Robo-AO Kepler Planetary Candidate Survey III: Adaptive Optics Imaging of 1629 Kepler Exoplanet Candidate Host Stars
Robo-AO \textit{Kepler}行星候选者巡天正在用激光自适应光学成像技术观测每一颗\textit{Kepler}行星候选者宿主恒星,以寻找附近的混合恒星,这些恒星可能是物理上相关的伴星和/或对过境误报负责。本文介绍了我们在1629颗\textit{Kepler}行星候选宿主附近寻找恒星的结果。在观测灵敏度接近$\sim$ 0.15”和星等差$Δ$ m $\le$ 6的情况下,我们在206个目标KOIs附近发现了223颗恒星;其中209颗附近的恒星以前没有以高分辨率成像。我们测量了\textit{Kepler}行星候选者的整体近星概率为12.6\% $\pm$ 0.9\%,间距在0.15”和4.0”之间。特别有趣的KOI系统进行了讨论,包括23颗恒星与检测到的同伴主机岩石,宜居带的候选人,和五个新的候选人行星托管四星系统。我们使用Baranec等人(2016)和本文的组合数据集探索了行星系和恒星双星之间的广泛相关性。我们之前的2 $σ$结果表明,在这个更大的数据集中,KOI托管近距离巨行星的二元分数较低。我们还发现二进制分数和KOI数之间的显着相关性,这表明早期和晚期\textit{Kepler}数据发布之间可能存在差异。
2016-09-30 astro-ph.EP
Identifying Non-Resonant Kepler Planetary Systems
开普勒任务已经发现了过多的多个凌日行星候选系外系统,其中许多系外系统的特征是假定的行星对接近平均运动共振相似性。识别潜在的共振系统可以帮助指导未来的观测,并增强我们对行星形成情景的理解。我们开发和应用代数方法来确定开普勒2行星系统不能在1 - 4阶共振,鉴于目前,公开可用的数据。该方法识别系统的任何潜在谐振角何时必须循环。我们确定并列出70近共振系统,实际上不能居住在共振,假设一个广泛使用的公式推导出行星的质量从它们的观测半径,这些系统不包含看不见的机构,影响观测到的行星的相互作用。这项工作加强了一个论点,即大部分系外行星系统可能接近共振,但实际上并不共振。
2011-11-01 astro-ph.EP
Evidence for a Non-Dichotomous Solution to the Kepler Dichotomy: Mutual Inclinations of Kepler Planetary Systems from Transit Duration Variations
早期对开普勒任务的系外行星统计数据的分析显示,低相互倾斜度多行星系统模型(${\sim1^{\circ}-2^{\circ}}$)充分描述了多凌星系统,但低估了单凌星系统的数量。这种所谓的“开普勒二分法”表明存在一个拥有更大相互倾斜度的多行星系统的子种群。然而,这些倾向的细节仍然不确定。在这项工作中,我们得到的内在相互倾斜分布的限制,通过统计利用过境持续时间变化(TDVs)的开普勒行星人口。当行星轨道相互倾斜时,行星与行星之间的相互作用会导致轨道岁差,这可能导致过境持续时间的可检测长期变化。这些TDV信号对倾角敏感,已经在大约24颗开普勒行星上检测到。我们比较了开普勒观测到的TDV探测到的TDV探测到的模拟行星系构造从两个人口模型与不同的假设相互倾斜分布。我们发现了强有力的证据,连续分布的相对较低的相互倾斜,其特征在于由幂律关系的中位数相互倾斜($\tildeμ_{i,n}$)和固有的多重性($n$):$\tildeμ_{i,n} = \tildeμ_{i,5}(n/5)^α$,其中$\tildeμ_{i,5} = 1.10^{+0.15}_{-0.11}$和$α= -1.73^{+0.09}_{-0.08}$。这些结果表明,后期行星组装和恒星扁率可能是激发开普勒行星相互倾斜的主要物理来源。
2021-06-29 astro-ph.EP
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
About 30% of Sun-like Stars Have Kepler-like Planetary Systems: A Study of their Intrinsic Architecture
我们约束开普勒行星系的内在架构,通过建模观测到的多重性的过境行星(transets)和他们的过境时间变化(TTVs)。我们稳健地确定了类太阳恒星与类开普勒行星的比例,$η_{\rm Kepler}$,是$30\pm3\%$。这里的类开普勒行星是指半径为$R_{\rm p} \gtrsim R_\oplus$,轨道周期为$P<400$ ~天的行星。因此,我们的结果大大修正了以前的说法,即超过50%的类太阳恒星都有这样的行星。结合开普勒行星平均数($\sim0.9$),我们得到平均每个行星系统在400天内有$3.0\pm0.3$行星。我们还发现,在一个给定的行星系统,$σ_{i,k}$,是一个陡峭的函数的行星数量,$k$的行星轨道倾角的分散。这可以被参数化为$σ_{i,k}\propto k^α$,并且我们发现$-4<α<-2$在2- $σ$水平。这样的分布很好地描述了所观察到的多重性的tranet和TTV没有多余的单tranet。因此,我们没有找到支持所谓的“开普勒二分法”的证据。“加上之前对轨道偏心率的研究,我们现在有了一个一致的图景:一个系统中的行星越少,它的动态温度就越高。我们简要地讨论了导致这种趋势的可能情况。尽管我们的太阳系不属于开普勒俱乐部,但有趣的是,太阳系在400天内也有三颗行星,并且倾角分散与开普勒系统相似。
2018-05-18 astro-ph.EP
Search for a circum-planetary material and orbital period variations of short-period Kepler exoplanet candidates
最近,Rappaport等人(2012)发现了一颗独特的短周期水星大小的开普勒系外行星候选者KIC 012557548 b。这个物体是一颗正在凌日的解体系外行星,有一个环绕行星的物质--彗星状的尾巴。像KIC 012557548 b这样的近距离系外行星受到最大的行星-恒星相互作用的影响。这种相互作用可以具有各种形式。在某些情况下,它可能会导致彗星状尾巴的形成。与主星的强相互作用,和/或额外行星的存在可能会导致行星轨道周期的变化。我们的主要目标是寻找类似于KIC 012557548 b的彗星尾巴和长期的轨道周期变化。我们对短周期开普勒系外行星候选者中彗星状尾巴形成的频率感到好奇。我们集中在一个样本的20个接近的候选人与一个类似的周期KIC 012557548 b从开普勒任务。
2014-10-06 astro-ph.EP
The Kepler Follow-up Observation Program
开普勒任务于2009年3月6日发射,对超过100,000颗矮星进行光度测量,以使用凌日技术寻找地球大小的行星。通过探测类似凌日的事件确定的行星候选者的后续观测,对于确定模拟行星凌日的天体物理现象和确定开普勒发现的真正行星和行星系的特征都是必要的。我们开发了探测假行星凌日的技术和协议,目前正在对选定的177个开普勒目标进行观测。初步估计,24%到62%的候选行星将被证明是真正的行星。
2010-01-03 astro-ph.EP
Architecture of Planetary Systems Based on Kepler Data: Number of Planets and Coplanarity
我们研究了行星系的基本结构,根据开普勒任务发现的行星候选者样本,推导出行星多重性(行星数量)的分布和轨道倾角的分布。我们的研究范围包括轨道周期小于200天,半径在1.5到30个地球半径之间的类太阳恒星和行星,并基于开普勒行星候选者在第1季度到第6季度发现。我们创建了具有不同行星多样性和倾角分布的行星系模型,模拟了开普勒对这些系统的观测,并将可探测物体的凌日特性与实际开普勒行星探测进行了比较。具体来说,我们比较了开普勒样本的过境数字和归一化过境持续时间比,以确定每个模型的拟合优度。我们没有包括径向速度测量的任何限制。根据我们的最佳拟合模型,75-80%的行星系有1或2颗行星的轨道周期小于200天。此外,超过85%的行星的轨道倾角小于3度(相对于一个共同的参考平面)。这种高度的共面性可以与我们的太阳系中所看到的相媲美。这些结果对行星形成和演化理论具有启示意义。低倾角与行星在原行星盘中形成一致,随后在没有来自其他能够增加倾角的天体的显著和持久扰动的情况下演化。
