TrExoLiSTS: Transiting Exoplanets List of Space Telescope Spectroscopy
我们提出了STScI WFC3项目网页，太空望远镜光谱学的凌日系外行星列表，TrExoLiSTS。它列出了现有的过境系外行星大气的观测结果，可在MAST档案中使用HST WFC 3使用凝视或空间扫描模式。JWST上的所有仪器都可以使用光谱时间序列观测（TSO）模式获得一个并行页面。该网页包括观测期间获得的主要过境，二次日食和相位曲线。TREXOLISTS有助于在目标、波长覆盖方面与现有计划高度互补的计划的提案准备，并减少重复和冗余工作。超过1.5年前进行的HST WFC 3访问的质量参考可通过包括直接图像，白光曲线和探测器光谱时间序列漂移的图表提供。未来的改进网页将包括：扩大程序查询到其他HST仪器和参考JWST访问的质量。
2022-12-15 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Wayne - A Simulator for HST WFC3 IR Grism Spectroscopy
Wayne是一种模拟哈勃太空望远镜（HST）宽视场相机3（WFC 3）棱镜光谱帧的算法，包括噪声源和系统学。它可以模拟凝视和空间扫描模式，以及观测，如过境和日食的系外行星。与许多其他仪器模拟器不同，Wayne的重点是创建具有现实系统学的框架，以便在各种不同的场景中测试不同数据分析方法的有效性。这种方法对于方法验证和优化观察策略至关重要。在本文中，我们描述了Wayne的WFC 3在近红外通道的G102和G141光栅的实现。我们将模拟与系外行星HD 209458 b的真实数据进行比较，以验证模拟的准确性。该软件现在可以在https://github.com/ucl-exoplanets/wayne上作为开源软件获得。
2017-08-22 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Testing known and unknown systematics in HST/WFC3 spatial scans with the Wayne simulator
宽视场相机3号是目前哈勃太空望远镜上的仪器之一，自2012年以来，利用空间扫描技术，提供了最多的观测到的系外行星大气，从超级地球到热彗星。这种技术能够在不使敏感探测器饱和的情况下观测明亮的目标，但同时需要更复杂的数据简化和校准技术来从观测中提取行星信号。在没有绝对校准源的情况下，当前数据分析技术的验证是不可能的，因为行星信号是未知的。在这里，我们展示了模拟观测如何帮助我们了解不同分析过程的影响，以及潜在的未知系统学对系外行星最终透射光谱的影响。我们测试和验证了两个最精确的WFC 3系外行星光谱- HD 209458 b和55 Cancri e -对三个不同的已知和潜在的系统学来源的鲁棒性。此外，我们确定的水平位移中看到的WFC 3观测行星光谱中的系统误差的最重要的来源，得出的结论是更好的精度，1%的像素是必要的。
2019-08-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
From Hubble to HWO: Bridging the Frontier of White Dwarf Exoplanet Science
NOIRLab（国家光学红外天文研究实验室）；University of Leicester（莱斯特大学）；University of Victoria（维多利亚大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；University of Warwick（华威大学）；Center for Astrophysics — Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森尼天体物理中心）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Université de Montréal（蒙特利尔大学）；Centre de recherche en astrophysique du Québec（魁北克天体物理学研究中心）；Observatoire du Mont-Mégantic（蒙梅格尼克天文台）
本文论证了哈勃太空望远镜（HST）的紫外光谱能力对于研究污染白矮星（即吸积系外行星物质的恒星）的体元素组成至关重要，并强调维持HST紫外能力至2035年对最大化HST、JWST和HWO的科学回报具有高回报投资价值。
2026-05-22 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Investing in the Unrivaled Potential of Wide-Separation Sub-Jupiter Exoplanet Detection and Characterisation with JWST -- Strategic Exoplanet Initiatives with HST and JWST White Paper
