The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs. A long-period planet around GJ 1151 measured with CARMENES and HARPS-N data
J. Blanco-Pozo, M. Perger, M. Damasso, G. Anglada Escudé, I. Ribas, D. Baroch, J. A. Caballero, C. Cifuentes, S. V. Jeffers, M. Lafarga, A. Kaminski, S. Kaur, E… 展开作者
J. Blanco-Pozo, M. Perger, M. Damasso, G. Anglada Escudé, I. Ribas, D. Baroch, J. A. Caballero, C. Cifuentes, S. V. Jeffers, M. Lafarga, A. Kaminski, S. Kaur, E. Nagel, V. Perdelwitz, M. Pérez-Torres, A. Sozzetti, D. Viganò, P. J. Amado, G. Andreuzzi, E. L. Brown, F. Del Sordo, S. Dreizler, D. Galadí-Enríquez, A. P. Hatzes, M. Kürster, A. F. Lanza, A. Melis, E. Molinari, D. Montes, M. Murgia, E. Pallé, L. Peña-Moñino, D. Perrodin, M. Pilia, E. Poretti, A. Quirrenbach, A. Reiners, A. Schweitzer, M. R. Zapatero Osorio, M. Zechmeister
通过与主星相互作用产生的无线电辐射探测短周期轨道上的行星伴星是系外行星科学的一个新前景。最近，使用LOFAR观测在低质量恒星系统GJ 1151附近发现了诱人的信号。我们研究了GJ 1151的光谱时间序列数据，以寻找行星同伴，调查恒星磁活动的可能特征，并找到无线电信号的可能解释。我们使用了从CARMENES，HARPS-N和HPF仪器获得的光谱中测量的组合径向速度，从这些光谱中提取活动指数，以减轻恒星磁活动对数据的影响，并对盖亚天体测量和来自MEarth和ASAS-SN调查的所有可用光度时间序列进行了详细分析。我们发现了一个M $>$ 10.6 M $_{\oplus}$伴星，它与GJ 1151的轨道距离为0.57 au，轨道周期为390 d。第二次调制的证据也存在;这可能是由于长期的磁变或第二个（亚恒星）伴星。这颗恒星显示出磁活动的增强，其中一个可能与观测到的LOFAR无线电发射有关。我们表明，这是极不可能的，检测到的GJ 1151 b，或任何额外的外部同伴是检测到的信号的来源。我们不能完全排除可能与射电辐射有关的未被发现的短周期行星的解释，因为我们确定了最小质量的上限为1.2 M $_{\oplus}$。
英文摘要：
Detecting a planetary companion in a short-period orbit through radio emission from the interaction with its host star is a new prospect in exoplanet science. Recently, a tantalising signal was found close to the low-mass stellar system GJ 1151 using LOFAR observations. We studied spectroscopic time-series data of GJ 1151 in order to search for planetary companions, investigate possible signatures of stellar magnetic activity, and to find possible explanations for the radio signal. We used the combined radial velocities measured from spectra acquired with the CARMENES, HARPS-N, and HPF instruments, extracted activity indices from those spectra in order to mitigate the impact of stellar magnetic activity on the data, and performed a detailed analysis of Gaia astrometry and all available photometric time series coming from the MEarth and ASAS-SN surveys. We found a M$>$10.6 M$_{\oplus}$ companion to GJ 1151 in a 390d orbit at a separation of 0.57 au. Evidence for a second modulation is also present; this could be due to long-term magnetic variability or a second (substellar) companion. The star shows episodes of elevated magnetic activity, one of which could be linked to the observed LOFAR radio emission. We show that it is highly unlikely that the detected GJ 1151 b, or any additional outer companion is the source of the detected signal. We cannot firmly rule out the suggested explanation of an undetected short-period planet that could be related to the radio emission, as we establish an upper limit of 1.2 M$_{\oplus}$ for the minimum mass.