2012-10-30 astro-ph.EP
Analysis Of Kepler-71 Activity Through Planetary Transit
一颗系外行星在其母星的盘面前方过境时,可能会隐藏一个暗星点,导致光变曲线的可检测变化,从而可以推断出星点的物理特征,如大小和强度。我们分析了开普勒空间望远镜对开普勒-71恒星的观测,以寻找28条凌日光变曲线的变化。开普勒-71是一颗恒星,其半径为0.923 Ms和0.816 Rs,被热木星行星开普勒-71 b环绕,半径为1.0452 RJ。星点的物理参数是通过用模拟行星凌日的模型拟合数据来确定的,该模型能够包含恒星表面上具有不同大小,强度和位置的斑点。结果表明,Kepler-71是一颗非常活跃的恒星,有多个光点检测,每次凌日平均有6个光点,大小为0.6 Rp和0.5 Ic,是星盘中心恒星强度(最大值)的函数。
2017-03-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
A Flat Inner Disk Model as an Alternative to the Kepler Dichotomy in the Q1 to Q16 Planet Population
我们使用模拟的行星系来模拟开普勒恒星的行星多重性。以前的研究都没有充分产生单行星系统,并调用了所谓的开普勒二分法,其中开普勒恒星的行星形成能力是二分法,产生少数或许多过境行星。在本文中,我们表明,开普勒二分法是必要的,只有当内部的行星盘只是假设是耀斑。当行星盘的内部是平坦的,我们重现了开普勒恒星的行星多样性,而不需要调用二分法。我们发现,独立的磁盘模型假设,每颗恒星的行星的平均数量约为2的轨道周期在3和200天之间,行星半径在1和5地球半径之间。这与没有行星占据相同参数空间的太阳系形成对比。
2017-02-27 astro-ph.EP
Period ratios in multi-planetary systems discovered by Kepler are consistent with planet migration
开普勒行星候选者是行星形成情景的有趣试验台。我们目前的结果从N体模拟的多行星系,类似于开普勒观测。我们添加平滑(I/II型)和随机迁移力。观察到的周期比率分布与这两种情况本身都不一致。然而,同时对行星施加随机和平滑的迁移力会导致与观察到的周期比分布相似的周期比分布。这是一个自然的场景,如果行星形成在一个动荡的原行星盘,这些力量总是存在。我们展示了如何观察到的周期比和偏心率分布可以约束这些力量的相对强度,一个参数,这是出了名的难以预测的几十年。我们免费提供模拟的源代码和初始条件,以使社区能够扩展这项研究,并包括行星迁移以外的影响。
2012-08-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Understanding the assembly of Kepler's compact planetary systems
开普勒任务最近发现了一些系外行星系统,如开普勒-11和开普勒-32,其中几颗行星的集合被发现在非常紧密的轨道上(通常在一个天文单位的百分之几内)。这些紧凑的配置对传统的行星形成和迁移情景提出了挑战。我们提出了一个动力学研究这些系统的组装,使用N体方法,其中包括一个参数化模型的行星迁移在一个动荡的原行星盘。我们探索了一个广泛的参数空间,并发现在适当的条件下,有可能通过传统的磁盘驱动的迁移形成紧凑,紧密堆积的行星系。我们发现,同时迁移的多个行星是一个可行的机制,组装紧密包装的行星系,只要光盘提供显着的偏心阻尼和湍流的水平在光盘是适度的。我们讨论了我们的首选参数的影响,这些系统中形成的原行星盘,并评论在我们的模拟平均运动共振的发生和意义。
2014-09-01 astro-ph.EP
The Possible Tidal Demise of Kepler's First Planetary System
我们提出了开普勒1658(KOI-4)系统中潮汐驱动的内旋的证据,该系统由一颗巨行星(1.1 $R_\mathrm{J}$,5.9 $M_\mathrm{J}$)围绕一颗演化的宿主恒星(2.9 $R_\odot$,1.5 $M_\odot$)运行。利用Kepler、Palomar/WIRC和TESS的凌日时间测量,我们发现Kepler-1658 b的轨道周期似乎以$\dot{P} = 131_{-22}^{+20}$ ~ms~yr $^{-1}$的速率减小,对应于一个下降时标$P/\dot{P}\approx2.5$ ~Myr。我们认为其他解释的数据,包括视线加速度和轨道进动,但发现他们是难以置信的。观测到的周期导数意味着一个潮汐品质因数$Q_\star' = 2.50_{-0.62}^{+0.85}\times10^4$,与亚巨星惯性波耗散的理论预测吻合得很好。此外,虽然它可能无法解释整个螺旋速度,但少量的行星耗散可以自然地解释通过增强的热发射观察到的行星深光食。作为第一个发现inspiral的演化系统,开普勒-1658是了解行星生命周期结束时潮汐物理学的新基准。
2022-12-19 astro-ph.EP
Are Planetary Systems Filled to Capacity? A Study Based on Kepler Results
我们使用了开普勒候选行星的样本,其轨道周期小于200天,半径在1.5到30个地球半径之间,以确定相邻行星的典型动力学间距。为了得到固有的(即,无观测偏差)相邻行星的动力学间距,我们生成了遵循各种动力学间距分布的行星系种群,用开普勒航天器对它们进行了综合观测,并将我们模拟中观测到的行星的性质与实际开普勒探测进行了比较。我们发现,平均而言,相邻行星的间距为21.7个希尔半径,标准差为9.5。这种动态的空间分布与太阳系中邻近行星的空间分布是一致的。为了验证“填充行星系假说",即所有行星系都是动态填充或充满的,我们通过执行长期(10^8年)数值模拟来确定动态填充的系统的比例。在每个模拟中,我们集成了一个系统,其中行星根据我们最佳拟合的动力学间距分布进行间隔,但在中间轨道上包含一个额外的行星。显示不稳定迹象的模拟比例提供了动态填充系统比例的近似下限;我们发现,> 31%,> 35%和>45%的2行星,3行星和4行星系统分别是动态填充的。如此大的比例表明,许多行星系确实已经满负荷了。行星系的这一特征是形成和演化模型必须满足的另一个深刻约束。
2013-02-28 astro-ph.EP
The Dynamics of Tightly-packed Planetary Systems in the Presence of an Outer Planet: case studies using Kepler-11 and Kepler-90
我们探讨了一个未被发现的外部巨行星的动力学,可观测性和系统的稳定性与紧密包装的内部行星(STIPs)的影响。我们使用直接的数值模拟,随着长期的理论和合成长期的频谱分析如何开普勒-11和开普勒-90的类似物的行为,在存在一个几乎共面的,类抛物面外扰动与半长轴之间1和5.2 AU。大部分外部扰动的位置并不影响内部行星系的演化,除了改变岁差频率。然而,在某些地方,外行星会导致系统不稳定,部分原因是长期的偏心率共振。在开普勒-90中,有一个轨道距离范围,在这个轨道距离范围内,外摄动通过长期相互作用将行星b和c驱动到轨道上,这些轨道的倾角与其余行星的倾角是$\sim16^\circ$。开普勒-90在这种配置中是稳定的。这样的长期共振,因此可以影响所观察到的过境系统的多样性。我们还比较了合成拱点和节的岁差频率与长期理论,并发现一些主要频率之间的不一致,表明行星之间的强相互作用(与系统显示TTV一致)。计算一阶振动角以识别系统中的MMR,Kepler-90中显示了两个近MMR,b和c之间的比例为5:4,g和h之间的比例为3:2。
2018-02-05 astro-ph.EP