本白皮书倡议用JWST开展大尺度近邻年轻星区成像巡天，通过双波段日冕仪与自参考PSF扣除技术高效探测宽轨道亚木星系外行星，为行星形成演化研究提供新样本与约束。
2024-08-14 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Prioritizing High-Precision Photometric Monitoring of Exoplanet and Brown Dwarf Companions with JWST -- Strategic Exoplanet Initiatives with HST and JWST White Paper
本文主张利用 JWST 的高稳定性和高对比度星冕成像对系外行星与褐矮星伴星开展高精度测光监测，以探测大气特征、自转周期及多波段大气结构差异，实现亚百分级光变刻画。
2024-05-01 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
JWST/NIRISS and HST: Exploring the improved ability to characterise exoplanet atmospheres in the JWST era
本文通过对比JWST/NIRISS与HST/WFC3对WASP-39 b的大气反演结果，证明NIRISS凭借更宽的波长覆盖范围有效消除了水丰度简并，展现了JWST在系外行星大气特征描述上的巨大信息增益。
2024-09-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
TransitFit: combined multi-instrument exoplanet transit fitting for JWST, HST and ground-based transmission spectroscopy studies
本文提出 TransitFit 软件包，支持多望远镜、多历元、多波长凌星数据联合拟合与自定义去趋势，并通过 WASP-127b、WASP-91b、WASP-126b、WASP-43b 和 WASP-96b 等实例验证其在 JWST、HST 及地基透射光谱研究中的有效性。
2023-10-30 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Clear Sky Corridor: Insights Towards Aerosol Formation in Exoplanets Using An AI-based Survey of Exoplanet Atmospheres
Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory（约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Space Telescope Science Institute（空间望远镜科学研究所）；University of Newcastle（纽卡斯尔大学）
本研究利用基于AI的参数优化器自主运行Eureka管线，处理HST WFC3数据集生成42颗系外行星的透射光谱，发现质量与平衡温度图中存在气溶胶形成受金属丰度驱动的“晴空走廊”新趋势，为JWST未来研究奠定基础。
2024-12-20 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.LG
Exoplanet atmosphere retrievals in 3D using phase curve data with ARCiS: application to WASP-43b
目的。建立一个包含系外行星大气3D性质的检索框架，并将其应用于热木星系外行星WASP-43 b观测到的发射相位曲线和透射光谱。方法.我们介绍了我们的3D框架，它可以作为GitHub的独立模块免费提供。我们使用大气建模和贝叶斯反演包ARCiS（巧妙的建模代码为系外行星科学）进行8个三维反演的同时传输（HST/WFC 3）和相位相关的发射（HST/WFC 3，斯皮策/IRAC）观测的WASP-43 b作为案例研究。我们评估输入假设如何影响我们的检索结果。特别是，我们看看约束平衡化学与自由分子检索，没有云与参数化云的情况下，并使用斯皮策相位数据，已减少从两个不同的文献来源。对于自由化学检索，我们检索丰富的H2O，CH 4，CO，CO2，AlO，和NH3作为相位的函数，与更多的物种被认为是平衡化学检索。结果我们发现一致的超太阳C/O（0.6-0.9）和超太阳金属丰度（1.7-2.9 dex）的所有检索设置，假设平衡化学。大气热量分布，热点移动（15.6对4.5不同的斯皮策数据集），和温度结构的斯皮策发射相位数据的影响。与其他研究的WASP-43 b，包括可用的GCM模拟进行比较。结论.我们开发的参数化3D设置提供了一个有价值的工具来分析广泛的观测数据集，如光谱相位曲线。不久的将来，詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）和Ariel等任务的观测将大大提高我们对WASP-43 b等系外行星大气层的…
2022-06-20 astro-ph.EP astro-ph.IM
