The Occurrence Rate of Small Planets around Small Stars
我们使用开普勒输入目录中的光学和近红外测光来提供开普勒目标列表中最小恒星的恒星特征的改进估计。我们发现了3897颗温度低于4000 K的矮星,其中包括64颗行星候选宿主星,它们被95颗过境行星候选者环绕。我们重新调整这些行星候选者的开普勒光变曲线中的凌日事件,并将修改后的行星/恒星半径比与我们改进的恒星半径相结合,以修改绕冷目标恒星运行的行星候选者的半径。然后,我们将观测到的行星候选者的数量与可能探测到此类行星的恒星数量进行比较,以估计冷恒星周围的行星发生率。我们发现,0.5-4个地球半径的行星,轨道周期小于50天的出现率是0.90(+0.04/-0.03)行星每星。在我们样本的温度范围内,地球大小(0.5-1.4地球半径)行星的出现率是恒定的,每颗恒星有0.51(+0.06/-0.05)颗地球大小的行星,但在较冷的温度下,1.4-4地球半径行星的出现率显着降低。我们的样本包括2个地球大小的行星候选者在宜居带,使我们能够估计,地球大小的行星在宜居带的平均数量是0.15(+0.13/-0.06)行星每冷恒星。我们对在冷恒星的宜居带中出现地球大小的行星的概率的95%置信下限是每颗恒星0.04颗行星。在95%的置信度下,在一颗冷恒星的宜居带中,最近的凌日地球大小的行星在21 pc之内。此外,在宜居带中,最近的非凌日行星在95%的置信度下在5%以内。
2013-02-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Signatures of Atmospheric Mass Loss and Planet Migration in the Time Evolution of Short-Period Transiting Exoplanets
该研究利用TESS分析年轻星团中短周期行星出现率,发现其显著高于Kepler观测的年老种群,且半径分布随年龄变陡,为大气质量损失与潮汐迁移提供证据。
2025-03-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Determining the impact of post-main-sequence stellar evolution on the transiting giant planet population
Mullard Space Science Laboratory, University College London(伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室);Department of Physics, University of Warwick(华威大学物理系)
本文利用TESS数据对45万余颗主序后恒星进行凌星搜索,发现短周期巨行星出现率随恒星演化阶段推进而下降,表明主序后潮汐相互作用增强导致巨行星轨道快速衰减并被摧毁。
2025-11-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Why do M dwarfs have more transiting planets?
我们提出了一个行星形成方案来解释与开普勒发现的类太阳恒星相比,M矮星周围凌日行星的发生率升高。我们使用卵石漂移和吸积模型来模拟雪线内外行星核心的生长。雪线内部较小的鹅卵石大小延迟了超级地球的生长,允许外盘的巨型行星核心首先形成。当这些巨行星达到卵石隔离质量时,它们切断了卵石向内部圆盘的流动,并阻止了近距离超级地球的形成。我们将这个模型应用于质量在0.1和2太阳质量之间的恒星和初始盘质量的范围。我们发现,热的超级地球和冷的巨行星的质量是反相关的。在我们的模拟中,形成热超级地球的比例在低质量恒星周围更高,并且与开普勒的系外行星发生率相匹配。模拟形成冷巨行星的部分与径向速度调查的恒星质量相关性一致。卵石吸积假说的一个关键的可检验的预测是,超级地球的出现率应该再次下降,如特拉普斯特-1的亚恒星边界附近的M矮星。
2021-10-06 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Occurrence of Potentially Habitable Planets Orbiting M Dwarfs Estimated from the Full Kepler Dataset and an Empirical Measurement of the Detection Sensitivity
我们通过使用我们自己的行星探测管道搜索完整的四年开普勒数据集来寻找凌日行星,并进行凌日注入和恢复模拟,以经验性地测量我们管道的搜索完整性,从而改进了对绕小恒星运行的小行星的发生率的估计。我们确定了156颗行星候选者,包括一个以前没有被确定为开普勒感兴趣的物体。我们检查了所有公开的后续图像,观察记录和质心分析,并纠正了假阳性的可能性。我们通过将2000个凌日信号注入到每个目标恒星的光变曲线中,逐星评估了探测管道的灵敏度。对于短于50天的周期,我们发现每颗M矮星有0.56(+0.06/-0.05)颗地球大小的行星(1-1.5地球半径)和0.46(+0.07/-0.05)颗超级地球(1.5-2地球半径)。总的来说,我们估计每M矮星的$2.5\pm0.2$行星的累积行星出现率,半径为1-4个地球半径,周期短于200天。在基于潮湿温室内限和最大温室外限的保守定义的宜居带内,我们估计每M矮宜居带有0.16(+0.17/-0.07)颗地球大小的行星和0.12(+0.10/-0.05)颗超级地球。采用最近的金星和早期火星的更宽的日射边界,得到了每M矮宜居带0.24(+0.18/-0.08)个地球大小的行星和0.21(+0.11/-0.06)个超级地球的更高估计。这表明最近的可能适合居住的非过境和过境地球大小的行星分别是$2.6\pm0.4$ pc和10.6(+1.6/-1.8)pc。如果我们包括超…
2015-05-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
A search for transiting planets around hot subdwarfs II. Supplementary methods and results from TESS Cycle 1
上下文热亚矮星是一种高温小氦燃烧天体,是继红巨星分支(RGB)之后探索行星系演化的理想目标。到目前为止,还没有行星被证实围绕着它们,也没有进行系统的调查来寻找行星。目的。在这个项目中,我们的目标是从天基望远镜(开普勒,K2,TESS和CHEOPS)对热亚矮星的所有光变曲线进行系统的凌日调查。目标是计算两点的有意义的统计数据:第一,热亚矮星周围行星的出现率,第二,在宿主的RGB阶段被吞没的近距离行星的生存概率。本文重点分析了TESS任务第一周期期间进行的观测。方法.我们使用我们专门设计的管道SHERRIGHTS来搜索可用光变曲线中的凌日。探测到信号后,在下一个评估阶段对其进行处理,然后对物体进行后续观测和深入分析,以确定过境物体的性质。结果我们将我们的方法应用于TESS第1周期期间观测到的792颗热次矮星。虽然在光变曲线中检测到了378个有趣的信号,但只有26颗恒星被指定进行后续观测。我们已经发现了一系列食双星、凌日白矮星和其他类型的误报,但迄今为止还没有行星被证实。在549个目标显示无信号的情况下进行发生率上限的第一次计算。结论.我们开发的工具和方法证明了它们在分析太空任务中可用的光变曲线方面的效率,从检测有趣的信号到识别过境行星。这将使我们能够实现该项目的两个主要目标。
2022-09-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Bayesian priors for the eccentricity of transiting planets
在偏心轨道上的行星有更高的几何概率穿越它们的主星。通过应用贝叶斯定理,我们扭转了这种逻辑,表明过境行星的偏心率分布是正偏置的。采用灵活的Beta分布作为偏心率的先验,我们得到了边缘化的过境概率,以及先验的联合概率分布的偏心率和幅角的近星点,给定的行星是已知的过境。这些结果表明,大多数使用开普勒数据计算的行星出现率都高估了行星的普遍性约10%。事实上,如果没有偏心率分布的先验假设,从凌日巡天中得到行星的真实存在是根本上难以处理的。此外,我们表明,以前提取的偏心率分布使用开普勒数据是正偏置的。在其中一个希望施加一个信息偏心之前的情况下,我们提供了一个递归算法来应用我们的联合先验概率分布的逆变换采样。该算法的计算机代码,ECCSAMPLES,提供,使社会直接从前采样。
2014-08-06 astro-ph.EP
Friends and Foes: Conditional Occurrence Rates of Exoplanet Companions and their Impact on Radial Velocity Follow-up Surveys
对开普勒多行星系统的人口研究揭示了其底层结构的惊人程度。来自探测到的凌日行星的信息可以与人口模型相结合,以预测系统中其他行星的存在和性质。使用行星系分布的统计模型(He et al. 2020; arXiv:2007.14473),我们计算行星的条件出现作为开普勒可探测行星的周期和半径的函数。大约一半($0.52 \pm 0.03$)的时间,被探测到的行星不是系统中具有最大半振幅$K$的行星,因此测量具有径向速度(RV)的过境行星质量的努力将不得不与数据中的其他行星信号竞争。我们模拟RV观测表明,假设一个单行星模型来测量过境行星的$K$,往往需要显着更多的观测比在理想情况下没有额外的行星,由于系统误差从看不见的行星同伴。我们的研究结果表明,$K$接近单次测量RV精度($σ_{1,\rm obs}$)的10天周期的行星通常需要$\sim 100$观测来测量其$K$,误差在20%以内。对于实现$σ_{1,\rm obs} = 10$ cm/s的下一代RV仪器,需要大约$\sim 200$($600$)观测来测量在开普勒类系统中过境金星的$K$,以优于20%(10%)的误差,这是没有任何行星伴星的金星所需的$\sim 2.3$的$\sim 2.3$倍。
2021-10-06 astro-ph.EP
First limits on the occurrence rate of short-period planets orbiting brown dwarfs
行星形成理论预测,有大量但尚未被发现的短周期类地行星围绕着褐矮星运行。如果发现这个种群的样本经过相对明亮的褐矮星和附近的褐矮星,那么它们的宿主的体积和低光度将使它们成为JWST和未来地面设施详细描述大气特征的精致目标。最终发现并详细研究围绕附近褐矮星运行的大量凌日类地行星样本,将为我们提供关于生命出现的物理要求和时间尺度的关键信息,从而证明不仅对比较系外行星学有用,而且对天体生物学也有用。在这种情况下,我们提出了一个搜索的过境信号在档案时间序列测光获得的斯皮策太空望远镜的样本附近的44个褐矮星。虽然这44个目标并没有特别选择它们的亮度,但它们的斯皮策光变曲线的高精度使我们能够在75%的样本中达到地球大小的行星以下的灵敏度,并在更明亮的目标上达到欧罗巴大小的行星。我们无法识别任何明确的行星信号。相反,我们可以计算出近轨道行星存在的第一个极限。我们发现在1.28天的轨道内,半径在0.75 ~ 3.25 R $_\oplus$之间的行星的出现率η < 67 $\pm$ 1%.对于半径在0.75和1.25 R $_\oplus$之间的行星,我们将η < 87 $\pm$ 3%作为95%置信上限。如果我们假设这些半径在0.75和1.25 R $_\oplus$之间的行星的出现率为η = 27%,就像开普勒-42 b和TRAPPIST-1b系统的发现所暗示的那样,我们估计需要监测175颗褐矮星…
2016-09-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Objects in Kepler's Mirror May be Larger Than They Appear: Bias and Selection Effects in Transiting Planet Surveys
对像开普勒任务这样的凌日行星的大型调查的统计分析必须考虑到系统误差和偏差。凌日探测不仅取决于行星的半径和轨道周期,还取决于宿主恒星的性质。因此,一个有凌日行星的恒星样本可能无法准确地代表目标种群。此外,使用诸如极限视星等之类的标准来选择目标。这些选择效应,再加上恒星半径的不确定性,导致凌日行星及其宿主恒星的性质存在偏差。我们量化了开普勒巡天中可能存在的偏差。首先,行星半径的陡峭分布和恒星半径的不确定性产生的爱丁顿偏差导致了行星出现的15-20%的高估。其次,开普勒目标星表的星等限制导致Malmquist偏向于更大、更明亮的恒星,并低估了大约三分之一候选行星的半径,特别是那些比海王星大的行星。第三,因为贫金属恒星较小,探测到行星的恒星将比目标平均值稍微(<0.02 dex)贫金属。第四,恒星半径的不确定性产生了行星半径和恒星辐射的相关误差。先前的一项发现,即高辐射的巨星更有可能具有“膨胀”的半径,即使考虑到这种效应,仍然很重要。相比之下,凌日深度与恒星金属丰度呈负相关,即使在没有任何内在相关性的情况下,以前声称巨行星凌日深度与恒星金属丰度呈负相关可能是人为的。
2012-11-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the detectability of transiting planets orbiting white dwarfs using LSST
白矮星是少数几种我们对可能存在的伴行星几乎一无所知的恒星天体之一。最近关于金属污染的大气层、星周碎片盘和凌日行星碎片的证据都表明行星可能存在。然而,白矮星凌日调查是具有挑战性的,由于这些对象的内在微弱,凌日的时间尺度短,以及由于其紧凑的半径而导致的低凌日概率。大型综合巡天望远镜(LSST)为这些问题提供了一个补救办法,它是一个深空巡天望远镜,快速曝光,涵盖了大约1000万颗$r<24.5$视星等的白矮星。我们模拟了10年内对350万颗白矮星的LSST测光观测,并计算了通过凌日对$P<10$ d的伴星的可探测性。我们发现谷神星大小的天体到地球大小的世界的典型检测率在$5 \times 10^{-6}$到$4 \times 10^{-4}$的范围内,产生$\sim 50$到$4\,000$的检测,每个检测的发生率都是100%。对于连续可居住带中的类地行星,我们发现$\sim 10^{-3}$的检测率表明LSST将揭示数百个这样的世界,其发生率在1%至10%的范围内。
2018-10-01 astro-ph.EP
Higher Compact Multiple Occurrence Around Metal-Poor M-Dwarfs and Late K-Dwarfs
行星与金属丰度的相关性是我们今天观察到的系外行星系统与整体成分对行星形成过程的影响之间的潜在联系。许多观测者注意到类木行星倾向于在金属丰度较高的恒星周围形成;然而,对于较小行星的趋势没有达成共识。在这里,我们研究了开普勒M-矮星和晚K-矮星周围的单行星和多行星系统中的岩石行星的行星金属丰度相关性。由于这些低质量恒星的分子覆盖和昏暗的性质,很难通过光谱学直接测量元素丰度。相反,我们使用准确和均匀测量的反射率和光度法的组合,以获得相对金属丰度,并验证这种方法与光谱测定的金属丰度的子样本。我们使用Kolmogorov-Smirnov(KS)检验、Mann-Whitney U检验和Anderson-Darling检验来比较紧凑的多行星系、单凌星系统和没有凌星系统。我们发现,紧凑的多行星系是从一个统计上更贫金属的人口,与p值为0.015的KS测试,p值为0.005的曼-惠特尼U测试,和值为2.574的安德森-达令测试统计量,这超过了一个因素25的显着性推导出的阈值。我们的结论是金属丰度起着重要的作用,在确定岩石行星系统的架构。在贫金属恒星周围,致密的多次波要么更容易形成,要么更有可能在Gyr时间尺度上生存下来。
2021-02-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Pterodactyls: A Tool to Uniformly Search and Vet for Young Transiting Planets In TESS Primary Mission Photometry
开普勒的短周期系外行星种群揭示了进化特征,如半径谷和热海王星沙漠,这些特征可能是随着时间的推移由大气损失造成的。这些发现表明,原始行星群与Gyr-old开普勒群不同,并激发了围绕年轻恒星的系外行星搜索。在这里,我们介绍了pterodactyls,这是一个专门用于解决发现年轻恒星周围系外行星的挑战的数据简化管道,并与TESS主要任务30分钟节奏测光一起工作,因为大多数年轻恒星不是预先选择的TESS 2分钟节奏目标。pterodactyls建立在公开可用和经过测试的工具之上,以便提取、降低趋势、搜索和审查过境的年轻行星候选者。我们搜索了五个已知凌日行星的星团:杜鹃座-时钟协会,IC 2602,上半人马座狼疮,大熊座和双鱼座波江座。我们发现,翼手龙恢复了八个确认的行星中的七个和两个行星候选者中的一个,其中大部分最初是在2分钟的节奏数据中检测到的。对于这些星系团,我们进行了注入回收测试来表征我们的探测效率,并计算出在12.5天内亚海王星和海王星(1.8-6 Re)的固有行星出现率为49+-20%,高于开普勒Gyr-old的出现率6.8+-0.3%。这可能意味着这些行星由于大气质量损失而随着时间的推移而缩小。然而,对凌日年轻行星的发生进行适当的评估将需要更大的样本,对已经探测到的行星没有偏见。因此,翼手龙将在未来的工作中用于搜索和审查附近星团和移动群体中的行星候选者。
2022-06-08 astro-ph.EP astro-ph.IM
The population of long-period transiting exoplanets
开普勒任务已经发现了数千颗系外行星,并彻底改变了我们对其人口的理解。这一庞大的、同质的发现目录使得人们能够严格研究系外行星和行星系的出现率与它们的物理特性之间的关系。然而,像开普勒这样的凌日调查对轨道周期比我们太阳系中质量最大的行星木星和土星的轨道周期短得多的行星最敏感。为了解决这一缺陷,我们对长周期系外行星进行了全自动搜索,这些系外行星在开普勒光变曲线档案中只有一到两次凌日。当应用于$\sim 40,000$最明亮的类太阳目标恒星时,这种搜索产生了16个长周期系外行星候选者。在这些候选者中,6个是新发现,5个是在具有内部短周期凌日行星的系统中。由于我们的方法不涉及人为干预,我们凭经验描述了我们搜索的检测效率。基于这些结果,我们测量了轨道周期在2-25年范围内的比木星小的系外行星的平均出现率,即每个类太阳恒星有$2.0\pm0.7$行星。
2016-10-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
Predicting the Yield of Small Transiting Exoplanets around Mid-M and Ultra-Cool Dwarfs in the Nancy Grace Roman Space Telescope Galactic Bulge Time Domain Survey
本文通过多种模拟方法预测罗曼太空望远镜银河核球时域巡天将发现约1347颗中M型和超冷矮星周围的小型凌日行星,并指出精确统计可检验行星形成理论及主序底部天体的行星族群特征。
2023-05-02 astro-ph.EP
Constraints on Planet Occurrence around Nearby Mid-to-Late M Dwarfs from the MEarth Project
MEarth项目是一个基于地面的测光调查,以寻找行星过境最近和最小的主序星。在最初的四年里,MEarth发现了一颗凌日系外行星,即2.7地球半径的行星GJ 1214 b。在这里,我们回答了一个悬而未决的问题:鉴于开普勒任务发现的小行星过境小恒星的丰富性,MEarth应该发现不止一颗行星吗?我们估计MEarth的系外行星的灵敏度进行端到端的模拟125万附近的988个中晚期M矮星的观测,收集MEarth在2008年10月和2012年6月之间。对于2-4个地球半径的行星,我们将这种灵敏度与开普勒的结果进行了比较,发现MEarth在最初的四年中应该以0.05 - 0.36颗行星/年的速度发现行星。作为分析的一部分,我们提供了新的分析适合开普勒早期M矮行星的发生分布。当在开普勒早期的M矮星和MEarth中期到晚期的M矮星之间进行外推时,我们发现假设行星的出现分布相对于行星平衡温度保持固定,这与我们检测到的具有GJ 1214 b观测特性的行星很好地匹配。对于更大的行星,我们发现温暖(600- 700 K),海王星大小(4个地球半径)的系外行星以<0.15/星(95%置信度)的速率在MEarth后期的M矮星目标周围发生,这些行星穿过早期的M矮星,如Gl 436和GJ 3470。我们描述了一种策略,通过这种策略,MEarth可以在没有新望远镜的情况下将其预期的行星产量提高2.5倍,方法是将其灵敏度…
2013-07-11 astro-ph.EP
Design Considerations for a Ground-Based Search for Transiting Planets around L and T Dwarfs
我们目前的设计考虑的一个基于地面的调查过境系外行星周围的L和T矮星,光谱类,尚未彻底探测行星。我们模拟测光L和T目标与各种红色光学和近红外探测器,并比较散射的测光预期过境深度。基于这些结果,我们建议使用具有H波段近红外光度能力的低暗电流探测器。然后,我们调查的潜力进行调查地球大小的行星的各种望远镜的大小。我们使用$\textit{Kepler}$测量的M矮行星发生率模拟了一组光谱确认的L和T矮星周围的行星系,并模拟了它们在120至600个夜晚的持续时间范围内的观测,随机丢弃30%的夜晚来模拟天气损失。我们发现,一个有效的调查设计使用一个2米级的望远镜与近红外仪器和360-480观察夜晚,观察多个L和T目标,每晚与抖动策略。以这种方式进行的调查有超过80%的机会发现至少一颗行星,平均发现约2颗行星。然而,预期探测到的数量取决于行星的真实出现率,事实上L和T矮星的行星出现率可能高于M矮星。
2019-08-21 astro-ph.EP
Phantom Inflated Planets in Occurrence Rate Based Samples
最近发射的凌日系外行星调查卫星(TESS)预计将产生许多新的系外行星发现,这些发现将特别适合于后续研究。对TESS的行星发现收益的评估,如Sullivan et al.(2015)和Barclay et al.(2018),对于规划后续工作将是重要的。然而,分析这些预测的行星样本,我们发现,来自当前大量过境行星样本的巨行星半径已被用于所有潜在的轨道,而不考虑半径膨胀的温度依赖性。这些虚幻的膨胀行星(PIP)仅占Sullivan等人(2015)预测人口的1.1%以上,约占Barclay等人(2018)样本的8%。对于直接成像研究的类似人口预测同样应该注意不要包括大间距的膨胀行星,因为这样的行星会显得更大,并且根据假设的太阳亮度,比物理上可能的更明亮,更容易检测。尽管它们的假阳性率很高,但巨行星是大气表征技术的试验台,应注意了解和考虑这一群体中的潜在污染因素。
2018-05-22 astro-ph.EP
Revisiting the Long-Period Transiting Planets from Kepler
目前,我们只有有限的手段来探测大轨道分离的行星的存在。Foreman-Mackey等人使用自动管道在开普勒光变曲线中寻找长周期凌日行星。在这里,我们将他们的管道应用于更大的样本,并使用来自Gaia DR 2的更新的恒星参数。后者提高了FM 16发现的大多数行星候选者的恒星半径,使其中一些行星成为假阳性。我们确定了15名候选人,其中包括两名新候选人。所有的尺寸都从0.3到1 $R_{\rm J}$,除了两个之外,所有的周期都从2到10年。我们报告两个主要的调查结果,根据这个样本。首先,在上述大小和周期范围内,行星的出现率是每颗类太阳恒星有$0.70^{+0.40}_{-0.20}$行星,冷彗星的出现频率与径向速度测量的结果一致。行星的出现随着行星大小的减小而增加,大致可以描述为$dN/d\log R \propto R^α$和$α= -1.6^{+1.0}_{-0.9}$,即,海王星大小的行星比海王星大小的行星多四倍。其次,我们的15个候选者中有5个以较短的周期绕着已知凌日行星的恒星运行,包括一个有5个内行星的恒星。我们将这种高发生率解释为:(1)几乎所有的候选行星都应该是真实的;(2)在一个很大的轨道范围内(从$\sim 0.05$到几个天文单位),这些系统中的相互倾角最多只有几度;(3)大的外行星几乎只存在于有小的内行星的系统中。
2019-05-30 astro-ph.EP
Transit Timing Observations from Kepler: VI. Transit Timing Variation Candidates in the First Seventeen Months from Polynomial Models
凌日时间变化为确认和描述凌日行星以及探测非凌日行星提供了一个强大的工具。我们报告了基于开普勒观测前16个月测量的凌日时间对1481颗候选行星(Borucki et al. 2011; Batalha et al. 2012)的最新TTV分析结果。我们根据长期趋势(2.8%的合适数据集)提出了39个强有力的TTV候选者。我们提出了另外136个较弱的TTV候选人(9.8%的合适的数据集)的基础上过度分散的TTV测量的线性星历。我们预计,这些行星候选人中的几个可以得到证实,也许特征与更详细的TTV分析使用公开的开普勒观测。对于许多其他人来说,开普勒已经观察到了一个长期的TTV趋势,但是需要一个扩展的开普勒任务来通过TTV来表征系统。我们发现,行星候选人,显示TTV的出现率显着增加(~68%)的行星候选人过境恒星与多个过境行星候选人相比,行星候选人过境恒星与一个过境行星候选人。
2012-07-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transiting Planets with LSST IV: Detecting Planets around White Dwarfs
以前的工作表明,大型综合巡天望远镜(LSST)有能力在相对较短的周期($<$ 20天)内探测到围绕主序星的凌日行星,并使用标准算法进行凌日探测和周期恢复。在本文中,我们演示了Tingley(2011)提出的算法如何用于使用LSST探测白矮星周围的凌日行星。这个应用弥补了非常短的凌日持续时间与由白矮星凌日引起的幅度变化,因此只需要几个凌日点来检测周期性并限制周期。我们最初的模拟发现,在白矮星宿主周围,大约有五分之一的近距离凌日行星可以被探测到;以每白矮星0.25颗地球大小的行星的出现率计算,这是超过500颗行星可以被探测到。我们还注意到,目前低节奏的LSST在银河系平面有一个显着的影响,预期的产量。
2018-09-28 astro-ph.EP
Observed Rate Variation in Superflaring G-type Stars
太阳耀斑的发生是高度可变的,既表现出短期变化,由于活跃区的出现和演变,并从太阳周期的长期变化。在类太阳恒星上,观测到了大得多的恒星耀斑(超级耀斑),确定观测到的超级耀斑发生率是否表现出与太阳耀斑相似的变化是很有意义的。我们使用凌日系外行星勘测卫星(TESS)的数据分析了274颗G型恒星,并通过使用贝叶斯块算法拟合分段恒定速率模型(Scargle et al 2012; arXiv:1207.5578)确定了7颗在超级耀斑发生率方面表现出统计学显著变化的恒星。我们研究了这些恒星的性质和它们的耀斑速率,并讨论了可检测速率变化的恒星数量少的可能原因。
2022-12-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Enhanced Lidov-Kozai migration and the formation of the transiting giant planet WD1856+534b
利用Lidov-Kozai(LK)效应驱动的高离心率迁移(HEM)研究了第一颗围绕白矮星运行的强系外行星WD 1856 + 534 b的可能起源。主系统的整体结构是一个“2+2”的四重结构,这是由于存在一个由两颗M矮星组成的第三伴星系统。我们发现,长期的倾斜共振2+2系统可以显着扩大LK窗口极端偏心率激发($e \gtrsim 0.999$),使巨行星迁移范围广泛的初始轨道倾角。八极效应也可以有助于加宽这个“极端”LK窗口。通过要求来自伴星的扰动能够克服短程力,并将行星的偏心率激发到$e \simeq 1$,我们得到了行星在迁移前半长轴的绝对极限$a_{1} \gtrsim 8 \, {\rm AU} \, (a_{3} / 1500 \, {\rm AU})^{6/7}$(其中$a_{3}$是“外”轨道的半长轴)。我们认为,为了通过2+2共振实现宽的LK窗口,WD 1856 b可能从$30 \, {\rm AU} \lesssim a_{1} \lesssim 60 \, {\rm AU}$迁移,对应于宿主主序列阶段的$\sim 10$ - $20 \, {\rm AU}$。我们讨论了各种HEM影响白矮星周围短周期巨行星出现率的可能困难。
2021-01-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence of Possible Spin-Orbit Misalignment Along the Line of Sight in Transiting Exoplanet Systems
在26个通过罗西特-麦克劳克林(RM)效应测量的系外行星系统中,现在已经发现有8个在天空平面上明显的自旋-轨道错位。不幸的是,RM效应只测量了凌日系外行星的轨道与其宿主恒星在天空平面上的自旋之间的角度,使得行星轨道与其宿主恒星的自旋之间的互补失准角沿着视线不受约束。我使用一个简单的恒星旋转模型与观测数据为基准,统计确定10个系外行星系统从样本的75个,可能有一个显着程度的错位沿视线之间的轨道的行星和旋转的主机恒星。我发现HAT-P-7,HAT-P-14,HAT-P-16,HD 17156,Kepler-5,Kepler-7,TrES-4,WASP-1,WASP-12和WASP-14可能沿着视线旋转轨道错位。这10个系统的主恒星质量M_star都在1.2 M_sun <= M_star <= 1.5 M_sun的范围内,偶然发生这种情况的概率小于万分之一。此外,在候选错位系统中的行星优先是大质量和偏心的。从RM效应和这个分析的耦合分布不对准表明,过境系外行星更有可能是自旋轨道对齐比预期的预测过境行星人口完全由行星-行星散射或Kozai周期和潮汐摩擦。由于这个原因,可能有两个群体的近距离系外行星系统:一个群体的对齐系统和一个群体的明显失调系统,其中导致失调或失调系统的生存过程在具有大质量恒星和行星的系统中更有效地运作。(节略)