TTV-determined Masses for Warm Jupiters and their Close Planetary Companions
虽然热彗星(轨道周期为$P<10\,$ d)的形成和性质已经引起了人们的极大关注,但对暖彗星($10<P<100\,$ d)的起源研究较少。利用凌日时间分析方法,给出了开普勒30、开普勒117、开普勒302、开普勒487和开普勒418五个含暖矮星的行星系的轨道参数。其中三颗开普勒-30 c($M_p=549.4{\pm{5.6}}M_{\oplus}$)、开普勒-117 c($M_p=702{\pm{63}}M_{\oplus}$)和开普勒-302 c($M_p=933\pm 527M_{\oplus}$)被确认为真正的暖彗星。从半径-温度关系中得出的见解导致了这样的推论,即热中子和暖中子可以通过${T_{\rm eff,c}} =1123.7\pm3.3$ K大致分开。此外,${T_{\rm eff,c}}$提供了一个良好的分离与伴侣分数一致的零($T_{\rm eff}>T_{\rm eff,c}$)和那些伴侣分数显着不同的零($T_{\rm eff}<T_{\rm eff,c}$)。
2018-07-06 astro-ph.EP
Sterile and Fertile Planetary Systems - Statistical Analysis of Multi-Planet Systems in Kepler's data
开普勒任务已经发现了大量的行星系。我们分析了开普勒数据中发现的单/多系外行星系统的影响。在以前的工作中所做的,我们测试一个简单的模型中,行星的内在发生是一个独立的过程,并在所有的行星产生恒星的概率相等。这导致了每个主机周围行星的固有数量的泊松分布。然而,考虑到零/低相互倾斜的可能性,在给定的恒星系统中探测到不同行星之间产生相关性,导致每个系统的过境行星数量的非泊松分布。比较模型的预测与开普勒的观测,我们发现平面性产生的相关性是不够的,需要更高的相关性;要么系统中一颗行星的形成增强了其他行星形成的可能性,和/或一些恒星比其他恒星更肥沃。开普勒的数据提供的证据表明,这两个相关性可能发挥了作用,特别是在多行星系统中行星的径向分布的显着依赖性。对开普勒行星宿主的后续观察可以帮助确定这种相关性的物理性质。
2012-07-20 astro-ph.EP
The multiple planets transiting Kepler-9 I. Inferring stellar properties and planetary compositions
多个凌日行星系的发现为描述系外行星和了解其形成提供了新的可能性。开普勒-9系统包含两颗土星质量的行星,开普勒-9b和9 c。使用气体巨星的演化模型,重现已知凌日行星的大小,并考虑所有的不确定性来源,我们表明开普勒-9 b(分别为9 c)包含$45^{+17}_{-12}$ \,\mearth \(分别为9 c)。$31^{+13}_{-10}$ \,\mearth)和$35^{+10}_{-15}$ \,\mearth(分别$24^{+10}_{-12}$ \,\mearth)。当比较行星9 b和9 c时,得到了更精确的限制:重元素的总质量分数之比是$Z_{\rm b}/Z_{\rm c}=1.02\pm 0.14$,这表明,尽管行星的质量不同,但它们的整体组成非常相似,这是形成模型的一个意想不到的结果。使用超级地球的演化模型,我们发现开普勒-9d必须包含小于0.1%的氢和氦质量,并预测主要是岩石结构,总质量在4和16之间,\mearth。
2011-04-05 astro-ph.EP
Targeting Young Stars with Kepler: Planet Formation, Migration Mechanisms and the Early History of Planetary Systems
本白皮书讨论了开普勒航天器的重新定位任务,该任务的重点是通过研究年轻恒星的热木星种群来解决行星形成和演化中的突出问题。这一飞行任务可以解决热彗星迁移模式的问题,解决彗星是通过热启动(引力不稳定性)还是冷启动(核心吸积)机制形成的问题,并提供大量关于影响行星可居住性的恒星活动阶段期间行星系演化早期阶段的数据。在一年的观测中,每个视场停留三周,开普勒将使已知的热彗星数量增加一个数量级以上,随后可以进行快速观测,以寻找凌日时间变化,并对宿主恒星进行星震学表征。这一任务设想方案继续使开普勒在其设计的光度监测模式下运行,并且在场选择方面通常是灵活的,从而能够优先考虑燃料使用和姿态控制约束。
2013-09-06 astro-ph.EP
The New Generation Planetary Population Synthesis (NGPPS). VI. Introducing KOBE: Kepler Observes Bern Exoplanets. Theoretical perspectives on the architecture of planetary systems: Peas in a pod
对系外行星的观测表明,在行星系的结构中存在着几种相关性。系统内的系外行星往往具有相似的大小和质量,均匀分布,并且通常在大小和质量上是有序的。小行星经常被紧密地包裹在一起,而大行星通常有更宽的轨道间距。总之,这些相关性被称为行星系结构中的豆荚趋势。本文在理论模拟的行星系中研究了这些趋势,并与观测结果进行了比较。这些相关性是否出现从天体物理过程或过境方法的检测偏差进行检查。合成行星系的模拟使用第三代伯尔尼模型。KOBE是一个新的计算机程序,它模拟了凌日法的几何限制,并应用了开普勒巡天的探测偏差和完整性。这使得模拟的行星系可以与观测结果进行比较。通过神户观测到的人造行星系的结构显示,豆荚中的豌豆趋势与观测结果非常一致。这些相关性也存在于伯尔尼模型的理论基础人口中,表明这些趋势可能是天体物理学的起源。行星形成的物理过程导致了具有相似大小和质量的均匀分布的行星的出现。大小-质量相似的趋势是原始的,起源于原行星胚胎的寡头生长和早期行星的均匀生长。在行星形成的后期阶段,系统内的行星会以不同的速度生长,从而降低了这些相关性。空间和包装的相关性是不存在的,在早期的动力学相互作用。
2021-09-21 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
A Five-Planet Resonant Chain: Reevaluation of the Kepler-80 System
自2009年开普勒太空望远镜发射和随后的K2任务以来,已经发现了数百个多行星系统。对这些系统的研究,无论是作为个体系统还是作为群体,都可以更好地理解行星的形成和演化。开普勒-80是一颗拥有六颗超级地球的K矮星,是已知的第一个在共振链中有四颗行星的系统,这是一种重复的几何配置。共振链中的凌日行星不仅可以使我们估计行星的轨道和大小,还可以估计它们的质量。自开普勒-80的原始共振分析和TTV拟合以来,已经发现了一颗新的行星,其信号可能改变了其他行星的测量质量。在这里,我们确定质量和轨道的开普勒-80主办的所有六颗行星的光变曲线的直接向前光动力学模型的这个系统。然后,我们探索系统的共振行为。我们发现,四个中间的行星是在一个共振链,但最外面的行星只动态相互作用在我们的解决方案的$\sim14$ \%。我们还发现,该系统及其动态行为是一致的\emph{in situ}形成和比较我们的结果与其他两个共振链系统,开普勒-60和TRAPPIST-1。
2021-07-12 astro-ph.EP
Characteristics of Kepler Planetary Candidates Based on the First Data Set: The Majority are Found to be Neptune-Size and Smaller
2009年春,开普勒任务开始对近156,000颗恒星进行高精度测光,以确定小型系外行星的频率和特征,进行客座观测计划,并获得各种恒星的星震数据。2010年6月15日,开普勒任务发布了第一季度的观测数据。在这篇文章发表时,第一个数据集中的706颗恒星拥有系外行星候选者,其大小从地球的大小到木星的大小不等。在这里,我们给出了306颗被释放的恒星和行星候选者的身份和特征。其余400颗有行星候选者的恒星的数据将于2011年2月公布。在公布的名单上,超过一半的候选者的半径小于木星的一半。被释放的恒星包括五个可能的多行星系统。其中一个有两个海王星大小(2.3和2.5地球半径)的候选者,具有近共振周期。