PACMAN: A pipeline to reduce and analyze Hubble Wide Field Camera 3 IR Grism data
在这里，我们介绍了PACMAN，这是一个端到端的管道，用于减少和分析HST/WFC 3数据。该流水线包括光谱提取和光曲线拟合。PACMAN的基础已经在许多出版物中使用（例如，Kreidberg等人，2014; Kreidberg等人，2018年），这些论文已经积累了数百次引用。哈勃太空望远镜（HST）已经成为描述太阳系外行星特征的杰出的主力设备。HST目前拥有两个最强大的天基工具，用于在广泛的光谱范围内表征系外行星：紫外线的太空望远镜成像光谱仪（STIS）和近红外线的宽视场相机3（WFC 3）。随着WFC 3空间扫描模式的引入，恒星在曝光期间垂直于色散方向移动，WFC 3观测变得非常有效，因为开销时间减少，并且可以在不饱和的情况下进行更长时间的曝光。对于系外行星的表征，WFC 3用于凌日和二次日食光谱学以及相位曲线观测。该仪器有两种不同的光栅：光谱范围从800 nm到1150 nm的G102和涵盖1075 nm到约1700 nm的G141。WFC 3/G141的光谱范围主要对约1.4微米处的水分子吸收敏感。这导致了在十几颗系外行星的大气中成功探测到水。WFC 3的蓝色部分，G102棱栅，也对水敏感，最值得注意的是导致了氦散逸层的首次探测。
2022-12-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
Methods for Incorporating Model Uncertainty into Exoplanet Atmospheric Analysis
针对系外行星大气分析中忽略模型不确定性导致结果偏误的问题，对比三种集成后验分布的方法，验证发现堆叠法最稳健，可提升参数不确定性的真实性，适用于多类系外行星分析场景。
2024-04-17 astro-ph.EP astro-ph.IM
ALICE Data Release: A revaluation of HST-NICMOS coronagraphic images
从1997年到2008年，哈勃太空望远镜的NICMOS仪器对大约400个目标进行了日冕观测。其中大多数是寻找亚恒星同伴或解决拱星盘到年轻的附近恒星的调查的一部分，使NICMOS日冕档案成为系外行星和盘研究的宝贵数据库。作为星际环境档案遗产调查（ALICE）计划的一部分，我们一直在使用先进的PSF减法方法重新处理NICMOS日冕档案的很大一部分。我们在这里展示了这些重新分析数据的高水平科学产品，我们通过Mikulski Archive for Space Telescopes（MAST）http://dx.doi.org/10.17909/T9W89V将这些产品提供给社区。我们还介绍了HCI-FITS格式的第二个版本（用于高对比度成像FITS格式），该格式是我们开发的用于成像简化科学产品数据交换的标准格式。这些重新分析的产品可公开用于群体统计研究、特定目标的表征或检测到的点源识别。
2018-02-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
Efficient Follow-Up of Exoplanet Transits Using Small Telescopes
介绍了一种用于预测系外行星凌日光变曲线的在线工具。小型望远镜可以在良好的天气条件下很容易地捕捉到系外行星凌日，当一颗明亮的恒星和一颗大型凌日系外行星的组合导致凌日的显著深度时。然而，实际上，为了获得有用的测量，需要进行许多考虑。本文和附带的网站设计了一个基于时间序列差分测光的程序，该程序已成功地使用0.4米孔径望远镜来预测整个光变曲线的预期精度。这使得强大的规划能够决定是否应该尝试观察特定的系外行星凌日，特别是能够很容易地看到何时不应该尝试。这可能导致非专业人员获得的过境观测数量大幅增加。该技术和网站也适用于计划各种变星观测，在那里可以预测光变曲线。
2019-03-26 astro-ph.EP astro-ph.IM
Singular Spectrum Analysis of Exoplanetary Transits
本文研究奇异谱分析（SSA）在系外行星凌星光度数据中的应用，通过分解时间序列、提取信号并抑制噪声，实现对低信噪比（SNR<10）凌星候选体的更精确探测与表征。
2024-04-08 astro-ph.EP astro-ph.IM
Analyzing Exoplanet Transits Observed with the WFC3/UVIS G280 Grism
本文发布了用于WFC3/UVIS G280光栅系外行星凌星观测数据处理的Jupyter notebook，提供从校准光谱到可拟合光变曲线的完整工作流，可辅助提取行星透射光谱。
2025-11-12 astro-ph.EP astro-ph.IM
Engaging Citizen Scientists to Keep Transit Times Fresh and Ensure the Efficient Use of Transiting Exoplanet Characterization Missions