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs. Revisiting the GJ 581 multi-planetary system with new Doppler measurements from CARMENES, HARPS, and HIRES
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs: The warm super-Earths in twin orbits around the mid-type M dwarfs Ross 1020 (GJ 3779) and LP 819-052 (GJ 1265)
我们宣布发现了两颗围绕低质量恒星Ross 1020（GJ 3779，M4.0V）和LP 819-052（GJ 1265，M4.5V）运行的行星伴星。这一发现是基于对CARMENES视向速度观测的分析，作为其对M矮星周围系外行星调查的一部分。在GJ 1265的情况下，CARMENES观测得到了HARPS公开提供的多普勒测量的补充。这些数据显示，每颗恒星都有一颗行星伴星，它们具有非常相似的性质：在低偏心率轨道上的$8.0\pm0.5$ M $_{\oplus}$和$7.4\pm0.5$ M $_{\oplus}$的最小质量，GJ 3779 b和GJ 1265 b的周期分别为$3.023\pm0.001$ d和$3.651\pm0.001$ d。在径向速度资料中发现的三天左右的周期信号在任何光谱活动指标中都没有对应。此外，我们收集了两颗主星的光度数据，证实了在95 d左右发现的额外多普勒变化可以归因于恒星的旋转。在M矮星周围的已知行星的质量周期图中添加这些行星表明在2-5 M $_{\oplus}$范围内缺乏短周期低质量行星的双峰分布。它还表明，目前通过径向速度和凌日技术在M星周围探测到的超级地球（> 5 M $_{\oplus}$）通常是在由一颗行星主导的系统中发现的。
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs. Revisiting the GJ 317, GJ 463, and GJ 3512 systems and two newly discovered planets orbiting GJ 9773 and GJ 508.2
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs. A homogeneous catalogue of projected rotational velocities accounting for limb-darkening
Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC（安达卢西亚天体物理研究所，西班牙高等科学研究委员会）；INAF- Palermo Astronomical Observatory（意大利国家天体物理研究所巴勒莫天文台）；Institut für Astrophysik und Geophysik, Georg-August-Universität Göttingen（哥廷根大学天体物理学与地球物理学研究所）；Centro de Astrobiología, CSIC-INTA（天体生物学中心，西班牙高等科学研究委员会-国家航空航天技术研究所）；Universidad de Granada（格拉纳达大学）；Landessternwarte, Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg（海德堡大学天文学中心州立天文台）
提出一种结合真实临边昏暗模型的过采样卷积方法，从 CARMENES 光谱精确测量 M 矮星的投影自转速度，构建了目前最大的均匀星表，测量精度显著优于文献。
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs. First visual-channel radial-velocity measurements and orbital parameter updates of seven M-dwarf planetary systems
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs Detection of a mini-Neptune around LSPM J2116+0234 and refinement of orbital parameters of a super-Earth around GJ 686 (BD+18 3421)
A differential Least Squares Deconvolution method for high precision spectroscopy of stars and exoplanets I. Application to obliquity measurements of HARPS observations of HD189733b
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs. Dynamical characterization of the multiple planet system GJ 1148 and prospects of habitable exomoons around GJ 1148 b
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs. Variability of the He I line at 10830 Å
He I红外三重态（10830）被认为是太阳型恒星的活动指标，并已成为系外行星透射光谱学的主要诊断指标。He I线是恒星过渡区和日冕极紫外辐射的示踪线。利用位于Calar Alto的CARMENES高分辨率光学和近红外光谱仪获得的319颗M~矮星的光谱时间序列，研究了He I红外三重线的变化。我们在18%的样本星中检测到He I红外线的变化，所有这些样本星都显示出H $α$的发射。因此，我们发现可检测到的He I红外线的变化在78%的子样本的恒星H $α$发射。可检测到的变化强烈集中在最新的光谱子类型，其中，他我的红外线在静止期间通常是弱的。对于早于M3.0 V的恒星，具有可检测到的He I IR变化的恒星比例仍然低于10%，而对于较晚的光谱子类型，其比例超过30%。耀斑伴随着特别明显的谱线变化，包括红色和蓝色不对称的强烈增宽谱线。然而，我们也发现了增强的He I IR吸收的证据，这可能与耀斑发作时高能辐照水平的增加有关。通常，He IR和H $α$线变化倾向于相关，其中H $α$是伪等效宽度变化方面最敏感的指示器。这使得He I IR三重态成为行星透射光谱学的有利目标。