2010-07-23 astro-ph.EP
Robo-AO Kepler Planetary Candidate Survey II: Adaptive Optics Imaging of 969 Kepler Exoplanet Candidate Host Stars
我们在2012年启动了Robo-AO开普勒行星候选者调查,以观察每个开普勒系外行星候选者的主恒星,具有高角分辨率的可见光激光自适应光学成像。我们的目标是找到附近的恒星躺在开普勒的测光孔径,负责相对较高的概率假阳性的系外行星探测,并导致低估的过境半径的大小。我们的全面调查还将揭示恒星多样性对系外行星性质的影响,并将确定罕见的系外行星结构。在我们正在进行的调查的第二部分,我们观察到另外969个开普勒行星候选主机,我们报告混合恒星同伴高达$Δm \approx 6$,有助于开普勒的测量光变曲线。我们在181颗开普勒恒星中发现了203颗$\sim$ 4”以内的伴星,其中141颗是新发现的。我们测量了开普勒行星候选宿主恒星样本的近星概率为10.6% $\pm$ 1.1%,角间距为2.5”,明显高于我们最初的715颗恒星样本中发现的7.4% $\pm$ 1.0%的概率;我们发现概率增加到17.6% $\pm$ 1.5%,角间距为4.0”。在这次调查中观测到的KOI的中位位置是1.1 $^{\circ}$更接近银道面,这可能是附近恒星概率增加的原因。我们还详细介绍了50 Keck自适应光学图像的机器人AO观察到的KOI,以确认37同伴检测到的$<5σ$的显着性水平,并获得额外的红外测光更高的显着性检测同伴。
2016-04-28 astro-ph.EP
Asteroseismic determination of the stellar rotation period of the Kepler transiting planetary systems and its implications for the spin-orbit architecture
我们测量了{ \it Kepler}凌日行星系中19颗恒星的自转周期,其中$P_{\rm rot, astero}$是通过星震学测量的,$P_{\rm rot, phot}$是通过光度变化测量的。两颗恒星在Lomb-Scargle周期图中呈现出两个明显的峰值,这两个峰值都与地震自转周期不一致。其他四个系统没有显示出任何明显的峰值,其恒星自转周期不可能从光度变化可靠地估计;它们的恒星赤道可能相对于行星轨道平面显著倾斜。对于其余13个系统,$P_{\rm rot, astero}$和$P_{\rm rot, phot}$在30%以内一致。有趣的是,13个系统中有3个处于自旋-轨道共振状态,其中$P_{\rm orb, b}/P_{\rm rot, astero} \approx 1$和$P_{\rm orb, b}$是每个系统最内侧行星的轨道周期。根据464个{ \it Kepler}凌日行星系的测光自转周期数据,得到相应的机会概率为($0.2$ - $4.7$)%。虽然需要对具有可靠自转周期的恒星进行进一步分析,以检验统计意义,但恒星和行星之间的自旋-轨道共振如果得到证实,除了过境行星系的自旋-轨道(错误)对齐的起源外,对恒星-行星潮汐相互作用也有重要影响。
2019-03-12 astro-ph.EP
SOPHIE velocimetry of Kepler transit candidates. V. The three hot Jupiters KOI-135b, KOI-204b and KOI-203b (alias Kepler-17b)
我们报告发现了两个新的凌日热彗星KOI-135 b和KOI-204 b,它们之前被Borucki等人确定为行星候选者。2011年,独立于开普勒团队,证实了Desert等人最近宣布的开普勒-17 b的行星性质。使用OHP的SOPHIE摄谱仪进行的径向速度测量和开普勒测光(Q1和Q2数据)用于推导轨道、恒星和行星参数。KOI-135 b和KOI-204 b绕母恒星公转的周期分别为3.02天和3.25天。它们具有近似相同的半径,Rp=1.20+/-0.06 Rjup和1.24+/-0.07 Rjup,但不同的质量Mp=3.23+/-0.19 Mjup和1.02+/-0.07 Mjup。因此,它们的堆积密度相差四倍,rho_p=2.33+/-0.36 g.cm ^-3(KOI-135 b)和0.65+/-0.12 g.cm-3(KOI-204 b)。我们的开普勒-17 b的索菲光谱,既用于测量径向速度的变化,并确定主恒星的大气参数,使我们能够完善的行星系的特性。特别是,我们发现径向速度半振幅和恒星质量分别略小于和大于沙漠等人。这两个量,但是,补偿和导致行星质量完全符合沙漠等人。:我们的分析给出Mp=2.47+/-0.10 Mjup和Rp=1.33+/-0.04 Rjup。我们发现了这个行星系的年龄更小的证据,t<1.8 Gyr,这得到了进化轨迹和陀螺年代学的支持。最后,我们证实了光学二次日…
2011-10-25 astro-ph.EP
An Apodized Kepler Periodogram for Separating Planetary and Stellar Activity Signals
提出了一种新的切趾开普勒(AK)模型,用于分析精密径向速度(RV)数据,以模拟行星和恒星活动(SA)引起的RV信号。一个宽度和中心未知的对称高斯变迹函数可以根据变迹窗口的跨度区分行星信号和SA信号。$m$切趾开普勒信号的一般模型包括RV和恒星活动诊断$\log(R'hk)$之间的线性回归项,以及具有未知标准差的额外高斯噪声项。使用贝叶斯融合MCMC代码探索模型参数。采用控制诊断的广义Lomb-Scargle周期图的差分版本提供了区分SA信号的另一种方式,并有助于指导新周期的选择。结果报告最近的国际RV盲挑战,其中包括多个国家的最先进的模拟数据集支持的各种恒星活动诊断。在当前的实施方式中,AK方法实现了SA噪声降低约6倍。行星候选者的最终参数估计来自拟合,包括AK信号模拟SA组件和简单的开普勒模型的行星候选者。初步结果也报告AK模型增加了移动平均分量,允许残差的相关性。
2016-01-29 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Robo-AO KOI Survey: laser adaptive optics imaging of every Kepler exoplanet candidate
Robo-AO开普勒行星候选者巡天正在用激光自适应光学成像技术观测每一颗开普勒行星候选者宿主星(KOI),以寻找可能是物理上相关的伴星的混合附近恒星。凭借第一个全自动自适应光学系统提供的无与伦比的效率,我们对附近的恒星(0.15”至4.0”的分离,对比度高达6个星等)进行了关键的搜索,这些恒星稀释了观测到的行星过境信号,导致行星特征不准确或天体物理误报。我们从2012年到2015年对开普勒行星宿主进行了3313次高分辨率观测,发现了479颗附近的恒星。我们测量的整体附近的恒星概率率为14.5 \pm 0.8%。有了这个庞大的数据集,我们独特地能够探索多个恒星系统与它们所拥有的行星属性之间的广泛相关性,从而深入了解我们银河系中行星系的形成和演化。几个特别感兴趣的KOI将被讨论,包括可能的四恒星系统托管行星和更新的属性,可能的岩石行星轨道与他们的恒星的宜居带。
2016-08-01 astro-ph.EP
Gravitational quantization of exoplanet orbits in HD 40307, $μ$ Ara, Kepler-26, Kepler-62, and Kepler-275: Comparing predicted orbits
根据所谓的“全球多方模型”,行星系的流体静力平衡导出Lane-Emden微分方程。在复平面上求解该方程,得到了由Lane-Emden函数$θ$的实部$\mathrm{Re}(θ)$的广义根定义的多变球壳。这样的壳层为行星系的成员提供了托管轨道。在全球多变模型的框架下,我们研究了系外行星系统HD 40307,$μ$ Ara,Kepler-26,Kepler-62和Kepler-275。我们重点比较我们的结果与观测,并与来自“广义提丢斯-波德关系”的轨道预测。