该白皮书倡导创建一个社区范围的计划，以保持未来平台可能针对的系外行星的精确中途过境时间。考虑到从现在到下一代系外行星定性任务启动期间需要仔细监测的目标数量之多，该网络最初将被设计为一个公民科学项目-侧重于众多的业余天文学家、小型大学和社区学院以及能够使用中等尺寸望远镜和现成CCD的高中。
2019-03-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
Bayesian Methods for Joint Exoplanet Transit Detection and Systematic Noise Characterization
由于系统噪声相对于凌日信号的信号强度，系统噪声的处理是凌日系外行星数据处理的一个重要方面。通常，交通检测的标准方法是独立于交通检测测试并在交通检测测试之前估计和消除系统噪声。如果在光变曲线中存在渡越信号，则系统噪声去除的过程可能通过过拟合使渡越信号失真，从而降低检测效率。我们提出了一个贝叶斯框架联合检测过境信号和系统的噪声特性，并描述了这些检测器的最佳奈曼-皮尔逊似然比测试的实施。联合检测器在系统噪声的高斯贝叶斯先验假设下，简化为匹配滤波器的封闭形式。在注射试验中评价了探索性检测器的性能，结果显示相对于标准方法，$\sim 2\%$的总体检测效率有所提高。我们发现，联合检测效率是专门提高短周期，低过境深度系外行星过境，提供证据支持的假设，联合检测可能确实有助于减轻过拟合。此外，使用联合探测器探测开普勒数据中已知系外行星的初步可行性测试产生了令人鼓舞的初步结果。
2020-04-30 astro-ph.EP astro-ph.IM
TASTE: The Asiago Survey for Timing transit variations of Exoplanets
一个有希望探测地球大小的系外行星的方法是对已知凌日的时间分析。该技术允许搜索由第三个天体（例如第二颗行星或系外卫星）的扰动引起的凌日持续时间或中心的变化。为此目的，TASTE（太阳系外行星时间凌日变化的Asiago调查）项目将通过在Asiago 1.82米望远镜上使用成像差分测光法收集选定凌日样本的高精度，短节奏光变曲线。第一个光变曲线表明，我们的项目已经可以提供具有竞争力的计时精度，以及对轨道参数的显着改善。我们推导出HAT-P-3b和HAT-P-14 b的精确星历，每个只有一个凌日，分别归功于11和25秒的定时精度。
2010-09-29 astro-ph.EP astro-ph.IM
Detrending Exoplanetary Transit Light Curves with Long Short-Term Memory Networks
从凌日光变曲线精确推导凌日深度是测量系外行星凌日光谱的关键组成部分，也是今后研究系外行星大气的关键组成部分。但它仍然深受各种系统误差和噪声的影响。本文提出了一种新的去趋势方法，通过重建凌日期间的恒星通量基线。我们训练一个概率长短期记忆（LSTM）网络来预测在非运输过程中光变曲线的下一个数据点，并使用这个模型来重建在运输过程中的无运输光变曲线-即只包括系统。通过不对仪器做任何假设，仅使用凌日星历，这提供了一种校正系统学和执行后续凌日拟合的一般方法。该模型的名称是TLCD-LSTM，代表Transit Light Curve Detrending LSTM。在这里，我们提出了第一个结果的数据从六个过境观测HD 189733 b与IRAC相机上的斯皮策太空望远镜，并讨论了一些可能的进一步应用。
2020-01-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
ExoTiC-ISM: A Python package for marginalised exoplanet transit parameters across a grid of systematic instrument models
针对渡越光变曲线测量中仪器系统的标定问题，提出了基于Python的ExoTiC-ISM软件包。凌日光谱可以揭示系外行星大气中许多不同的化学成分，但这些结果取决于校准良好的凌日光变曲线观测。每个凌日数据集将包含取决于所用仪器的仪器系统，需要用仪器系统模型进行校准。Wakeford等人（2016）（arXiv：1601.02587 [astro-ph.EP]）提出的解决方案是在系统模型网格中使用边缘化，以检索边缘化的过境参数。在多个波长的观测中这样做会产生一个系外行星的鲁棒透射光谱。ExoTiC-ISM提供了进行这种分析的工具，其目前的能力包括一个系统网格，适用于哈勃太空望远镜（HST）上的宽视场相机3（WFC 3）探测器，特别是两个红外光栅G141和G102。通过代码的模块化和更系统网格的实现，ExoTiC-ISM可以用于其他仪器，并且在詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）上选择探测器的实现将在未来提供强大的凌日光谱。
2020-07-15 astro-ph.EP astro-ph.IM
Analysis of HAT-P-23 b, Qatar-1 b, WASP-2 b, and WASP-33 b with an Optimized EXOplanet Transit Interpretation Code
