetary systems around massive stars
系外行星表现出令人难以置信的多样性,从与我们的太阳系非常不同的类太阳恒星周围的行星系结构,到围绕主序星或恒星残骸运行的行星。最近,B星系外行星阿巴查研究(BEAST)报告说,在斯科琴OB星协中发现了至少两颗围绕大质量恒星运行的超级类木行星。虽然如此巨大的恒星确实有开普勒圆盘,但很难想象气体巨行星能够在如此恶劣的环境中形成。我们使用恒星形成区域的N体模拟来表明,这些系统可以通过捕获一颗自由浮动的行星,或者直接从一颗恒星到另一颗更大质量的恒星窃取行星来形成。我们发现,这种情况平均在星协进化的前1000万年中发生一次,并且迄今为止确认的BEAST行星(290和556 au)的半长轴更符合捕获而不是盗窃。我们的研究结果进一步证实了这样一种观点,即在更远(> 100天文单位)轨道上的行星可能并不围绕它们的母恒星运行。
2022-09-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Accounting for planet-shaped planetary nebulae
通过跟踪几个观测到的系外行星系统的演化,我们表明,通过降低单个类太阳恒星在其两个巨分支期间的质量损失率,这些恒星将在其渐近巨分支(AGB)阶段的尖端吞噬它们的行星。这将很可能导致恒星形成椭圆行星状星云(PNe)。在传统的质量损失率下,这些恒星很难形成可观测的PNe。我们提出的质量损失率较低的恒星,约为传统单星质量损失率的15%,使AGB的光度比传统演化产生的要高得多。因此,假设较低的质量损失率也可以解释在古老的恒星星族中存在明亮的PNe。我们提出了四个系外行星系统,代表恒星质量的范围内的0.9-1.3钼的演变。这种低质量损失率的理由是我们假设用于推导传统平均单星质量损失率的恒星样本被遭受双星相互作用的恒星污染。
2017-10-15 astro-ph.SR
Distribution of refractory and volatile elements in CoRoT exoplanet host stars
恒星与行星之间难熔、中间和挥发性元素丰度的相对分布可以作为研究巨行星内部迁移的重要工具。这种迁移可以导致星子的吸积,以及恒星对这些元素的选择性富集。我们报告的光谱测定的大气参数和化学丰度的母星过境行星CoRoT-2b和CoRoT-4 b。添加来自文献的CoRoT-3和CoRoT-5的数据,我们发现相对丰度作为其冷凝温度的函数的平坦分布。对于CoRoT-2,相对较高的锂丰度和Li I共振线的强度使我们能够提出1.2亿年的年龄,使这颗恒星成为迄今为止最年轻的恒星之一。我们引入了一种新的方法来研究这些恒星的丰度和它们的行星的内部迁移之间的关系。通过模拟行星在仅由微行星形成的盘中的内部迁移,我们能够分离吸积到中央恒星上的难熔(R),中间(I)和挥发性(V)丰富的微行星的恒星部分。富集恒星的中间元素和挥发性元素组分与纯难熔元素组分相似且远大于纯难熔元素组分。我们还表明,这些结果是高度依赖于所采用的磁盘分布区域的R,I,V元素和其他参数的模型。然而,我们注意到,这种自富集机制只有在盘的生命周期的第一个20-30百万年或以后,当中央恒星的表面对流层第一次达到其最小尺寸配置时才有效。
2010-04-26 astro-ph.SR
No X-rays from WASP-18. Implications for its age, activity, and the influence of its massive hot Jupiter
在$>1000$已知的系外行星中,大约有20%是类似木星的行星,它们的轨道非常靠近它们的母恒星。目前仍在争论的是,这种热彗星可能通过潮汐或磁恒星-行星相互作用影响宿主恒星的活动。在本文中,我们报告了一个87 KS钱德拉观测热木星托管恒星WASP-18。该系统由一颗F6型恒星和一颗质量为$10.4 M_{Jup}$的热木星组成,木星围绕母星的公转周期小于20小时。根据等时线拟合,WASP-18的年龄被认为是6亿年,不确定性范围为0.5-2 Gyr。这颗恒星在X射线中的亮度极限为$4\times10^{26}$ erg/s,比这个年龄和质量的恒星低两个数量级以上。这个值证明了一颗估计年龄在6亿年左右的恒星不寻常的缺乏活动。我们认为,大质量的行星可以发挥至关重要的作用,扰乱恒星磁发电机内创建的薄对流层。在钱德拉图像中还探测到另外212个X射线源。我们列出它们并简要讨论它们的性质。
2014-06-10 astro-ph.SR
Spectroscopic analysis of the two subgiant branches of the globular cluster NGC1851
NGC 1851可能在[Fe/H]中显示出扩散,但这种扩散与SGB中的分裂之间的关系尚不清楚。我们获得了NGC 1851的47颗亮星和30颗暗星的蓝色(3950-4600 A)中等分辨率(R~ 8,000)光谱(分别为b-SGB和f-SGB)。大气参数的测定具有极高的内部精度,在比较星团中的不同恒星时会产生很小的误差。我们发现b-SGB比f-SGB稍微更贫金属,分别为[Fe/H]=-1.227+/-0.009和[Fe/H]=-1.162+/-0.012。这意味着如果CNO总丰度不变,f-SGB仅比b-SGB稍微老约0.6 Gyr。b-SGB中的C-正常星比f-SGB中的多。如果b-SGB是红色HB星的祖先,而f-SGB是蓝色HB星的祖先,这与HB星的发现是一致的。N-俘获元素Sr和Ba的丰度呈双峰分布,反映了f-SGB星(富Sr和Ba)和b-SGB星(贫Sr和Ba)之间的分离。在这两组中,[Sr/Fe]和[Ba/Fe]之间存在明显的相关性,这表明在n-捕获元素的丰度中存在真正的分布。C和Ba丰度之间存在一定的相关性,而Sr的相关性则更加可疑。我们确定了六个富C星,这有一个温和的过剩的Sr和Ba和相当低的N丰度。这组恒星可能是(v,v-y)图中异常RGB上这些恒星的祖先。这些结果进行了讨论,在不同的情况下形成的NGC 1851。这两个种群可能起源于一个不均匀的母天体的不同区域。然而,…
2012-05-25 astro-ph.SR