2015-01-17 astro-ph.EP
Architectures of Exoplanetary Systems. II: An Increase in Inner Planetary System Occurrence Toward Later Spectral Types for Kepler's FGK Dwarfs
开普勒任务观察到成千上万的过境系外行星候选者围绕数十万FGK矮星。He,Ford,& Ragozzine(2019)(arXiv:1907.07773)应用前向建模来推断行星系内在结构的分布,开发了一个外行星系的聚类泊松点过程模型(SysSim)来重现观测到的开普勒种群的边缘分布,他们表明轨道周期和行星半径在给定的行星系统内是聚类的。在这里,我们扩展了集群模型,探讨行星系和它们的宿主恒星属性之间的相关性。我们将开普勒FGK矮星的样本分成两半,并将具有行星的恒星的比例(在0.5-10 PDMATHAMM和3- 300天之间),$f_{\rm swpa}$,作为盖亚DR 2颜色的线性函数。我们证实了以前的研究结果,这些行星系的发生率显着上升到后期类型(红)的恒星。有行星的恒星比例从F2 V矮星的$f_{\rm swpa} = 0.32_{-0.11}^{+0.12}$增加到中K矮星的$f_{\rm swpa} = 0.96_{-0.19}^{+0.04}$。大约一半($f_{\rm swpa} = 0.57_{-0.10}^{+0.14}$)的太阳型(G2 V)矮星拥有一个3到300天的行星系。这个简单的模型可以紧密匹配我们样本中蓝半和红半的观测多重性分布,这表明不同光谱型恒星周围行星系的结构可能是相似的,除了行星托管恒星的整体比例发生变化。
2020-12-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
The discovery and legacy of Kepler's multi-transiting planetary systems
我们重新审视发现的第一个候选系统,包含多个过境系外行星的影响。这些系统是利用开普勒太空望远镜的数据发现的。最初的论文介绍了五个系统(Steffen et al. 2010),在该项目发布第一个开普勒行星候选者目录时发布在网上。第二年发表的一篇后续论文中介绍了对观察到的多发性骨髓瘤人群的首次广泛分析(Lissauer等人,2011 a)。多重行星凌日系统使我们能够回答与行星系的形成和动力学演化有关的各种重要问题。这两篇论文讨论了一系列广泛的主题,包括:轨道周期比的分布、行星大小比、系统结构、平均运动共振、轨道偏心率、行星验证和确认以及不同行星群的识别。他们为后来其他研究小组的许多详细研究奠定了基础。对单个多行星系统的深入研究提供了开普勒一些最重要的系外行星发现。当我们研究这些系统中的第一个的科学影响时,我们也呈现了一些围绕他们发现的人和环境的历史。
2019-05-12 astro-ph.EP
Spin-Orbit Misalignment and Precession in the Kepler-13Ab Planetary System
恒星快速自转引起的重力暗化现象为我们提供了一个独特的机会,通过分析其光度凌日来表征行星系的自旋-轨道失调。我们使用重力暗凌建模代码simuTrans再现的过境光曲线的开普勒-13Ab分别分析相位折叠过境12个短节奏开普勒季度。我们验证了Szabó等人(2012)和Masuda(2015)确定的表明自旋轨道进动的碰撞参量的时间变化,报告了$^{-1}$日变化率$db/dt = (-4.1 \pm 0.2) \times 10^{-5}$。我们进一步研究了光稀释对拟合的碰撞参量的影响,发现不到1%的额外光足以解释开普勒季度数据中的季节变化。然后,我们将我们的岁差分析扩展到相位曲线数据,我们从相位曲线数据报告$^{-1}$每天$db/dt = (-3.2 \pm 1.3) \times 10^{-5}$的变化率。这个值与凌日数据在较低的意义上是一致的,并提供了第一个证据的自旋轨道进动的基础上,仅根据时间变化的二次日食。
2017-11-07 astro-ph.EP
Analytic orbit propagation for transiting circumbinary planets
本文提出的分析框架充分描述了共面系统的运动组成的恒星双星和行星轨道上的轨道以及长期的时间尺度上的恒星。Runge-Lenz矢量的扰动用于推导系统的短期演化,而八极长期理论用于描述其长期行为。后牛顿恒星轨道的修正。行星轨道最初是圆形的,这里发展的理论假设行星偏心率保持相对较小(e_2<0.2)。我们的模型进行了测试,从数值积分的完整的运动方程的结果,然后应用于调查的动力学历史的一些circumbinary行星系发现的美国宇航局的开普勒卫星。我们的研究结果表明,开普勒-34和开普勒-413系统的形成历史很可能与开普勒-16,开普勒-35,开普勒-38和开普勒-64的形成历史不同,因为这些系统观测到的行星偏心率与初始圆形轨道的假设不一致。
2015-02-23 astro-ph.EP
Non-Keplerian Dynamics
系外行星通常具有短周期或高偏心率,多行星系统通常处于共振状态。它们需要动力学理论来描述比太阳系相对平静的行星轨道更极端的运动。我们描述了在完全形成的行星系中最重要的动力学过程以及它们是如何被建模的。这种方法已被用于探测运行中的系外行星轨道的演变,并从行星系的动力学特性中推断出引人注目的历史。
2010-06-19 astro-ph.EP
Robo-AO Kepler Survey V: The effect of physically associated stellar companions on planetary systems
开普勒光变曲线用于探测成千上万的行星候选者,由于与以前未知的邻近恒星混合,容易受到稀释。利用自动化激光自适应光学仪器Robo-AO,我们观测了3857颗行星候选宿主星周围的620颗邻近恒星。然而,附近的许多恒星并不受KOI的约束。在本文中,我们通过几种方法量化每个KOI与探测到的邻近恒星之间的关联概率。银河系恒星模型和观测到的恒星密度被用来估计未束缚恒星的数量和性质。我们估计光谱型和距离145 KOIs与附近的恒星使用多波段观测从Robo-AO和Rank-AO。我们发现大多数在开普勒行星候选者1”范围内的邻近恒星可能是束缚的,这与过去的研究一致。我们使用可能绑定的恒星以及精确的恒星参数从加州开普勒调查,以寻找恒星双星和行星属性之间的相关性。单行星系统和多行星系统的双星比例之间没有显着差异,行星宿主恒星遵循与场星相似的双星趋势,其中许多可能拥有自己的非对齐行星。我们发现,热彗星比其他行星更有可能居住在双星系统中。我们校正了特征系统中行星候选者的半径估计,发现对于可能的约束系统,估计的行星候选者半径将平均增加1.77倍,如果任何一颗恒星都有可能成为行星的宿主。我们发现,行星半径差距是强大的稀释的影响,并发现一个有趣的95%的置信度之间的差异,在单和双系统的小行星的半径分布。
2018-04-26 astro-ph.EP
Robo-AO Kepler Survey IV: the effect of nearby stars on 3857 planetary candidate systems
我们提出的总体统计结果,从Robo-AO开普勒行星候选人调查,包括3857高角分辨率观测行星候选人系统与Robo-AO,自动激光自适应光学系统。这些观测揭示了以前未知的附近恒星与行星候选宿主恒星的混合,这些恒星改变了导出的行星半径,或者可能是天体物理假阳性过境信号的来源。在调查的前三篇论文中,我们在3313颗行星候选宿主恒星周围发现了440颗邻近恒星。在本文中,我们对532颗行星候选宿主星进行了观测,在88颗恒星周围发现了94颗伴星;其中84颗伴星以前没有被高分辨率观测到。我们还报告了Robo-AO以前观察到的715个目标附近的50个更广泛分离的同伴。我们得出修正的行星半径估计的814行星候选人在系统中检测到附近的恒星。如果候选行星绕主星或次主星运行的可能性相等,那么在可能与附近恒星结合的系统中,候选行星的半径估计平均增加了1.54倍。我们发现,35个先前认为的岩石行星候选者可能不是岩石,因为附近恒星的存在。从完整的Robo-AO KOI调查的合并数据集,我们发现14.5 \pm 0.5%的行星候选宿主有一颗4”的附近恒星,而1.2%有两颗附近恒星,0.08%有三颗。我们发现,16%的地球大小,13%的海王星大小,14%的土星大小和19%的木星大小的行星候选人已经发现了附近的恒星。