公民科学家分析图像数据并使用小型望远镜图像搜索系外行星的能力有可能大大加快对系外行星的搜索。最近关于系外行星凌日解释代码（EXOTIC）的工作使得能够根据此类图像数据生成系外行星凌日的高质量光变曲线。然而，在大型图像数据集上，数据的光度分析和拟合光变曲线可能是一个耗时的过程。在这项工作中，我们首先优化EXOTIC代码库的部分，以实现更快的图像处理和曲线拟合。具体地说，我们限制了重复计算的拟合质心与各种孔径和环。此外，这种加速是基于FITS文件的数量线性缩放的。在对现有的HAT-P-32 b数据和较新的HAT-P-23 b数据进行测试后，我们的最佳演示是大约5倍的加速，尽管该因素会随着FITS文件数量的增加而增加。利用加速代码，我们使用Boyce-Astro操作的16”SRO望远镜捕获的数据分析了HAT-P-23 b，Qatar-1 b，WASP-2 b和WASP-33 b的凌日。
2020-06-23 astro-ph.EP astro-ph.IM
JexoSim: A time domain simulator of exoplanet transit spectroscopy with JWST
詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）将在未来十年内执行系外行星过境光谱学，有望取得变革性的科学成果。机载的所有四台仪器都可用于这项技术，该技术根据波长相关的光变曲线测量重建系外行星的大气透射或发射光谱。天体物理学和仪器噪声以及系统学会影响最终光谱的精确度和准确度，从而影响从光谱中得出的大气特性。相关的噪声和时间依赖的系统，可以偏置的测量信号，必须考虑在最终的不确定性。然而，用真实数据或简单的分析工具来量化这些影响可能很困难。现有的公开可用的模拟器JWST不充分模拟复杂的时域过程外行星过境观测。我们报告JexoSim，一个专用的时域模拟器JWST包括所有四个仪器的系外行星过境光谱。JexoSim对天体物理学和仪器进行建模，在模拟的时间内生成类似于真实观测的二维图像。JexoSim可以捕获光变曲线上的相关噪声和系统偏差，这使其具有很大的通用性。JexoSim的潜在应用包括JWST仪器的性能测试，评估科学回报和测试数据简化管道。我们描述JexoSim，验证它对其他模拟器，并提出了它的实用程序的例子。
2019-10-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
TASTE: The Asiago Search for Transit timing variations of Exoplanets. I. Overview and improved parameters for HAT-P-3b and HAT-P-14b
探测地球大小的系外行星的一种很有前途的方法是对已知凌日进行计时分析。该技术允许搜索由第三个天体（例如第二颗行星或系外卫星）的扰动引起的凌日持续时间或中心的变化。通过应用这种方法，TASTE（Asiago搜寻系外行星凌日时间变化）项目将在Asiago 1.82米望远镜上使用成像差分测光法收集选定凌日样本的高精度、短节奏光变曲线。第一个光变曲线表明，我们的项目可以实现有竞争力的定时精度，以及轨道参数的显着改善。我们推导出的HAT-P-3b和HAT-P-14 b精密星历的定时精度分别为11和25秒。
2011-03-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
RoadRunner: a fast and flexible exoplanet transit model
我介绍了RoadRunner，一个快速的系外行星凌日模型，它可以使用任何径向对称函数来模拟恒星边缘变暗，同时仍然比Mandel & Agol（2002）的二次边缘变暗的分析凌日模型更快。该模型的CPU和GPU实现可在PyTransit运输建模包中使用，并具有独立于平台的并行化，超级并行化和对复杂异构时间序列建模的支持。代码是用数字加速的Python（以及OpenCL中的GPU模型）编写的，没有C或Fortran依赖性，这允许将肢体变暗模型作为任何Python可调用的函数给出。最后，作为该方法灵活性的一个例子，最新版本的PyTransit带有一个数值临边暗化模型，该模型直接使用LDTK生成的临边暗化轮廓，而无需通过分析模型进行近似。
2020-09-17 astro-ph.EP astro-ph.IM
The WFC3 Galactic Bulge Treasury Program: Metallicity Estimates for the Stellar Population and Exoplanet Hosts
我们提出了新的紫外到红外恒星测光的四个低消光窗口在银河系的隆起，获得了与宽视场相机3的哈勃太空望远镜（HST）。使用我们的五个带通，我们已经定义了红自由光度指数恒星有效温度和金属丰度敏感。我们发现，隆起人口类似于通过经典耗散崩溃形成的：每个领域是由一个老（~10 Gyr）人口占主导地位，表现出广泛的金属丰度范围（-1.5 < [Fe/H] < 0.5）。我们检测到的凸出人口的金属丰度梯度，与恒星的比例在超太阳金属丰度下降从41%到35%，从银河系中心的距离从0.3到1.2千秒差距。一个领域包括在SWEEPS HST过境调查中发现的候选系外行星宿主。我们对其中11个宿主的测量表明，在不同的凸起环境中的系外行星优先在高金属量恒星周围发现，就像在太阳附近一样，支持行星在富含金属的环境中更容易形成的观点。