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs. Guaranteed time observations Data Release 1 (2016-2020)
CARMENES仪器被设想为提供长期稳定的高精度径向速度（RV）测量，以寻找附近冷恒星样本周围的温带岩石行星。宽波长覆盖范围旨在提供一系列恒星活动指标，以评估潜在RV信号的性质，并提供有价值的光谱信息，以帮助确定恒星目标。CARMENES数据发布1（DR 1）公开了CARMENES保证时间观测期间获得的所有观测结果，这些观测从2016年到2020年，收集了362个目标样本的19，633个光谱。CARMENES调查目标选择的目的是最大限度地减少偏差，大约70%的已知M矮星在10 pc范围内，可以从Calar Alto进入。这些数据经过流水线处理，得出了高级数据产品，包括345个目标的18 642个精确的RV。还获得了光谱活性指标的时间序列数据。我们讨论的CARMENES数据的特点，恒星样品的统计特性，光谱测量。我们展示了使用CARMENES数据的例子，并提供了调查揭示的系外行星种群的背景视图，包括33颗新行星，17颗重新分析的行星和26颗来自过境候选后续行动的确认行星。238个目标的子样本被用来得出更新的行星出现率，产生了1.44+/-0.20颗行星的总体平均值，每个恒星1 M_Earth < M sin i < 1000 M_Earth和1 d < P_orb < 1000 d，这表明几乎每个M矮星都至少有一颗行星。CARMENES的数据已被证明对识别和测量行星伴侣以及其他应用非常…
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs. Radial velocities and activity indicators from cross-correlation functions with weighted binary masks
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs. Telluric absorption corrected high S/N optical and near-infrared template spectra of 382 M dwarf stars
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs: Stable radial-velocity variations at the rotation period of AD~Leonis -- A test case study of current limitations to treating stellar activity
Exoplanet characterisation in the longest known resonant chain: the K2-138 system seen by HARPS
在多个星系中探测到低质量凌日系外行星，给行星形成和演化过程带来了新的约束，对现有的行星形成理论提出了挑战。然而，开普勒和K2探测到的小行星中只有一小部分有精确的质量测量，这是强制性的，以限制它们的组成。我们的目标是找到围绕相对明亮的恒星K2-138运行的行星。这个系统在动力学上是特别的，因为它呈现了迄今为止已知的最长的行星链，接近3：2共振。我们获得了215个HARPS谱，从中我们推导出K2-138的径向速度变化。通过对K2测光和HARPS径向速度（RV）的联合贝叶斯分析，我们约束了轨道上六颗行星的参数。四颗内行星的质量从b到e分别为3.1、6.3、7.9和13.0 $\mathrm{M}_{\oplus}$，精确度分别为34%、20%、18%和15%。体积密度分别为4.9、2.8、3.2和1.8 g cm $^{-3}$，范围从地球到海王星般的值。对于行星f和g，我们报告上限。最后，我们预测过境时间的变化，从群众派生的订单2至6分钟。鉴于其独特的动力学，K2-138是从太空进行过境时间变化（TTV）测量的理想目标，即将推出的CHEOPS（Characterizing ExOPlanet Satellite）可以研究这个高度密集的系统并比较TTV和RV质量。
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs: Spectroscopic orbits of nine M-dwarf multiple systems, including two triples, two brown dwarf candidates, and one close M-dwarf-white dwarf binary
Chemical Abundances of the Bioessential Elements C, O and S, and the Refractory Elements Fe and Ni, in Solar-type Exoplanet-hosting Stars from HARPS North and South
Observatório Nacional（国家天文台）；Universidade Federal do Rio de Janeiro, Observatório do Valongo（里约热内卢联邦大学，瓦隆戈天文台）；Steward Observatory, University of Arizona（亚利桑那大学，斯图尔德天文台）；Noirlab；Department of Astronomy and Astrophysics, University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校天体物理与天文学系）