2018-03-08 astro-ph.EP
Obliquity Variations of Habitable Zone Planets Kepler-62f and Kepler-186f
倾角变化在行星的气候和可居住性方面可以发挥重要作用。由行星伴星引起的轨道调制和行星的自转轴进动(由于来自主星的扭矩)可能导致共振相互作用,并导致大幅度的行星度变化。在这里,我们考虑开普勒-62 f和开普勒-186 f的自旋轴动力学,这两个都居住在其宿主恒星周围的宜居带。利用{\emph{N}}-体模拟和长期数值积分,我们描述了它们在特定实现的行星系的质量演化。然后,我们使用一个广义的分析框架来表征参数空间中的区域,其中的结晶度是可变的大幅度。我们发现,在低倾角区域($\lesssim 40^\circ$)中,变化的位置会根据行星属性和系统架构进行微调。例如,假设自转周期为24小时,开普勒-62 f和开普勒-186 f的结晶度在$\sim 40^\circ$以下是稳定的,而高结晶度区域($60^\circ - 90^\circ$)允许适度的变化。然而,对于Kepler-62f或Kepler-186f的一些其他旋转周期,由于共振相互作用,低折射率区域可能变得更加可变。即使是与共面性的微小偏差(例如,相互倾斜$\sim 3^\circ$)也会引起峰间结晶度变化,最高可达$\sim 20^\circ$。未被发现的行星伴星和/或卫星的存在也可能破坏低轨道区域的稳定。在所有情况下,高重复性区域允许适度变化,并且对应于逆行运动的所有重复性(即$> 90^\circ$)都是稳定的。
2018-05-04 astro-ph.EP
Disk-planets interactions and the diversity of period ratios in Kepler's multi-planetary systems
开普勒任务正在急剧增加多行星系中已知的行星数量。许多邻近行星的轨道周期比接近共振值,倾向于大于精确的一阶平均运动共振所需的值。这个有趣的特征已经被证明是由于恒星-行星潮汐相互作用引起的共振行星对轨道圆化的自然结果。然而,这一特征适用于周期超过10天的多行星系,潮汐循环不太可能提供行星轨道的有效发散演化。行星和它们的母原行星盘之间的引力相互作用可能会提供有效的发散演化。对于嵌入在磁盘中的行星对,我们表明,行星和它的同伴的尾流之间的相互作用可以逆转收敛迁移,并显着增加周期比从近共振值。当至少有一颗行星在其轨道周围打开一个部分间隙时,由于尾流-行星相互作用而产生的发散演化特别有效。这种机制可以帮助解释开普勒多重系统中周期比的多样性,这些系统包括周期大于10天的超级地球到次类木行星。多样性也预计行星对大到足以合并他们的差距。尾流与行星相互作用的效率会大大降低,但会聚迁移可能会因不同的周期比而停滞,这取决于共同间隙中的密度结构。这是说明了开普勒-46系统,我们重现开普勒-46 b和c的周期比。
2013-08-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal dissipation and the formation of Kepler near-resonant planets
开普勒探测器探测到的多行星系中,有过多的行星接近一阶平均运动共振(2:1和3:2),但周期比略高于共振值。已经提出了几种机制来解释这一观察结果。在这里,我们提供了一些线索,这些近共振系统最初在共振,并通过潮汐耗散达到目前的配置。反对这种情况的论点是,它只适用于近距离系统,而不适用于潮汐效应太弱的最远系统。利用开普勒任务的KOI星表,我们发现最接近的行星系和最远的行星系的周期比分布有显著的差异。这种距离相关的再分配是支持潮汐耗散方案的有力论据。
2014-07-24 astro-ph.EP
Resonant Repulsion of Kepler Planet Pairs
开普勒太空望远镜发现的行星系显示了一个有趣的特征。虽然相邻的低质量行星的周期比看起来很大程度上是随机的,但有一个显着的过剩对正好位于共振的范围内,而在近侧则有一个赤字。我们证明,这种功能自然会出现时,两个近共振行星相互作用的存在下,弱耗散阻尼偏心。这两颗行星相互排斥,因为轨道能量会转化为热量。这使近共振对移动到共振之外,移动的距离反映了它们一生中经历的综合耗散。我们发现,所观察到的距离可以解释潮汐,如果潮汐耗散是出乎意料的有效(潮汐品质因数~10)。一旦共振斥力的影响被考虑在内,这些低质量行星的初始轨道几乎没有共振的倾向。这可能会限制它们的起源。
2012-09-02 astro-ph.EP
The Reversibility Error Method (REM): a new, dynamical fast indicator for planetary dynamics
我们描述了可逆误差方法(REM)及其在行星动力学中的应用。REM是基于保守哈密顿系统的相空间轨迹的时间可逆性分析。舍入误差破坏了时间的可逆性,在同一时间间隔内前后积分时,与初始条件的位移与轨迹的动力学性质有关。如果运动是混沌的,在非零最大特征李雅普诺夫指数(mLCE)的意义下,那么REM随时间呈指数增长,如exp λt,而当运动是规则的(准周期性)时,REM随时间呈幂律增长,如t^α,其中α和λ是实系数。我们比较REM与mLCE的一个变体,邻近轨道的平均指数增长因子(MEGNO)。测试集包括限制性三体问题和五个共振行星系:HD 37124,Kepler-60,Kepler-36,Kepler-29和Kepler-26。我们发现这些算法的结果之间非常一致。此外,REM的数值实现是惊人的简单,是基于坚实的理论背景。REM只需要运动方程的辛和时间可逆(对称)积分器。这种方法也是CPU高效的。它可能是特别有用的动力学分析的多个行星系的开普勒样本,其特点是低偏心率轨道和相对较弱的相互作用。作为一个有趣的副作用,我们发现开普勒-29行星系中可能存在稳定的混沌现象。
2017-03-30 astro-ph.EP
Kepler-91b: a planet at the end of its life. Planet and giant host star properties via light-curve variations
行星系的演化与其宿主恒星的演化密切相关。我们对整个行星演化过程的理解是基于迄今为止观察到的大行星多样性。到目前为止,只有几十颗行星被发现绕着红巨星分支的恒星运行。虽然已经提出了几种理论,但由于统计数据很少,行星如何死亡的问题仍然悬而未决。在这项工作中,我们研究了巨星开普勒-91(KOI-2133),以确定过境伴侣的性质。这个系统是由开普勒太空望远镜发现的。然而,它的行星确认是必要的。我们确认的行星性质的物体过境的恒星开普勒-91推导出的质量$ M_p=0.88^{+0.17}_{-0.33} ~M_{\rm Jup}$和行星半径$R_p=1.384^{+0.011}_{-0.054} ~R_{\rm Jup}$。天文地震分析产生的恒星半径为$R_{\star}=6.30\pm 0.16 ~R_{\odot}$,质量为$M_{\star}=1.31\pm 0.10 ~ M_{\odot} $。我们发现它的偏心轨道($e=0.066^{+0.013}_{-0.017}$)在近心处离恒星大气只有$1.32^{+0.07}_{-0.22} ~ R_{\star}$。开普勒-91b可能是行星吞噬的前一阶段,最近在BD+48 740发现。我们的估计表明,开普勒-91b将在不到5500万年的时间内被其宿主恒星吞噬。在已证实的巨恒星周围的行星中,这是最接近其宿主恒星的行星质量体。在近心通过时,恒星…
2013-12-14 astro-ph.EP
Can planetary instability explain the Kepler dichotomy?