2010-11-01 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Automated identification of transiting exoplanet candidates in NASA Transiting Exoplanets Survey Satellite (TESS) data with machine learning methods
Catholic University of America（美国天主教大学）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）；ThetaRay（ThetaRay公司）
一种使用机器学习（ML）方法的新型人工智能（AI）技术结合了由ThetaRay，Inc.应用于NASA的凌日系外行星勘测卫星（TESS）数据集，以识别系外行星候选者。AI/ML ThetaRay系统最初使用开普勒系外行星数据进行训练，并在应用于TESS数据之前使用确认的系外行星进行验证。数据的现有和新特征基于各种观测参数，通过采用半监督和无监督机器学习技术构建并用于AI/ML分析。通过将ThetaRay系统应用于TESS任务产生的10，803个阈值交叉事件（TCEs）的光变曲线，该算法从Mikulski Archive for Space Telescopes获得，该算法产生了约50个目标以供进一步分析，我们通过进一步的人工审查发现了三个新的系外行星候选者。这项研究首次展示了将特定的基于AI/ML的方法成功应用于大型天体物理数据集，以快速自动分类TCE。
2021-08-27 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.LG
The ExoTETHyS package: Tools for Exoplanetary Transits around Host Stars
我们在这里介绍了开源Python包ExoTETHyS的第一个版本，它旨在提供一套独立的工具，用于对凌日系外行星的分光光度观测进行建模。特别是，我们描述：（1）一种新的恒星边缘变暗系数计算器，在光变曲线模型精度方面比现有软件高一个数量级，即，低至<百万分之10（ppm）;（2）基于整个恒星强度剖面而不是边缘变暗系数的精确凌日光变曲线发生器。在以后的版本中将添加新的工具来模拟系外行星凌日和食双星的各种影响。ExoTETHyS是一个高精度系外行星大气光谱学的参考包，用于即将到来的JWST和ARIEL任务。
2020-02-03 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Detecting exoplanet transits with the next generation of X-ray telescopes
本研究调研未来X射线观测台探测系外行星凌星的能力，通过模拟分析发现NewAthena-WFI和AXIS或可探测到更多凌星行星，大气逃逸场景下至少5个系统可达>4σ探测水平。
2024-08-12 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.IM
Which Stars can see Earth as a Transiting Exoplanet?
迄今为止，凌日观测已经发现了大多数系外行星。对凌日和日食的光谱观测是表征系外行星大气的最常用工具，将用于寻找生命。然而，一颗系外行星的轨道必须与我们的视线对准，才能观察到凌日。在这里，我们要问，从哪个恒星的有利位置，一个遥远的观察者能够以同样的方式在地球上寻找生命？我们使用TESS输入目录和来自盖亚DR 2的数据来确定可以将地球视为凌日系外行星的最近恒星：我们在100秒差距内确定了1，004颗主序星，其中508颗保证了对地球凌日的至少10小时观测。我们的恒星列表包括大约77%的M型，12%的K型，6%的G型，4%的F型和1%的A型恒星靠近黄道。SETI的搜索，如突破倾听倡议，已经集中在这一部分的天空。我们的目录现在为这个搜索提供了一个目标列表。作为扩展任务的一部分，NASA的TESS还将在黄道上寻找凌日行星，以找到可以在凌日地球上探测到生命的行星。
2020-10-19 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Dark Exoplanets
本文提出系外行星可能由暗物质构成，并利用凌星光变曲线等方法，证明半径大于恒星10%且光学深度小于1的暗系外行星可被当前望远镜识别。
2023-03-21 astro-ph.EP astro-ph.IM hep-ph
Detecting Exoplanet Transits through Machine Learning Techniques with Convolutional Neural Networks
提出了一种基于二维卷积神经网络的机器学习方法，用于探测系外行星凌日。为了测试这种新方法，构建并研究了五种不同类型的具有或不具有折叠的深度学习模型。开普勒数据发布25的光变曲线被用作这些模型的输入。的准确性，可靠性和完整性进行了测定，并比较其性能。这些结果表明，二维卷积神经网络与折叠的组合将是未来公交分析的一个很好的选择。