2010-06-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
The frequency of transiting planetary systems around polluted white dwarfs
本文利用TESS等测光数据研究313颗金属污染白矮星的凌日行星频率,仅恢复两个已知系统且无新探测,得到约0.8%的凌日比例,表明短周期行星的缺乏与巨星阶段吞噬一致,并约束了行星再注入和彗星云污染机制。
2024-07-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
HATS-37Ab and HATS-38b: Two Transiting Hot Neptunes in the Desert
我们报告的发现,两个过境海王星的HATSouth调查。行星HATS-37 Ab的质量为0.099 +-0.042 M_J(31.5 +-13.4 M_地球),半径为0.606 +-0.016 R_J,围绕一颗V = 12.266等、0.843 M_太阳、半径为0.877 R_太阳的恒星运行的轨道为P = 4.3315天。我们还证明了恒星HATS-37 A有一颗质量为0.654 M_sun的伴星HATS-37 B,行星HATS-38 b的质量为0.074 ± 0.011 M_J(23.5 ± 3.5 M_earth),半径0.614 ± 0.017 R_J,绕一颗V = 12.411等、0.890 M_sun、半径1.105 R_sun的恒星运行,轨道周期P = 4.3750天。这两个系统似乎都很古老,等时线年龄分别为11.46 + 0.79 - 1.45 Gyr和11.89 +- 0.60 Gyr。HATS-37 Ab和HATS-38 b都位于海王星沙漠,因此是低发生率种群的例子。它们也是迄今为止从地面广域调查中发现的质量最低的行星之一。
2020-07-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transiting Planets near the Snow Line from Kepler. I. Catalog
我们提出了一个全面的目录冷(周期$P\gtrsim 2\,\mathrm{yr}$)过境行星候选人在四年的光变曲线从总理\kepler \责任。大多数候选天体只显示了一次或两次凌日,并且在原始的开普勒感兴趣天体目录中基本上被遗漏了。我们的目录是基于文献中所有已知的候选者以及本文搜索的新候选者,并提供了一个资源来探索类太阳恒星雪线附近的行星人口。我们均匀地进行像素级审查,用GAIA视差和档案/斯巴鲁光谱学进行恒星表征,并进行光曲线建模,以获得行星参数并消除恒星双星。由此产生的干净样本由67颗行星候选者组成,其半径通常被限制在5%,其中23颗是新报告的。样本中的多普勒大小的候选者的数量(29个具有$r>8\,R_\oplus$)与多普勒出现一致。较小的候选者更普遍(23个具有$4<r/R_\oplus<8$,15个具有$r/R_\oplus<4$),这表明长周期海王星大小的行星至少与海王星大小的行星一样常见,尽管我们的样本尚未被校正以检测完整性。如果假设样本是完整的,这些数字意味着每颗FGK矮星上有$4<r/R_\oplus<14$和$2<P/\mathrm{yr}<20$的$0.39\pm0.07$行星的出现率。拥有$r>4\,R_\oplus$候选者的恒星系统地比开普勒场恒星具有更高的[Fe/H],提供了巨行星-金属丰度相关性延伸到$P>2\,\mathrm{yr}$的证据。
2019-04-10 astro-ph.EP
Using Photometrically-Derived Properties of Young Stars to Refine TESS's Transiting Young Planet Survey Completeness
本研究发布了含4865颗近邻年轻恒星测光属性的均匀星表,验证了其与光谱结果的一致性,发现用该星表优化后TESS对亚海王星/海王星的探测效率提升1.5倍,为年轻短周期行星发生率估算提供关键数据。
2023-08-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
An Increase in Small-planet Occurrence with Metallicity for Late-type Dwarf Stars in the Kepler Field and Its Implications for Planet Formation
虽然巨行星的出现率随着主星金属丰度的增加而迅速上升,但目前还不清楚晚型矮星周围的小行星是否取决于主星的金属丰度。使用开普勒数据发布25行星候选名单及其完整性数据产品,我们探索行星的出现作为开普勒领域的晚型矮星恒星星族的金属丰度的函数。我们发现,行星的出现增加与金属丰度的所有行星半径$R_{\mathrm{p}}$下降到至少$R_{\mathrm{p}}\approx2~R_{\oplus}$和范围内的$2~R_{\oplus}\lesssim R_{\mathrm{p}}\lesssim 5~R_{\oplus}$行星出现尺度与金属丰度线性$Z$。外推我们的结果,我们预测,短周期行星与$R_{\mathrm{p}}\lesssim 2~R_{\oplus}$应该是罕见的早期M矮星与$\mathrm{[M/H]}\lesssim-0.5$或晚M矮星与$\mathrm{[M/H]}\lesssim+0.0$。这种依赖性的行星发生在开普勒领域中观察到的金属量强调需要控制金属量的估计行星发生的晚型矮星,如开普勒的K2扩展和凌日系外行星调查卫星(TESS)的目标。我们证实了理论预期的小行星出现-宿主恒星金属丰度关系是强的低质量恒星比太阳型恒星。我们确定,在开普勒场中晚型矮星周围行星的预期固体质量与它们的原行星盘中形成行星的固体总量相当。我们认为,这种高效率的行星形成有利于小行星吸积卵石吸积作…
2020-09-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Multiband Imaging Survey for High-Alpha PlanetS (MISHAPS) I: Preliminary Constraints on the Occurrence Rate of Hot Jupiters in 47 Tucanae
利用MISHAPS巡天在47 Tucanae外围搜寻热木星,结合哈勃数据给出迄今最强发生率上限f_HJ<0.11%,比开普勒场低约4倍。
2025-08-06 astro-ph.EP astro-ph.GA
Toward Complete Characterization: Prospects for Directly Imaging Transiting Exoplanets
对系外行星的高对比度直接成像可以提供许多重要的观测数据,包括轨道的测量,探测大气层下层的光谱,以及行星的相位变化,但不能直接测量行星的半径或质量。因此,我们未来对直接成像的系外行星的理解将依赖于行星大气和整体成分的外推模型,这需要可靠的校准。我们估计太阳系外行星的人口,可以作为这些模型的校准。至关重要的是,这些“标准行星”的人口必须能够直接成像和过境方法,允许半径测量。我们表明,搜索量的直接成像任务最终克服了过境概率下降与半长轴,所以只要冷行星不是非常罕见,人口过境行星和直接成像行星重叠。利用目前开普勒出现率的外推,我们估计,~8颗标准行星的特征可能是短波长为800 nm,具有像LUVOIR-A这样雄心勃勃的未来直接成像任务,并且可以在V波段探测到几十颗。我们展示了设计空间,将扩大样本量,并讨论在何种程度上地面和空间为基础的调查可以检测到这个小,但关键的人口的行星。
2020-04-29 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
A Closer Look at Exoplanet Occurrence Rates: Considering the Multiplicity of Stars Without Detected Planets
开普勒任务的一个核心目标是确定类地行星围绕类太阳恒星运行的频率。准确估计行星的出现率需要一个经过严格审查的行星列表,以及对寻找行星的恒星的清晰理解。以前的地面跟踪观测通过各种方法试图提高我们对已知拥有行星的恒星的了解。然而,没有探测到行星的开普勒目标没有受到同样强度的后续观测。在本文中,我们更好地限制恒星的恒星多重性,开普勒理论上可以在宜居带探测到一颗地球大小的行星。随后,我们的目标是通过我们的分析来提高对系外行星搜索完整性的估计-开普勒探测到的系外行星的比例。利用Lick天文台Shane 3-m望远镜对71颗Kepler目标星进行了自适应光学观测,在13颗目标星的4“范围内发现了14颗候选伴星。在这14个候选恒星同伴中,我们通过多种独立的方法确定了3个可能与其相应的目标恒星绑定。然后,我们评估了我们的观测对系外行星发生率计算的影响,发现对类地行星频率的各种估计增加了6%(0.9 $σ$),超级地球和次海王星增加了26%(4.5 $σ$)。这些发生率的增加与理论预测并不完全相称,尽管这种差异可能是由于对双星处理的差异。
2020-11-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
The occurrence of planets and other substellar bodies around white dwarfs using K2
大多数恒星都拥有行星系,并演化成白矮星(WD)。为了了解它们的后主序星(PMS)行星系演化,我们提出了一个寻找凌/食行星和其他亚恒星体(SB)周围的WDs使用的样本K2观察到的1148个WDs。使用过境注入,我们估计我们的搜索的完整性。我们把约束的行星和亚恒星机构周围的白矮星的行星半径和轨道周期的函数的发生。对于小行星大小到$1.5 \ R_{\oplus}$大小的短周期($P < 40$日)小天体,这些是迄今已知的最强限制。我们进一步限制了热彗星($< 1.5 \%$),宜居带地球大小的行星($< 28 \%$)和解体的短周期行星($\sim 12 \%$)的出现。我们盲目地恢复了所有先前已知的日食对象,为我们的分析提供了信心,并公开了所有的光变曲线。
2017-11-27 astro-ph.EP
A New Yield Simulator for Transiting Planets and False Positives: Application to the Next Generation Transit Survey
我们提出了一个产量模拟器来预测行星的数量和特征,误报和误报过境调查。该模拟器基于银河系模型和开普勒任务测量的行星出现率。它考虑到了观测窗函数和调查测量的噪音水平。此外,它还包括识别误报的审查标准。我们将此模拟器应用于下一代过境调查(NGTS),这是一项旨在探测海王星大小的系外行星过境的广域调查。我们发现,红噪声是NGTS的主要限制高达14等,其获得的水平决定了预期的产量。假设红噪声水平为1 mmag,模拟预测了四年的调查:4+-3个超级地球,19+-5个小海王星,16+-4个大海王星,55+-8个土星大小的行星和150+-10个木星大小的行星,以及4688+-45个食双星和843+-75个背景食双星。我们表征这些对象的属性,以提高假阳性的早期识别,并讨论过境候选人的后续策略。
2016-11-08 astro-ph.EP
Bioverse: A Comprehensive Assessment of the Capabilities of Extremely Large Telescopes to Probe Earth-like O$_\mathrm{2}$ Levels in Nearby Transiting Habitable Zone Exoplanets
本研究借助Bioverse框架与Gaia DR3星表,综合考虑多项观测限制,评估了极大型望远镜及更大口径地基望远镜探测近邻凌星宜居带系外行星类地氧水平的时间与可行性,为系外生命搜寻提供了迄今最全面的地基能力评估。
2023-04-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Inner Planetary System Gap Complexity is a Predictor of Outer Giant Planets
本研究利用KGPS数据发现,拥有外巨行星的内行星系统(至少3颗凌日行星)具有更高的间隙复杂性,表明可通过内系统不规则间距预测外巨行星的存在,且大质量外部行星对内系统演化起重要作用。
2023-06-29 astro-ph.EP
DIAmante TESS AutoRegressive Planet Search (DTARPS): III. Understanding the DTARPS Candidate Transiting Planet Catalogs
DTARPS项目利用新颖统计方法从TESS南天半球0.9百万张全帧图像光变曲线中识别出数百个凌星行星候选体,其行星出现率与Kepler基本一致,为研究系外行星族群提供了最大且最可靠的星表之一。
2024-09-27 astro-ph.EP astro-ph.IM
New constraints on the planetary system around the young active star AU Mic. Two transiting warm Neptunes near mean-motion resonance
AU Mic是一颗年轻、活跃的恒星,最近发现了它的凌日行星。我们报告我们的分析,它的TESS数据,在那里我们模拟了天龙座类型的准周期旋转调制的恒星黑子同时耀斑活动和行星凌日。我们测量了耀斑的发生率为6.35耀斑每天的耀斑振幅的范围内的恒星流量的$0.06\% < f_{\rm max} < 1.5\%$。我们采用贝叶斯MCMC分析来模拟AU Mic b的五次凌日,改进了对行星参数的约束。行星半径为$4.07\pm0.17$ ~R $_{\oplus}$,平均密度为$1.4\pm0.4$ ~g~cm $^{-3}$,证实它是一颗海王星大小的中等膨胀行星。虽然之前在TESS数据中报告了可能由第二颗行星引起的单一特征,但我们报告了在2020年7月的新TESS观测中检测到的另外两个类似凌日的事件。这是该系统中存在第二颗行星(AU Mic c)的重要证据。我们分析了它的三次凌日,得到了它的轨道周期为$18.859019\pm0.000016$ ~d,行星半径为$3.24\pm0.16$ ~R $_{\oplus}$,这将它定义为一颗温暖的海王星大小的行星,预计质量在2.2~M $_{\oplus}$ ~ $< M_{\rm c} < $ 25.0~M $_{\oplus}$之间。系统中的两颗行星处于近9:4的平均运动共振状态。我们表明,这种配置是动态稳定的,应该产生过境时序变化(TTV)。我…
2021-04-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Impact of Binary Stars on Planet Statistics -- I. Planet Occurrence Rates, Trends with Stellar Mass, and Wide Companions to Hot Jupiter Hosts
近距离双星抑制了星周(S型)行星的形成,因此显着偏差推断行星的发生率和统计趋势。在综合了各种径向速度和高分辨率成像巡天后,我们确定a < 1 au的双星完全抑制S型行星,a = 10 au的双星以15%的单星出现率拥有近距离行星,而a > 200 au的宽双星对近距离行星形成的影响可以忽略不计。我们发现,F = 43% +/- 7%的太阳型主恒星由于受到近距离恒星同伴的抑制而没有近距离行星。通过从它们的样本中去除光谱双星,对巨行星的径向速度测量将它们的探测率提高了1/(1-F)= 1.8 +/- 0.2倍。这种选择偏差完全解释了从这两种探测方法推断出的热木星发生率的差异。修正了近距离双星的行星压制和宽距离双星的凌日稀释,小行星绕单个G矮星运行的概率比开普勒巡天中所有G矮星的概率大2.1 +/- 0.3倍。此外,大约一半(但不是全部)的小,短周期行星向低质量宿主的增加可以解释为相应的减少在二元分数。最后,我们证明了广泛的恒星同伴热木星主机的明显增强是由于多重选择效应。非常近距离的双星、褐矮星伴星和M_2 > 7 MJ且a < 0.2 au的大质量行星优先拥有贫金属的寄主和宽的第三系伴星,而通过核吸积形成的M_p = 0.2-4 MJ的真正热的类星体则更倾向于富金属的寄主,在统计上并不表现出宽的伴星过剩。
2020-09-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transiting Planet Candidates Beyond the Snow Line Detected by Visual Inspection of 7557 Kepler Objects of Interest
我们目视检查了7557个开普勒感兴趣天体(KOI)的光变曲线,以寻找可能由长周期巨行星引起的单凌日事件(STE)。我们在24个KOIs中发现了28个STE,其中14个事件是本文新报道的。我们估计的半径和轨道周期的对象引起STE拟合STE光变曲线的同时与凌日的其他行星在系统中或与主机恒星密度的先验信息。结果,我们发现其中七个系统中的STE与海王星到海王星大小的天体一致,轨道周期从几个到$\sim$ $20\,\mathrm{yr}$。我们还估计,$\gtrsim20\%$的紧凑的多凌日系统的主机冷巨行星周期$\gtrsim 3\,\mathrm{yr}$的基础上,他们的出现在KOI与多个候选人,假设小的相互倾斜之间的内部和外部的行星轨道。
2016-02-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
Spin-orbit Misalignment as a Driver of the Kepler Dichotomy
在其5年的任务中,开普勒航天器发现了各种各样的行星系,其轨道配置从单凌行星到多行星共同凌日母星的系统。通过比较多重过境系统与单一过境系统的相对发生率,最近的分析显示,单一过境系统明显过剩。这一特征被称为“开普勒二分法”(Kepler Dichotomy),被解释为行星系存在两个独立群体的证据:一个是所有的轨道都被限制在一个平面上,另一个是组成行星的轨道具有显著的相互倾斜,在给定的纪元中只允许观察到一个单独的成员。在这项工作中,我们证明了恒星的双折射,在磁盘托管阶段内激发,可以解释这种二分法。年轻的恒星快速旋转,产生一个显著的四极矩,扭转行星轨道,内行星的影响更强烈。给定标称参数,这个扭矩足够强,可以激发行星之间的显著相互倾斜,增加单凌行星的数量,有时通过动力学不稳定性。此外,由于热恒星似乎具有系统性的更高的能量密度,我们预测单凌星系统应该在更大质量的恒星周围相对更普遍。我们分析了开普勒数据,并确认该信号存在。
2016-07-14 astro-ph.EP
Zodiacal Exoplanets in Time (ZEIT) V: A Uniform Search for Transiting Planets in Young Clusters Observed by K2
由于恒星的变化性增加,探测年轻恒星周围的凌日系外行星比探测较老的系统更困难。在K2数据中发现了9颗年轻的疏散星团行星,但没有一条分析管道确定了所有行星。我们已经开发了一个用于年轻恒星的凌日搜索管道,该管道在12或24小时的窗口中使用凌日形状的缺口和二次连续体来拟合恒星的变化和凌日的存在。此外,对于最快速的旋转(P $_\mathrm{rot}<2$ \,天),我们使用每个恒星的观测旋转的线性组合模型的可变性。为了最大限度地利用我们的新管道,我们更新了K2观测到的四个恒星星族(上天蝎座,昴宿星,毕宿星,Praesepe)的成员资格,并对成员进行统一搜索。我们确定了所有已知的凌日系外行星的集群,17食双星,一个凌日行星候选人轨道上的一个潜在的昴星团成员,和三个轨道上不太可能的成员的年轻集群。对已知行星宿主的有限注入-回收测试表明,对于较老的Praesepe系统,我们对小到1- 2\,R $_\oplus$的额外系外行星敏感,对于较大的上天蝎座行星宿主(K2-33),我们的管道对$\sim$ 4\,R $_\oplus$过境行星敏感。在年轻的星团中没有检测到多个系统,这与原始开普勒样本的预期频率一致,在我们的检测范围内。有了一个强大的管道,可以检测年轻星团中的所有已知行星,现在可以在年轻时进行发生率测试。
2017-09-29 astro-ph.EP
Searching for Giant Exoplanets around M-dwarf Stars (GEMS) I: Survey Motivation
Carnegie Institution for Science(卡内基科学研究所);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);The University of California, Irvine(加州大学尔湾分校);Princeton University(普林斯顿大学)
本文介绍“搜寻GEMS”巡天,通过蒙特卡洛模拟预测需要约40颗具有5-σ质量测量的凌星巨行星样本,以稳健比较其体密度与FGK恒星周围热木星的差异,并改进M矮星周围巨行星的出现率估计。
2024-02-07 astro-ph.EP astro-ph.IM
Variations in the Radius Distribution of Single- and Compact Multiple-transiting Planets
本文比较晚K和M矮星周围单颗凌星与紧凑多颗凌星行星的半径分布,发现紧凑多行星系统中的行星平均更大(p<0.0026),且探测偏差和潮汐脱气均不足以解释该差异。
2024-08-02 astro-ph.EP
Detecting White Dwarf Exoplanets in the Roman Era
Washington University(华盛顿大学)
本文预测罗曼望远镜GBTDS巡天通过凌星和相位曲线通道探测白矮星系外行星的产量,发现木星大小行星为主,源混合是主要挑战,零探测可约束发生率。
2026-09-10 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Trawling for transits in a sea of noise: A Search for Exoplanets by Analysis of WASP Optical Lightcurves and Follow-up (SEAWOLF)
对海王星大小的行星在靠近附近明亮恒星的轨道上运行的研究可以为行星形成的理论提供信息,因为质量和半径以及平均密度可以准确估计,并与内部模型进行比较。这类行星相对于木星质量的行星的分布和轨道周期可以测试轨道迁移的情况,以及“热”(周期<10 d)海王星是否是由于质量损失而从“热”海王星演化而来的。我们通过分析广角行星搜索的光度学,并获得具有候选凌日信号的恒星的高精度($<10^{-3}$)后续光度学,搜索了1763颗晚K和早M矮星的凌日海王星。我们样本中的一颗恒星(GJ 436)拥有先前报道的热海王星。我们在80颗其他恒星中识别了92个候选信号,并使用1-2 m望远镜对预测的候选凌日进行了148次观测。70个WASP信号的数据排除了其中39个的过境;其他28个信号是模糊的和/或需要更多的数据。三个系统在后续测光中有类似凌日的事件,我们计划进行更多的后续观测。在我们的调查中没有确认的探测的基础上,我们对晚K和早M矮星周围热海王星的发生率设定了10.25%的上限(95%置信度)。单个确认的检测将转化为5.3 $\pm$ 4.4%的发生率。后一个数字与多普勒测量的结果相似,表明GJ 436 b可能是我们样本中唯一的凌日热海王星。我们分析开普勒数据的类似,但更遥远的晚型矮星产生的发生率为0.32 $\pm$ 0.21%。根据哪种情况适用,我们估计下一代凌日巡天将发现大约60或大约1000个热海…
2013-11-20 astro-ph.EP
Discovery of a Transiting Adolescent Sub-Neptune Exoplanet with K2
恒星年龄在系外行星的测量属性和发生率中的作用还没有得到很好的理解。这部分是由于缺乏已知的年轻行星,以及大多数系外行星宿主恒星的年龄测定的不确定性。年龄受到严格限制的系外行星,特别是那些年轻的系外行星,可以作为研究的基准,以限制与行星相关的进化时间尺度。这种时间尺度可能涉及轨道迁移、引力收缩或大气光蒸发等机制。在这里,我们报告发现一个青少年过境亚海王星从K2测光的低质量恒星K2-284。根据多个年龄指标,我们估计该恒星的年龄为1.2亿年,68%的置信区间为1亿-7.6亿年。K2-284 b的大小($R_P$ = 2.8 $\pm$ 0.1 $R_\oplus$)加上它的年轻,使它成为一个有趣的案例研究的光蒸发模型,预测增强大气质量损失在早期演化阶段。
2018-11-09 astro-ph.EP
A Plateau in the Planet Population Below Twice the Size of Earth
我们进行了一个独立的搜索开普勒测光的小凌日行星的大小为0.5- 8.0倍,地球和轨道周期在5至50天之间,与测量恒星的比例窝藏这样的行星的目标。我们使用一种新的过境搜索算法,TERRA,优化检测小行星。我们将我们的恒星样本限制为包括开普勒调查中光度噪声最低的12,000颗恒星。我们报告了开普勒测光3年中发现的129颗半径小于6个地球半径的行星候选者。这些候选人中有47人不在Batalha et al.(2012)中。我们收集凯克HIRES光谱大多数这些目标导致精确的恒星半径,因此精确的行星半径。我们将来自模拟凌日行星的合成调光注入实际的开普勒测光中,并使用TERRA分析该测光以评估检测的完整性。我们计算行星的出现作为行星半径和周期的函数,校正检测的完整性。由此产生的行星大小分布呈现出从5.7地球半径到2地球半径的幂律增长,如Howard等人(2012)所发现的那样。这一上升显然在2个地球半径处结束。行星的出现与从2个地球半径到1个地球半径的常数一致。在2个地球半径处行星出现的这一意想不到的平台表明,在2个地球半径以上和以下的行星有不同的行星形成过程。我们发现15.1%的太阳型恒星-大约六分之一-有一个1- 2地球半径的行星,P = 5- 50天。
2013-04-01 astro-ph.EP
The occurrence of small, short-period planets younger than 200 Myr with TESS
本研究利用TESS前四年数据搜寻2亿年内年轻恒星周围的小型短周期凌星行星,测得不同类型行星发生率,发现年轻海王星类行星发生率高于成熟行星,且分布符合氢主导大气早期逃逸收缩的演化模型。
2024-04-11 astro-ph.EP
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
Exploring the Dependence of Hot Jupiter Occurrence Rates on Stellar Mass with TESS
我们目前的估计发生率的热的矮恒星周围的数据的基础上,从凌日系外行星调查卫星(TESS)的主要任务。我们从使用TESS Prime Mission数据独立搜索的热彗星中获得了97个围绕198,721颗AFG矮星(质量从$0.8M_{\odot}$到$2.3M_{\odot}$不等)运行的热彗星。我们估计我们的行星样本的假阳性率为A星的$14\pm7\%$,F星的$16\pm6\%$和G星的$0\%$。我们发现热木星的发生率$0.29 \pm 0.05\%$的A星,$0.36 \pm 0.06\%$的F星和$0.55 \pm 0.14\%$的G星,与一个加权平均值在AFG星的$0.33\pm0.04\%$。我们的结果表明,较高的热木星丰度和较低的恒星质量之间的相关性,并在很好的协议与开普勒发现的发生率。在对TESS恒星样本中双星的存在进行校正后,我们估计G星的单星热木星发生率为$0.98\pm0.36\%$。这与径向速度(RV)调查的结果一致,表明恒星多重性校正能够解决基于凌日和RV的热木星发生率之间的差异。
2022-07-25 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
Constraining the Planet Occurrence Rate around Halo Stars of Potentially Extragalactic Origin
对围绕其他恒星运行的行星的搜索最近已经扩大到包括来自银河系以外星系的恒星。通过TESS和盖亚巡天,可以结合光度和运动学信息来识别河外起源的过境行星候选者。在这里,盖亚和TESS观测到的1,080颗低光度红巨星分支星的运动学表明它们很可能是河外起源的,它们被用来寻找行星凌日。进行了过境注入回收测试,以测量TESS数据的灵敏度和过境搜索的完整性。注入信号的行星大于木星的轨道周期为10天或更少的恢复在$\approx$ 44%的情况下。虽然在这个样本中没有检测到行星凌日,但我们发现热彗星的行星发生率上限为0.52%,这与以前对类似主星周围行星发生率的研究一致。由于晕中的恒星金属丰度往往较低,而短周期巨行星的出现往往与恒星金属丰度密切相关,我们预测,相对于银河系盘的人口,一小部分晕星将托管行星可通过过境调查。因此,将已知的行星出现趋势应用于晕星周围的潜在行星探测,我们预测$\gtrsim$ 7,000颗恒星必须以与这里研究的恒星相似的节奏和精度进行搜索,才有可能探测到银河系外起源的行星。这可能与未来的数据发布从TESS和盖亚任务。
2022-06-27 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Empirical Predictions for the Period Distribution of Planets to be Discovered by the Transiting Exoplanet Survey Satellite
NASA的凌日系外行星调查卫星(TESS)于2018年4月发射,一直在对绕恒星运行的系外行星进行广域调查,目标是为后续研究提供丰富的数据库。在这里,我们提出了估计检测到的系外行星轨道周期在2分钟的节奏模式在TESS任务。对于两次凌日探测标准,最经常探测到的轨道周期的预期平均值为5.01天,在该区域最经常探测到的轨道周期范围为2.12至11.82天,观测时间为27天。在观测持续时间为351天的两极附近,预计平均轨道周期为10.93天,最经常探测到的周期范围为3.35至35.65天。对于一次凌日,最经常探测到的轨道周期在该区域为8.17天,在两极附近为27天和11.25天。对于包含多个扇区的整个TESS任务,我们估计两次凌日和一次凌日的轨道周期平均值分别为8.47天和10.09天。如果TESS产生的行星数量与这里预测的大不相同,那么TESS探测的恒星样本和开普勒探测的恒星样本之间的潜在行星出现率可能不同。
2019-06-16 astro-ph.EP