开普勒任务发现的行星候选者提供了丰富的样本,以限制其宿主恒星约0.5 AU范围内的行星系的结构和相对倾角。我们使用开普勒16个月数据的三重凌日系统作为物理三行星系统的模板,并进行合成凌日观测。我们发现,所有的开普勒三凌和双凌系统都可以从三行星模板中产生,给出了大约5度的低相互倾斜。我们的分析表明,开普勒数据包含一个人口的行星大于四个地球半径的单凌系统,不能产生的三行星模板。我们探讨的假设,高质量的对应物的三重过境系统经历了动力学不稳定,产生人口的大规模双行星系统的适度高的相互倾斜。我们进行N体模拟质量提升的三行星系统,并观察系统如何加热和失去行星,最常见的是行星行星碰撞,产生与开普勒单凌日系统中的大行星一致的凌日。然而,由此产生的大质量双行星系统的人口不能解释在观测到的单凌系统中额外多余的低质量行星,以及在双凌和三凌系统中缺乏气体巨行星。三重气体巨行星系统的行星不稳定性可能是拥有一颗或多颗小行星的系统和拥有一颗巨行星的系统之间的二分法的一部分。然而,二分法的主要部分更有可能在行星形成期间已经出现,当一颗大质量行星的形成、迁移或散射,在金属丰度阈值以上触发,抑制了在亚AU轨道上的其他行星的形成。
2012-08-18 astro-ph.EP
Exciting mutual inclination in planetary systems with a distant stellar companion: the case of Kepler-108
本文研究了在双伴扰动下多行星系统中,行星轨道间的相互倾斜由一种新的长期轨道共振激发,我们称之为“诱导”。当行星的节点进动率与双星轨道频率的倍数相匹配时,发生了偏转共振,其物理性质与先前研究的偏转共振相似。捕获到一个偏转共振需要遇到的共振与缓慢增加的节点岁差率,它可以激发行星的相互倾斜,而不影响他们的偏心率。我们讨论了可能的结果ivection共振捕获,我们用模拟来说明,这是一个很有前途的机制,在系统中,行星有显着的相互倾斜,但适度的偏心率,如开普勒-108产生的相互倾斜。我们还发现了一个明显的赤字的多行星系统,将有节点岁差周期可比的双轨道周期,这表明诱导共振可能会抑制形成或不稳定的多行星系统与外部的双同伴。
2021-10-19 astro-ph.EP
Confirming Resonance in Three Transiting Systems
本文通过覆盖完整参数空间的N体模拟与临界共振角分析,确认Kepler-226、Kepler-254及Kepler-363中的共振,并指出其可能未经迁移形成。
2023-06-30 astro-ph.EP
A periodic configuration of the Kepler-25 planetary system?
我们研究开普勒-25行星系接近周期性配置,这是已知的系统,经历平滑迁移的行星盘相互作用的最终状态。我们发现,该系统是接近的2:1平均运动共振(MMR)的周期性配置,这表明它的过去的迁移既没有受到显着的扰动,在磁盘中的湍流,也没有被扰动的轨道后,离开磁盘分散的星子。我们表明,由于TTV模型退化,一个周期性的配置是很难找到的过境时间变化(TTVs)的标准建模时使用。周期性配置的TTV信号(具有反对准的拱线)可能被误解为对准的非谐振系统。我们表明,标准MCMC模型的开普勒-25 TTVs是非常敏感的先验信息的偏心率(先验概率分布)。宽先验(文献中通常使用的顺序)导致有利于对齐的非共振配置与小行星的质量和中等偏心率,而对于较窄的先验最有可能是反对齐的共振系统与较大的质量和非常低的偏心率。
2018-07-20 astro-ph.EP
Earths in Other Solar Systems N-body simulations: the Role of Orbital Damping in Reproducing the Kepler Planetary Systems
开普勒探测到的系外行星系统的数量为我们进一步理解行星形成提供了机会。解开产生观测到的系外行星所需的条件,将使我们能够对银河系内何处存在可居住的世界做出明智的预测。在本文中,我们研究如何使用N体模拟的性能的行星系的组装过程中的最后阶段确定。虽然吸积是一个混乱的过程,但行星系的总体性质的趋势提供了吸积之前恒星周围固体质量初始分布的记忆。我们还使用EPOS,系外行星种群观测模拟器,占检测偏差,并表明不同的吸积方案可以区分从开普勒系统的观测。我们发现,最内层行星的周期,相邻行星的轨道周期的比值,和行星的质量是由在吸积开始时的胚胎和星子的总质量和径向分布。一般来说,在吸积过程中,需要一定量的轨道阻尼,无论是通过微行星还是气体,以匹配整个系外行星群。令人惊讶的是,所有模拟的行星系都有大小相似的行星,这表明“豆荚里的豌豆”图案既可以与巨型撞击情景相一致,也可以与行星迁移情景相一致。在比开普勒观测到的距离更大的距离上包含的物质对观测到的行星结构产生了深远的影响,从而对挥发物的形成和传递到可能的可居住世界产生了深远的影响。
2020-05-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hidden Planetary Friends: On the Stability Of 2-Planet Systems in the Presence of a Distant, Inclined Companion
最近的观测活动表明,我们的银河系中似乎存在大量多行星系统。此外,这些系统似乎可能有遥远的同伴,无论是行星,棕矮星或其他恒星物体。这些伴星可能相对于内行星倾斜,并可能通过偏心Kozai-Lidov机制激发内行星的偏心率。这些偏心率激发可能会导致内部轨道交叉,破坏内部系统。我们研究的稳定性的两个行星系统中存在一个遥远的,倾斜的,巨大的行星。具体来说,我们推导出一个稳定性准则,这取决于同伴的分离和偏心率。我们表明,我们的分析标准同意从数值积分系统的合奏所获得的结果。最后,作为一个潜在的概念验证,我们提供了一组参数空间的预测,允许开普勒-419,开普勒-56,开普勒-448,开普勒-88,开普勒-109和开普勒-36系统的行星伴侣的存在。
2018-02-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Spectroscopic Analysis of the California-Kepler Survey Sample: I. Stellar Parameters, Planetary Radii and a Slope in the Radius Gap
我们目前的定量光谱分析的结果进行档案凯克/HIRES高分辨率光谱从加利福尼亚州- $Kepler$调查(CKS)的过境行星宿主恒星的样本从$Kepler$任务。光谱分析是基于一组精心挑选的Fe I和Fe II线,得到恒星有效温度(T $_{\rm eff}$)和表面重力(log $g$)的精确值。结合恒星参数与$Gaia$ DR 2的视差和精确距离,我们推导出我们样本的恒星和行星半径,恒星半径的中值内部不确定度为2.8 $\%$,行星半径的中值内部不确定度为3.7 $\%$。对行星半径分布的研究证实了在以前的研究中发现的小半径行星的这种分布的双峰性质,峰值在:$\sim$ 1.47 $\pm$ 0.05 R $_{\oplus}$和$\sim$ 2.72 $\pm$ 0.10 R $_{\oplus}$,间隙在$\sim$ 1.9 R $_{\oplus}$。以前的研究模拟了行星形成的主要原因是光蒸发,预测了这种双峰半径分布和半径间隙或光蒸发谷的存在。我们的结果与这些模型总体一致。在这里获得的行星半径的高内部精度清楚地揭示了CKS样本的光蒸发谷中存在一个斜坡,表明半径间隙的位置随着轨道周期而减少;这种减少符合形式为R $_{pl}$ $\propto$ P $^{-0.11}$的幂律,这与行星形成的光蒸发和类地核心成分模型一致。