2019-04-30 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.comp-ph
Exoplanet Transits with Next-Generation Radio Telescopes
到目前为止，我们对太阳系外行星的了解几乎都来自光学天文学。虽然系外行星极光被预测在低射频（< 1 GHz）时是明亮的，但我们考虑了系外行星过境对宿主恒星无线电发射的影响。由于类太阳恒星的无线电辐射集中在活跃区域，行星遮蔽恒星黑子可能会导致不成比例的深凌，这应该可以用目前正在开发的主要无线电阵列（如平方公里阵列）检测到。我们计算了SKA阶段和组件的辐射灵敏度，发现SKA 2-Mid可以期望检测到最近的类太阳恒星和许多冷矮星周围的凌日。这个辐射光变曲线的形状将受到行星磁层的闪烁和透镜效应的影响，从而对磁层参数进行编码。此外，这些凌日还将探测恒星表面的恒星活动分布，并有助于清除恒星活动对系外行星传输光谱和径向速度光谱的污染。因此，系外行星及其宿主恒星的无线电窗口是对现有光学工具的宝贵补充。
2018-10-26 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
A cautionary tale: limitations of a brightness-based spectroscopic approach to chromatic exoplanet radii
确定依赖于波长的系外行星半径测量是探测系外行星大气组成的一种很好的方法。有鉴于此，Borsa等人（2016年）试图开发一种技术，通过将地基透射光谱与系外行星过境期间的预期亮度变化进行比较来获得此类测量。然而，我们在这里证明，这是不可能的，由于过境光变曲线归一化必要的消除地球大气层的地面观测的影响。这是因为可恢复的系外行星半径是由凌日光变曲线内的行星与恒星半径比设定的;我们通过分析和模拟行星凌日以及对HD 189733b数据的重新分析来证明这一点。
2017-01-05 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
HST astrometry of the closest Brown Dwarfs -- II. Improved parameters and constraints on a third body
本研究利用新增HST天体测量数据联合分析，排除了Luhman16AB周围存在质量大于1.5倍海王星质量、周期400-5000天的行星，并精确测定其质量比、各成员质量及距离，支持其属于Oceanus移动星群。
2024-03-13 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Exoplanet Transmission Spectroscopy Imager (ETSI)
我们提出了一种新的仪器的设计调整，以检测过境系外行星大气。我们称之为系外行星透射光谱成像仪（ETSI）的仪器使用了一种名为公共路径多波段成像（CMI）的新技术。ETSI使用棱镜和多波段滤波器，在系外行星凌日期间，在$430-975nm$的两个探测器上同时成像15个光谱带通（平均光谱分辨率为$R = λ/Δλ= 23$）。该仪器的原型实现了光子噪声限制的结果低于大气振幅闪烁噪声限制。ETSI可以在相对较短的时间内用一个中等大小的望远镜探测系外行星大气的存在和组成。我们展示了仪器的光学设计。进一步讨论了ETSI仪器的科学性所驱动的棱镜和多波段滤光片的设计技术。我们描述了即将与ETSI的调查，将测量几十个系外行星大气光谱在$\sim2$年的两米望远镜。最后，我们将讨论ETSI将如何成为跟踪所有过境明亮恒星的气体巨型系外行星的强大手段，包括许多最近发现的TESS（NASA的过境系外行星调查卫星）系外行星。
2020-12-01 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Searching for Possible Exoplanet Transits from BRITE Data through a Machine Learning Technique
National Tsing Hua University（国立清华大学）
通过机器学习技术检查了BRITE卫星的光度光变曲线，以调查是否有可能的系外行星围绕附近的明亮恒星移动。针对不同的过境时段，构建了几个卷积神经网络来搜索过境候选者。卷积神经网络的训练与BRITE光变曲线相结合的合成过境信号，直到准确率高于99.7 $\%$。我们的方法可以有效地导致少量可能的过境候选人。在这10个候选系统中，其中两个系统（HD 37465和HD 186882系统）在未来的观察中得到了更高优先级的随访。本研究中使用的卷积神经网络代码可在http://www.phys.nthu.edu.tw/ $\sim$ jiang/BRITE 2020 YehJiangCNN.tar.gz上公开获得。
2020-12-18 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.LG
The Stellar Variability Noise Floor for Transiting Exoplanet Photometry with PLATO
欧空局行星凌日和振荡（PLATO）任务的主要科学动机之一是以3%的精度测量系外行星凌日半径。除了耀斑和星斑，恒星振荡和颗粒化将加强基本的噪声基底过境外行星半径测量。我们模拟了地球大小的系外行星的光变曲线，通过SDO上的HMI仪器拍摄的太阳连续强度图像来研究恒星颗粒化和振荡对系外行星半径测量的不确定性。在用高斯过程对太阳的变化进行建模后，我们发现太阳振荡和颗粒化的幅度为100 ppm -类似于地球过境的深度-并在过境深度上引入了分数不确定性0.73%，假设在任务持续时间内观察到四次过境。然而，当我们将深度测量转化为行星的半径测量时，我们发现半径的不确定性要大得多，为3.6%。这是由于在恒星变率存在的情况下，无法约束凌日碰撞参量而导致凌日半径比、临边暗化和碰撞参量之间的简并。我们发现，由于光球颗粒化的表面亮度不均匀性贡献了一个下限，只有2 ppm的测光在运输中。在探测器或观测噪声被引入光变曲线之前，由于颗粒化和振荡而产生的半径不确定性，加上凌日碰撞参量的简并性，占PLATO飞行任务误差预算的很大一部分。如果有可能限制碰撞参量，或在边缘变暗不太明显的较长波长处获得后续观测，则可能实现更高精度的半径测量。
2020-02-19 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Exoplanet Transit Candidate Identification in TESS Full-Frame Images via a Transformer-Based Algorithm
Pontificia Universidad Católica de Chile（智利天主教大学）；The Catholic University of America（美国天主教大学）；NASA Goddard Space Flight Center（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）；Universidad Adolfo Ibáñez（阿道夫·伊巴涅斯大学）；Millennium Institute for Astrophysics（千禧年天体物理学研究所）；University of Maryland（马里兰大学）；Oak Ridge Associated Universities（橡树岭联合大学）；KU Leuven（鲁汶大学）
针对TESS全帧图像中系外行星凌星候选体搜索的不足，提出一种基于Transformer的新算法，无需相位折叠或周期性假设，结合多头自注意力机制识别凌星信号，从TESS第1-26扇区成功发现214个新候选体。
2025-03-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Automatically detecting anomalous exoplanet transits
University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；European Space Agency（欧洲空间局）；Leiden Observatory（莱顿天文台）；VU Amsterdam（阿姆斯特丹自由大学）；ISU（国际空间大学）
来自系外行星凌日的原始光变曲线数据太复杂，无法简单地应用传统的离群值检测方法。我们提出了一个架构，估计一对变分自编码器的主要过境和残余偏差的潜在表示。我们表明，使用两个制造的数据集，我们的潜在表示异常过境残差显着更适合离群值检测比原始数据或传统的变分自编码器的潜在表示。然后，我们将我们的方法应用到真正的系外行星过境数据。我们的研究是第一个自动识别异常系外行星过境光变曲线的研究。此外，我们还发布了三个同类数据集，以进行进一步的研究。
2021-11-16 astro-ph.IM cs.AI cs.LG
Selective Principal Component Extraction and Reconstruction: A Novel Method for Ground Based Exoplanet Spectroscopy
内容：红外光谱的主要和次要的日食事件探测外行星大气的组成，并使用太空望远镜，已检测到H2O，CH 4和CO2在三个热彗星。然而，空间望远镜提供的数据光谱分辨率有限，无法覆盖2.4 - 5.2微米的光谱区域。虽然大型地面望远镜有可能获得许多系外行星的分子丰度级光谱，但要实现这一潜力，就需要在地球-大气层和仪器系统误差很大的情况下检索天体物理信号。目的：在这里，我们报告了一个小波辅助的，选择性的主成分提取方法的地面检索的昼侧光谱HD 189733 b的数据包含系统误差。研究方法：该方法利用奇异值分解，提取出与行星感应信号对应的瑞利商的临界点。该方法不需要行星光谱或导致系统误差的物理机制的先验知识。结果如下：用我们的方法获得的光谱与用HST和Spitzer进行的空间测量（Swain等人，2009 b; Charbonneau等人，2008）非常一致，并证实了最近的地面测量（Swain等人，2010），包括强3.3微米发射。
2010-09-13 astro-ph.IM astro-ph.SR