2019-03-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detection of Neptune-size planetary candidates with CoRoT data. Comparison with the planet occurrence rate derived from Kepler
[摘要]背景。自2006年12月底以来,CoRoT太空任务一直在寻找凌日行星。目标。我们的目标是研究CoRoT在短周期轨道上探测小尺寸凌日行星的能力,并将2 \leq R_p \leq 4 Rearth的CoRoT行星数量与开普勒行星候选者分布提供的小尺寸行星的出现率进行比较(Howard et al. 2012)。方法.我们进行了一项测试,模拟在真实的CoRoT光变曲线中超级地球和海王星的过境,并通过使用LAM过境检测管道盲目地搜索它们。结果在比r '= 14.0(15.5)亮的恒星周围,半径在2到4 Rearth之间、轨道周期P \leq 20天的行星的CoRoT探测率为59%(31%)。通过适当考虑CoRoT对海王星大小行星的探测率和凌日概率,我们发现,根据开普勒行星的出现率,CoRoT应该在6次观测运行中发现了12个\pm 2海王星绕G和K矮星运行,P \leq 17天。这一估计必须与海王星CoRoT-24 b和五个在所考虑的行星半径范围内的CoRoT行星候选者进行比较。因此,我们发现与开普勒在3 σ或5 σ的预期不一致,假设这些候选者的混合分数为0%(6个海王星)和100%(1个海王星)。结论.相对于开普勒来说,CoRoT海王星的丰度不足可能是由于几个原因。无论分歧的起源是什么,这需要更详细的研究,短轨道周期的CoRoT海王星的明显不足似乎间接支持开普勒数据中发现的一般趋…
2012-09-20 astro-ph.EP
Kepler detection of a new extreme planetary system orbiting the subdwarf-B pulsator KIC10001893
KIC 10001893是开普勒航天器在其主要任务中观测到的19个次矮星-B(sdB)中的一个。除了g模域中的数十个脉动频率外,其傅立叶谱在非常低的频率处显示出三个弱峰,这太低而不能用g模来解释。最有说服力的解释是,我们看到了三颗地球大小的行星(或行星残骸)在非常紧密的轨道上的轨道调制,这些行星被强烈的恒星辐射照亮。轨道周期分别为P1=5.273、P2=7.807和P3=19.48小时,周期比P2/P1=1.481和P3/P2=2.495分别非常接近3:2和5:2共振。该恒星的一个主要脉动模式为210.68 μHz,对应于内行星轨道频率的第三谐波,这表明我们第一次在sdB恒星中看到由行星伴星潮汐激发的g模式脉动。开普勒数据中出现的极端行星系与最近发现的两颗地球大小的行星围绕sdB轨道KIC 05807616运行的情况非常相似(Charpinet et al. 2011 a)。
2014-09-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Masses of the Kepler-419 Planets from Transit Timing Variations Analysis
我们对开普勒-419b的凌日时间变化(TTV)进行了动力学拟合。来自17个开普勒象限的TTV来自Holczer等人(2016,ApJS 225,9)。使用MultiNest贝叶斯推断工具进行动态拟合,并结合高效的辛N体积分器。我们发现,现有的TTV数据能够唯一地约束开普勒-419 b和c的行星质量。我们的估计是在一个很好的协议与以前的质量测定,结合不同的技术和观测,如TTV,径向速度测量,和光偏心效应。然而,正如预期的那样,我们的质量估计具有更大的不确定性。我们研究了系统在参数不确定性范围内的全局稳定性,以丢弃可能的不稳定解。我们的结论是,我们的方法应用于Holczer等人的数据可以提供可靠的行星参数的测定。在接下来的工作中,我们将使用Holczer et al.(2016 b)的数据来确定一个大型开普勒系统的行星参数。
2018-10-31 astro-ph.EP
Re-Evaluating Small Long-Period Confirmed Planets From Kepler
我们重新审视小的长周期开普勒行星候选人的统计确认,根据最近的改进,我们的理解发生系统性假警报,在这个政权。使用最终的数据发布25(DR 25)开普勒行星候选目录统计数据,我们发现先前确认的单行星系统开普勒-452b在行星假设中不再达到99%的置信度,并且不被认为与Mullally等人的发现一致。对于多行星系统,我们发现,相对于以前的开普勒目录,属于多行星系统的行星先验增强被抑制,我们确定多行星系统成员开普勒-186f,不再达到行星假设的99%置信度。由于在导致信号检测和表征的数据分析过程中有许多混杂因素,因此很难确定是否有任何一个行星候选者达到了相对于系统性假警报的严格标准。例如,当考虑到处理变化的简化模型时,额外的单行星系统Kepler-443 b,Kepler-441 b,Kepler-1633 b,Kepler-1178 b和Kepler-1653 b在行星假设中有不可忽略的概率低于99%的置信度。在采用统计验证技术时,必须考虑到系统误报假设,以确认接近调查检测阈值的行星候选者。我们鼓励那些对K2、TESS和其他类似数据集进行过境搜索的人量化他们的系统误报率。或者,对过境信号或径向速度测量的独立光度检测可以消除假警报假设。
2019-01-02 astro-ph.EP
Automated preparation of Kepler time series of planet hosts for asteroseismic analysis
开普勒天文地震科学业务中心(KASOC)的任务之一是对开普勒感兴趣的天体进行天文地震分析。然而,行星主星的星震分析提出了一些独特的复杂性方面的数据预处理,相比纯粹的星震目标。如果不考虑行星凌日的存在,光度时间序列中的行星凌日往往会大大复杂化,甚至阻碍这些星震分析。这就需要专门的方法来预处理数据,使其适合于星震分析。在本文中,我们提出了KASOC过滤器,这是用来自动准备数据从开普勒/K2任务的类太阳行星的恒星的星震分析。这些方法在去除仪器和行星来源的不需要的信号方面非常有效,并且产生比原始数据更清晰的光度时间序列。这些方法是自动化的,因此可以很容易地应用于大量的恒星。滤波器的应用不仅限于行星宿主,还可以应用于开普勒/K2观测到的任何类太阳或红巨星。
2014-09-10 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR