Simulations Predicting the Ability of Multi-Color Simultaneous Photometry to Distinguish TESS Candidate Exoplanets from False Positives
凌日系外行星调查卫星（TESS）目前正在完成其为期两年的主要科学任务，搜索85%的天空以寻找凌日系外行星。TESS已经发现了超过一千个TESS感兴趣的天体（TOI），但这些候选系外行星必须使用其他仪器或技术与天体物理误报区分开来。用于研究凌日行星大气层的3波段多色同步相机（MuSCAT）以及4波段MuSCAT 2可用于验证TESS的发现。当在多个带通中观察时，系外行星的凌日是消色差的，而误报的凌日深度通常随波长而变化。我们创建了软件工具来模拟MuSCAT/MuSCAT 2 TESS后续观测，并揭示哪些行星候选者可以使用这两种仪器有效地与混合食双星（BEB）假阳性区分开来，并且必须使用其他技术进行验证。我们将我们的软件代码应用于Barclay等人（2018）预测的TESS发现，以及从ExoFOP-TESS网站下载的TOI。我们估计MuSCAT（括号中的MuSCAT 2值）将能够使用其多色功能来区分所有TESS发现的$\sim$ 17%（$\sim$ 18%）和$R_{\rm pl} < 4R_\oplus$发现的$\sim$ 13%（$\sim$ 15%）的BEB假阳性。我们的TOI分析表明，MuSCAT（MuSCAT 2）可区分$\sim$的BEB假阳性55%（$\sim$ 52%）渡越深度大于0.001的TOI，对于$\sim$，64%（$\sim$ 61%）的TOI的渡越深度大…
2020-06-18 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Orbital Period Refinement of CoRoT Planets with TESS Observations
CoRoT是第一个致力于系外行星探测的太空任务。在2007年至2012年期间，该任务发现了37颗凌日行星，其中包括第一颗具有测量尺寸的类地系外行星CoRoT-7 b。大多数这些行星的凌日星历表的精确度受到CoRoT指向相对较短的持续时间的限制，这意味着凌日的危险将在几年内变得不可观测，因为它们未来的凌日时期不确定。近年来发表了对大多数CoRoT行星的地面跟踪观测。2018年12月至2021年1月期间，TESS任务在其第6和33区重新观察到了指向银河反中心的CoRoT场。这些数据允许识别来自九颗CoRoT行星的凌日，并推导出精确的新凌日时期。这项研究的主要动机是获得精确的CoRoT行星的新星历表，以保持这些行星的凌日为未来几代望远镜所观测。TESS数据进行了分析，以确定是否存在凌日，并测量了这些重新观测到的凌日的历元。收集了原始CoRoT历元、地基跟踪观测历元和TESS历元。从这些数据更新的星历表提出了九个凌日行星发现的CoRoT任务在其领域指向银河系的反中心。在三个情况下（CoRoT-4 b、19 b和20 b），由于先前星历的不确定性很大，地面观测可能会丢失的凌日已经恢复。更新后的星历表允许过境预测的不确定性小于30分钟的观测至少到2030年。在这些系统中没有发现明显的过境时间变化。
2021-12-20 astro-ph.EP
The contribution of secondary eclipses as astrophysical false positives to exoplanet transit surveys
我们在本文中研究的天体物理假阳性配置的系外行星过境调查，涉及食双星和巨行星，目前只有一个二次日食，从地球上看到的。为了测试食双星配置如何模拟行星凌日，我们生成了三个仅适用于圆形行星模型的次级食双星系统的合成光变曲线。然后，为了评估其发生，我们在二元和三元系统的基础上，二进制统计和发生的人口模型。我们发现，0.061% +/- 0.017%的主序星双星是次要的，只有食双星模仿行星过境候选人下降到地球的大小。然后，我们评估了一个只发生掩星的巨行星可以模仿类地行星甚至更小的行星的发生率。我们发现，0.009% +/- 0.002%的恒星拥有一颗巨大的行星，只存在二次凌日。只有掩星的巨行星模仿比地球小的行星，这些行星在开普勒和柏拉图等太空任务的范围内。我们估计，多达43.1 +/- 5.6个开普勒感兴趣的物体可以被这种新的误报配置所模仿，重新评估开普勒任务的全球误报率从9.4% +/- 0.9%到11.3% +/-1.1%。然而，我们注意到，与开普勒候选者的中位周期相比，这种新的假阳性情况发生在相对较长的轨道周期。
2013-08-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Identification of Background False Positives from Kepler Data
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。由此产生的行星候选名单的可靠性依赖于识别和消除误报的能力。天体物理误报的主要来源是行星凌日和背景恒星上的恒星食。我们描述了几种新的技术，用于识别背景过境源，从他们的目标恒星分离，表明天体物理假阳性。这些技术仅使用开普勒光度数据。我们详细描述了这些技术的概念和结构，以及它们的性能和相对优点。
2013-06-12 astro-ph.EP astro-ph.IM
Information Gain as a Tool for Assessing Biosignature Missions
本文提出用信息增益定量评估生物特征任务价值，并通过多个案例给出优化任务设计、任务选择和目标选择的具体定量建议。
2023-07-13 astro-ph.EP physics.data-an
Astrophysical false positives in exoplanet transit surveys: why do we need bright stars ?
模拟行星凌日的天体物理误报是系外行星凌日调查的主要限制之一。在本程序中，我们回顾了交通调查中的假阳性问题以及可能的补充观察结果以限制其存在。我们还回顾了开普勒和CoRoT任务的假阳性率，并介绍了行星验证技术的基本知识。最后，我们讨论了观测明亮恒星的兴趣，就像PLATO 2.0和TESS在误报的背景下所做的那样。根据贝桑松星系模型的模拟，我们发现PLATO 2.0的背景误报率预计比开普勒更低，因此误报率甚至更低。
2013-10-08 astro-ph.EP
Ground-Based Photometric Follow-up for Exoplanet Detections with the PLATO Mission
针对 PLATO 任务面临的食双星污染假阳性问题，提出地面光度后续观测计划，通过时间序列观测、多色观测等策略验证系外行星候选体，并规划了发射后的数据协调与地理观测策略。
2024-01-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
DEATHSTAR: A system for confirming planets and identifying false positive signals in TESS data using ground-based time domain surveys
本研究提出名为DEATHSTAR的系统，利用ZTF和ATLAS地面时域巡天存档数据验证TESS系外行星候选体，目前已确认17个候选体、识别35个假阳性，未来可扩展至多数TOIs。
2023-12-13 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Discovery and Vetting of Exoplanets I: Benchmarking K2 Vetting Tools
我们已经调整了开普勒任务期间开发的算法工具，以检查用于K2任务数据的类似过境信号的质量。使用MAST上的四组公开的光变曲线，我们制作了一个统一审查的K2中772颗过境行星候选者的目录，这些候选者在NASA系外行星档案中的K2候选者表中列出。我们的分析将其中676颗标记为行星候选者，96颗为误报。所有确认的行星都通过了我们的审查测试。我们的60个假阳性是新的识别-有效地将K2数据中模拟行星凌日的天体物理信号总数增加了一倍。在我们的目录中，大多数被列为假阳性的目标要么显示出明显的二次日食，过境深度表明是恒星伴星而不是行星，要么在过境过程中有显著的光心偏移。我们将我们的工具打包到开源的自动审查管道DAVE（系外行星的发现和审查）中，旨在通过减少浪费在观察可能误报的目标上的时间和资源来简化后续工作。DAVE也将是一个有价值的工具，用于分析来自NASA TESS任务的行星候选者，在TESS任务中，几个客座调查员项目将提供独立的光曲线集，可能还有更多来自社区的光曲线集。我们目前正在最近发布的TESS行星候选人上测试DAVE，并将在后续论文中展示我们的结果。
2019-01-22 astro-ph.EP
Kepler Eclipsing Binary Stars. VIII. Identification of False Positive Eclipsing Binaries and Re-extraction of New Light Curves
从2009年5月科学运行开始到2013年5月第二个反作用轮丢失，开普勒任务提供了$\sim$ 105度$^{2}$视野中$\sim$ 20万个物体的前所未有的、几乎连续的光度数据。开普勒食双星目录包含的信息包括但不限于开普勒视场中每个已知食双星系统的星历表，恒星参数和分析近似拟合。使用从开普勒收集的目标像素级数据，结合开普勒食双星目录，我们识别食双星中的误报，即目标本身不是食双星，而是被天空附近的食双星源污染，并在其光变曲线中显示食双星签名。我们提出了用于识别这些假阳性的方法，并为所观察到的二进制信号的真正来源提取新的光变曲线。对于每个源，我们通过优化信噪比、相对百分食深和通量食深，为每个季度的可用数据提取三个单独的光变曲线。我们提出了289个新的食双星在开普勒视野，不是观测的目标，这些已被添加到目录。该目录的在线版本包含可下载的内容和可视化工具，请访问http://keplerEBs.villanova.edu。
2016-02-18 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Statistical Properties of Predicted Blended Eclipsing Binary False Positives in PLATO LOPS
本研究针对PLATO任务拟定的SPF0天区，通过400组独立模拟分析混合食双星假阳性的双星族群特性，重点探究易被误判为宜居带行星的相关假阳性特征，为后续地面光谱资源高效分配提供支撑。
2025-05-20 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Securing the legacy of TESS through the care and maintenance of TESS planet ephemerides
TESS任务探测到的系外行星的大部分科学都依赖于精确预测的过境时间，这是许多后续表征研究所需要的。我们调查了模拟TESS行星的星历恶化，发现其中81%的星历在TESS观测后一年将过期（即1 $σ$中过境时间不确定性大于30分钟）。我们也使用TESS行星候选者的样本来验证这些结果。特别是，在Kempton等人（2018年）推荐作为JWST目标的模拟行星中，$\sim$ 80%的行星在JWST最早观测到它们的时候将具有中间过境时间不确定性$>$ 30分钟。这种快速恶化主要是由TESS观测的相对较短的时间基线驱动的。我们描述的策略，通过后续过境观测保持TESS星历新鲜。我们发现，TESS和后续观测之间的基线越长，星历保持新鲜的时间越长，并且51%的模拟主要任务TESS行星将需要天基观测。最近批准的TESS任务延期将拯救大多数（尽管不是所有）主要任务行星的星历，但这些新观测的好处只能在主要任务观测后两年才能获得。此外，大多数主要任务TESS行星（以及在延长任务期间新发现的行星）的星历表将在ELT、Ariel和可能的LUVOIR/OST任务等未来设施上线时再次过期，除非获得维护后续观测。
2020-03-24 astro-ph.EP
DIAmante TESS AutoRegressive Planet Search (DTARPS): II. Hundreds of New TESS Candidate Exoplanets
本研究属于DTARPS项目，通过多阶段核验流程处理TESS第一年南半球恒星光变数据，新发现数百颗系外行星候选体，优化了轨道参数并标记了潜在混光与径向速度变化候选体。
2024-04-11 astro-ph.EP astro-ph.IM
Starshade Rendezvous: Exoplanet Orbit Constraints from Multi-Epoch Direct Imaging
在{ \it Nancy Grace Roman Space Telescope}上增加一个外部星罩，将能够直接对在$\sim$ 1 AU轨道上运行的地球半径行星进行成像。将任何探测到的行星归类为类地行星需要光谱学来表征其大气层，并需要多时期成像来追踪其轨道。我们在这里考虑的能力，Starshade Renaissance探测器约束直接成像类地行星的轨道。这一拟议任务的目标清单包括最适合直接成像的16颗邻近恒星。遮光罩飞行任务的视野受到太阳排斥角的限制，导致在两年的飞行任务中有四个观测窗口。我们发现，对于可居住区的行星轨道，在四个观看机会期间至少检测到三次，它们的半长轴测量的中位精度为7 mas，或中位分数精度为3%。在96.7%的情况下，可调带行星可以被正确识别，假阳性率为2.8%。如果使用更保守的标准进行宜居带分类（95%的概率），误报率下降到接近零，但只有81%的真正的类地行星被正确分类为居住在宜居带。
2021-01-04 astro-ph.EP astro-ph.IM
Kepler Observations of Three Pre-Launch Exoplanet Candidates: Discovery of Two Eclipsing Binaries and a New Exoplanet
在NASA的{ \it Kepler}任务发射之前，在一次地面光度测量中发现了三颗凌日系外行星候选恒星。{ \it Kepler}对它们的观测是在{ \it Kepler}任务的第一季度获得的。所有三颗恒星都是暗淡的径向速度后续标准，所以我们已经检查了这些候选人，以消除误报，并提供高置信度的系外行星选择。我们提出了第一次尝试，以排除假阳性，这组暗淡的恒星没有高分辨率的径向速度分析。这种确认系外行星的方法将构成{ \it Kepler}任务后续工作的很大一部分，以寻找围绕暗淡恒星运行的彗星大小的系外行星候选者。使用{ \it Kepler}光变曲线和像素数据，以及中等分辨率侦察光谱和斑点成像，我们发现我们的两个候选者是双星。一个是由一颗晚F星和一颗早M伴星组成，而另一个是一颗K 0星和一颗晚M矮星/褐矮星，在一个19天的椭圆轨道上运行。第三个候选者（BOKS-1）是一颗$r$ =15 G8 V的恒星，拥有一颗新发现的半径为1.12 R $_{Jupiter}$、轨道为3.9天的系外行星。
2010-10-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
AutoRegressive Planet Search: Application to the Kepler Mission
使用Caceres等人（2019）描述的自回归行星搜索（ARPS）方法分析了NASA开普勒任务观察到的156，717颗恒星的4年光变曲线。处理的三个阶段是：光变曲线的极大似然ARIMA建模，以减少恒星亮度变化;构建过境梳状滤波器周期图，以识别ARIMA残差中的过境周期性下降;在开普勒团队上训练的随机森林分类使用分析中的几十个特征确认行星。轨道周期在0.2到100天之间。其结果是76%的确认行星的恢复，97%时，周期和过境深度的限制。然后将分类器应用于完整的开普勒数据集; 1，004颗先前注意到的恒星和97颗新恒星的光变曲线标准与已确认的行星一致，经过主观审查消除了明显的误报和误报情况。97次Kepler ARPS候选凌日大多具有周期$P<10$天;许多是超短周期热行星，半径为宿主恒星的$<1$ %。从ARPS时间序列分析提供了广泛的表格和图形输出，以协助有关开普勒样本的其他研究。
2019-05-23 astro-ph.EP
The false positive rate of Kepler and the occurrence of planets
开普勒任务特别适合研究太阳系外行星的频率。这一目标需要了解假阳性的发生率，例如目标背景中的食双星，或物理上与它们结合，这可以模仿过境行星的光度信号。我们进行数值模拟来预测任务可检测到的天体物理误报的发生，并量化其中通过开普勒候选人审查程序的比例。通过比较它们的分布与开普勒感兴趣的对象在前六个季度的航天器运行期间检测到的，我们推断开普勒的假阳性率，并研究其依赖于光谱型，候选行星的大小，和轨道周期。我们发现开普勒的全球假阳性率为9.4%，对于巨行星（6-22个地球半径），峰值为17.7%，对于小海王星（2-4个地球半径），达到6.7%的低点，对于地球大小的行星（0.8-1.25个地球半径），再次增加到12.3%。最重要的是，我们还量化和表征了地球大小的行星的分布和发生率，而没有对它们的频率进行事先假设，通过从实际开普勒候选人的人口中减去我们模拟的天体物理误报人口。我们发现，16.5 +/-3.6%的主序星FGK至少有一颗行星在0.8和1.25地球半径之间，轨道周期长达85天。在0.8 ~ 4地球半径范围内的行星出现率与光谱型没有明显的相关性。在这个过程中，我们还推导出开普勒的信号恢复率的处方，使一个很好的匹配的KOI的大小和轨道周期分布，以及它们的信噪比分布。
2013-01-04 astro-ph.EP
Constraining the False Positive Rate for Kepler Planet Candidates with Multi-Color Photometry from the GTC
利用安装在10.4米大加那利望远镜（GTC）上的OSIRIS仪器，我们获得了开普勒航天任务最近确定的四颗小（Rp < 5 R_Earth）短周期（P < 6天）行星候选者的多色凌日测光。这些观测是限制小的、短周期开普勒行星候选者的假阳性率的计划的一部分。由于行星凌日在不同的波长下观察时应该是大部分消色差的（不包括由于恒星边缘变暗而导致的小的颜色变化），我们使用观察到的凌日颜色来识别候选者为假阳性（例如，与食星双星的混合物，无论是在背景/前景还是与目标恒星的结合）或经验证的行星。我们的结果包括KOI 225.01和KOI 1187.01的假阳性识别以及KOI 420.01和KOI 526.01作为行星的初步验证。假设开普勒行星候选者的总体误报率为10%（Morton & Johnson 2011年估计），从四个目标的样本中识别出两个误报的概率小于1%。因此，这些结果表明，小的、短周期的开普勒行星候选者的假阳性率比其他将开普勒行星候选者样本作为一个整体考虑的研究理论上预测的要高。此外，我们的结果与最近对短周期巨型开普勒行星候选者的多普勒研究一致（Santerne et al. 2012）。我们还研究了我们的样本的假阳性率如何随不同的行星和恒星属性而变化。我们的结果表明，假阳性率随轨道周期的变化而显著变化，在轨道周期最短的时候（P < 3天）假阳性率最大，在这个时候，离体食双星的数量相应…
2012-07-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Follow-up photometry in another band benefits reducing \emph{Kepler}'s false positive rates
开普勒任务的单波段测光遭受天体物理假阳性，最常见的背景食双星（BEB）和伴星凌日行星（CTP）。多色测光可以揭示假阳性的颜色依赖的深度特征，从而排除它们。在这项工作中，我们的目标是估计的假阳性的分数，不能单独由开普勒分类，但可以确定与颜色相关的深度功能，如果参考带（z，Ks和TESS）在后续观察中采用。我们建立了基于物理的混合模型来模拟假阳性的多波段信号。如果参考波段能够达到开普勒的精度，那么近65-95%的BEB和超过80%的CTP将显示出可检测的深度变化。Ks波段在消除表现出任何深度大小的BEB方面最有效，而z和TESS波段更倾向于识别巨型候选者，并且它们的识别率对光度精度更敏感。给出了双星系统中行星凌日的半径分布，推导出了计算CTPs总体识别率的公式。通过比较BEB和行星模型的双波段深度比的似然分布，我们计算了典型开普勒候选者的假阳性概率（FPP）。此外，我们表明，FPP计算有助于区分行星候选人的宿主恒星在一个未解决的双星系统。本文的分析框架可以很容易地适用于其他过境调查，特别是TESS的多色测光产额预测。
2021-08-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Low False-Positive Rate of Kepler Candidates Estimated From A Combination Of Spitzer And Follow-Up Observations
NASA的开普勒任务已经提供了数千颗过境行星候选者，但只有一小部分被确认为真正的行星。因此，关于这些候选者的最基本问题是真正行星的比例。估计整个开普勒样本的误报率对于推导行星出现率是必要的。我们提出的结果，从两个大的观测活动，进行了斯皮策望远镜在开普勒任务。这些观测致力于估计开普勒候选者中的假阳性率（FPR）。我们选择了一个子样本的51名候选人，跨越广泛的恒星，轨道和行星参数空间，我们观察他们的凌日与斯皮策在4.5微米。我们使用这些观测来测量候选者的过境深度和红外强度。一个依赖于带通的深度警告我们，一个可能是观测到的日食的来源的混合星的潜在存在：一个假阳性的场景。对于大多数候选者（85%），与开普勒测量的过境深度与斯皮策测量的深度一致，预期行星物体，而我们发现，最不一致的测量是由于存在未解决的恒星稀释测光。斯皮策限制自己的产量FPR在5- 40%之间，取决于KOI。通过考虑开普勒场恒星的人口，并结合后续观测（成像）时，我们发现，我们的样本的整体FPR是低的。在3 sigma的置信水平下，我们样本的FPR的测量上限为8.8%。这一观测结果使用了开普勒观测没有研究过的行星凌日信号的消色差特性，提供了一个独立的迹象，表明开普勒的假阳性率很低。
2015-03-11 astro-ph.EP
Ground-Based Radial Velocity as Critical Support for Future NASA Earth-Finding Missions
未来的天基直接成像任务准备在围绕AFGKM恒星运行的潜在宜居行星的大气层中寻找生物特征。虽然这些任务可以对高优先级目标恒星进行调查，以探测候选的类地行星，但进行先驱径向速度（RV）调查将在四个方面有利于未来的直接成像任务。首先，能够在几年的时间尺度内检测到小至8厘米/秒的信号的RV调查可以发现潜在的宜居地球质量的行星，这些行星绕着数十颗附近的GKM恒星运行，可以进行天基直接成像。其次，RV将通过减少轨道确定所需的重访次数来提高调度效率，并揭示何时最可观测到感兴趣的行星。第三，RV观测将揭示可能被误认为地球质量行星的气体和冰巨星的质量，从而减少识别误报所花费的时间。第四，来自RV的质量测量将提供解释大气光谱和潜在生物特征所需的表面重力。
2019-03-24 astro-ph.EP
Exo-Earth/Super-Earth Yield of JWST plus a Starshade External Occulter
我们研究的科学可行性的成像任务，以找到外地球结合詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）与一个遮光罩外部掩星器下一组现实的天体物理假设。我们将系外地球定义为在太阳型恒星的宜居带（HZ）中运行的1到10个地球质量的行星。我们表明，对于依赖于单个图像来检测外地球的调查策略，大约有一半的外地球检测将是假警报。在这里，一个错误的警报是一个错误的识别行星作为一个系外地球。我们考虑两个调查策略，旨在减轻误报问题。首先是要求对每一个潜在的地外行星进行足够数量的探测以测量轨道。当轨道已知时，我们可以确定行星是否在宜居带。通过这种策略，我们发现，当η_Earth = 0.1，0.2和0.3时，发现的系外地球的数量平均为0.9，1.9和2.7。在这里，η_Earth是绕太阳型恒星运行的系外地球的频率。当η_Earth = 0.1时，有约40%的概率发现零个外地球。如果空间天体测量任务已经确定并测量了围绕附近恒星运行的行星的轨道和质量，则可以采用第二种策略。我们发现，与以前的空间为基础的天体测量，从60个附近的恒星的调查，JWST加上外部掩星可以获得轨道解决方案的大多数（70%至80%）的外地球绕这60颗恒星。在没有事先进行天体测量的情况下，系外地球的产额大约是JWST加掩星任务产额的五倍。在先前的天体测量中，对于η_Earth = 0.1的情况，成像任务将发现零个系外地球的概率降低到1%以下。
2010-11-18 astro-ph.EP
The First Kepler Mission Planet Confirmed With The Hobby-Eberly Telescope: Kepler-15b, a Hot Jupiter Enriched In Heavy Elements
我们报告开普勒-15b的发现，这是美国宇航局开普勒任务发现的一颗新的凌日系外行星。在第一季度（Q1）开普勒测光中探测到了周期为4.94天的凌日信号。我们第一次使用Hobby-Eberly望远镜（HET）的高分辨率光谱仪（HRS）通过精确的径向速度（RV）测量来确定开普勒行星的质量。北欧光学望远镜（NOT）的FIES摄谱仪的24个HET/HRS径向速度（RV）和6个额外的测量结果显示了与凌日星历具有相同周期和相位的多普勒信号。我们使用一个没有碘电池的开普勒-15的HET/HRS光谱来确定准确的恒星参数。主恒星是一颗富金属（[Fe/H]=0.36+/-0.07）的G型主序星，T_eff=5515+/-124 K。RV轨道的振幅产生行星的质量为0.66+/-0.1 M_Jup。这颗行星的半径为0.96+/-0.06 R_Jup，平均体积密度为0.9+/-0.2 g/cm^3。行星半径位于具有相似质量和辐射水平的凌日行星的下包络线上。这意味着地球上的重元素大量富集。我们估计Kepler-15 b中的重元素质量为30-40 M_Earth。
2011-07-13 astro-ph.EP
Population Study of Astrophysical False Positive Detections in the Southern PLATO field
对于即将到来的行星凌日和恒星振荡（PLATO）卫星任务，需要大量的目标恒星来产生统计上显著数量的行星凌日。将长期观测相位（LOP）场的中心定位在更靠近银河平面的位置将增加目标恒星的数量，但也会增加混合食双星系统的天体物理误报（FP）。我们利用二进制恒星演化和人口合成（BiSEPS）的代码，创建一个完整的合成恒星和行星人口的建议南部LOP领域（LOPS 0），以及北部LOP领域（LOPNsub）的代表性部分。对于LOPS 0，我们发现小于海王星的行星的FP率总体较低。FP率一般随银河经度（l）变化不大，随银河纬度（|b|）降低而适度增加。LOPS场中心在当前允许区域内的位置不受FP的强烈约束。对LOPNsub的分析表明，在低|b|下，在行星半径的整个范围内，FP的数量显著增加，导致LOPNsub中的FP率百分比大约是在行星半径范围-0.2 < log（R/Rsun）<= 0.4的相应南部磁场段的两倍。然而，在这个半径范围内，LOPS 0中只有百分之几的完全食FP具有周期
2022-11-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
On the Low False Positive Probabilities of Kepler Planet Candidates
我们提出了一个框架，保守估计的概率，开普勒任务观察到的任何特定的行星状过境信号实际上是一个行星，之前任何地面的后续工作。我们使用基于恒星星族合成和银河系结构模型的Monte Carlo方法，并以表格形式报告每个开普勒感兴趣对象的先验假阳性概率，假设半径范围为0.5 Rearth < Rp < 20 Rearth的近距离行星的固有出现率为20%。几乎所有候选人的FPP <10%，超过一半的FPP <5%。这个概率随开普勒目标恒星的星等和银河系纬度变化最大，随凌日深度变化较弱。我们建立了一个单一的深高分辨率图像将是一个非常有效的后续工具，最浅（地球大小）的过境，提供最快的路线概率“验证”最小的候选人，通过潜在地降低假阳性概率地球大小的过境周围的一个昏暗的恒星从>10%到<1%。另一方面，我们表明，最有用的后续观测中等深度（超级地球和海王星大小）的候选人是浅AO成像和高S/N光谱。由于开普勒探测到的行星信号比近期地面后续工作可以肯定的要多得多，这些计算对于使用开普勒数据的集合来确定行星系的人口特征至关重要。我们还描述了我们的分析如何补充开普勒团队更详细的BLENDER假阳性分析行星验证。
2011-06-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Identifying Exoplanets with Deep Learning II: Two New Super-Earths Uncovered by a Neural Network in K2 Data
多年来，科学家们一直使用美国宇航局开普勒太空望远镜的数据来寻找和发现数千颗凌日系外行星。在其扩展的K2任务中，开普勒观测了整个黄道面天空中不同区域的恒星，因此在不同的银河系环境中。天文学家想知道系外行星的数量在这些不同的环境中是如何不同的。然而，这需要一种自动和无偏见的方式来识别这些区域的系外行星，并排除模拟过境行星信号的假阳性信号。我们提出了一种使用深度学习对这些系外行星信号进行分类的方法，深度学习是一类机器学习算法，在从医学到语言学的各个领域都很流行。我们修改了以前用于识别开普勒领域系外行星的神经网络，以便能够识别不同K2活动中的系外行星，这些活动在银河系环境中。我们训练一个卷积神经网络，称为AstroNet-K2，以预测给定的可能的系外行星信号是否真的是由系外行星引起的，或者是误报。AstroNet-K2在分类系外行星和误报方面非常成功，在我们的测试集上准确率为98%。它在识别和剔除误报方面特别有效，但目前仍需要人类监督才能创建完整可靠的行星候选样本。我们使用AstroNet-K2来识别和验证两颗以前未知的系外行星。我们的方法是自动识别K2数据中新的系外行星并了解系外行星种群如何依赖于其银河系出生地的一步。
2019-03-25 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Transit Shapes and Self Organising Maps as a Tool for Ranking Planetary Candidates: Application to Kepler and K2
行星搜寻调查的一个关键步骤是选择最佳候选者进行后续观测，因为望远镜资源有限。这通常是通过人的“目测”来完成的，这是一个耗时且在统计学上笨拙的过程。在这里，我们提出了一种新的，快速的机器学习技术，以分离真正的行星信号从天体物理误报。我们使用自组织地图（SOM）来研究\emph{Kepler}和\emph{K2}已知和候选行星的凌日形状。我们发现，SOM能够区分已知的行星与已知的误报，成功率为87.0%，仅使用过境形状。此外，它们不要求在使用前处置任何候选人，这意味着它们可以在特派团任务期限的早期使用。开发了一种使用SOM对候选人进行分类的方法，并将其应用于\emph{Kepler} KOI列表中先前未分类的成员以及来自\emph{K2}任务的候选人。该方法非常快，在典型的笔记本电脑上运行整个KOI列表只需几分钟。我们使\texttt{Python}代码执行分类公开，使用新的SOM或在这项工作中创建的。SOM技术代表了一种新的行星候选名单排名方法，可以单独使用，也可以作为更大的自动审查代码的一部分。
2016-11-07 astro-ph.EP astro-ph.IM
In-flight photometry extraction of PLATO targets: Optimal apertures for detecting extrasolar planets
欧空局的PLATO空间任务致力于揭示和描述新的太阳系外行星及其宿主恒星。该任务将包括一个非常大的视野，根据最终的观测策略，它有可能调查多达100万颗恒星。航天器的遥测预算无法处理以正确的节奏传输如此巨大的恒星样本的单个图像，因此必须制定适当的战略来进行机载数据简化。我们采用孔径测光法来产生恒星在飞行中的光变曲线。因此，我们的目标是找到掩模模型，优化减少的数据的科学性能。我们考虑了三种不同的孔径模型：二元掩模，加权高斯掩模，加权梯度掩模，通过一种新的直接方法计算出最低的信噪比。采用了一种创新的标准来选择不同的面罩型号。我们指定为最佳的模型提供最佳的折衷之间的灵敏度，以检测真正的和虚假的行星过境。我们根据模拟的信噪比和阈值交叉事件的频率确定了最佳模型。我们的研究结果表明，虽然二进制掩模在统计上提出了百分之几的噪声信号比加权掩模相比，这两种策略在检测合法的行星过境非常相似的效率。然而，当涉及到避免来自污染星的虚假信号时，二元掩模在统计上收集的污染通量比加权掩模少得多，从而允许前者在$7.1σ$处提供高达$\sim$ 30\%的虚假凌日特征。我们提出的用于选择孔径的方法已被证明对于确定能够提供接近最大行星产率并大幅减少误报发生的掩模模型是决定性的。
2019-06-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
Exoplanet transit search at the detection limit: detection and false alarm vetting pipeline
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；NASA Ames Research Center（NASA艾姆斯研究中心）
本文提出改进的行星搜索流程，通过增强缺陷去除和单次凌日检验，提高检测完整性并减少假警报，尤其在长周期低信噪比区域影响显著。
2026-02-24 astro-ph.EP
A new estimation of astrometric exoplanet detection limits in the habitable zone around nearby stars
当试图探测太阳型恒星的宜居带中的地球质量行星时，天体测量对恒星活动的敏感度低于径向速度技术。这是因为影响信号的物理过程较少，行星信号与恒星信号的振幅比较大。因此，在过去二十年中提出了一些高精度天体测量任务。我们的目标是重新估计天体测量的探测极限附近的恒星，这是THEIA天体测量任务，最复杂的任务，以寻找行星，并重新评估其性能的主要目标。该分析是对THEIA样本中的55颗F-G-K星进行的。我们使用真实的模拟恒星活动，并选择那些最符合每颗恒星的光谱型和平均活动水平。然后，我们进行了盲测试来估计性能。我们发现更糟糕的检测限相比，以前获得的样本的假阳性率的仔细分析的基础上，在地球质量制度的大多数恒星的样本值。这种差异是由于我们分析了完整的时间序列，适应了样本中的每颗恒星，而不是只使用预期的太阳抖动。虽然这些检测限具有相对低的信噪比，但拟合参数具有小的不确定性。我们确认恒星活动对太阳型恒星的系外行星可探测性的影响很小，尽管它对最近的恒星如α Cen A和B起着重要作用。然而，对于样本中具有对应于长周期的宜居带的少数恒星，即亚巨星，THEIA观测战略不太适合，除非能够提出更长的任务，否则应该无法探测到宜居带中的行星。
2022-02-13 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Rescuing Kepler's False Positives: A Possible Habitable Zone Exoplanet in the Triple Star System KOI-1623
Institute for Astronomy, University of Hawai‘i（夏威夷大学天体物理研究所）；Department of Astronomy, University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校天文学系）；Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory（爱丁堡大学天体物理研究所皇家天文台）；Department of Astronomy, California Institute of Technology（加州理工学院天文学系）；University of Notre Dame, Department of Physics and Astronomy（圣母院大学物理与天文学系）
本研究利用盖亚DR3和凯克成像重新分析开普勒质心偏移假阳性KOI-1623.01，发现其凌星信号实为三合星系统中次星宜居带内一颗10.02地球半径的巨行星，并估算约70个类似假阳性实为双星系统中的真实行星。
2026-09-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Alleviating the Transit Timing Variations bias in transit surveys. II. RIVERS: Twin resonant Earth-sized planets around Kepler-1972 recovered from Kepler's false positive
Université de Genève（日内瓦大学）；Monash University（莫纳什大学）；Disaitek；Universität Bern（伯尔尼大学）
凌日时变（TTV）可以通过对观测到的行星的质量和偏心率进行约束，甚至约束非凌日伴星的存在，为凌日观测系统提供有用的信息。然而，TTV也可以防止在过境调查中发现小行星，或使恢复的行星和过境参数产生偏差。在这里，我们表明开普勒-1972 c，最初是“不像凌日”的假阳性KOI-3184.02，是一颗地球大小的行星，其轨道受到开普勒-1972 b（最初是KOI-3184.01）的扰动。这对行星被锁定在一个3：2的平均运动共振中，在开普勒任务的持续时间内，每颗行星都显示出超过6小时振幅的TTV。这两颗行星有相似的质量$m_b/m_c =0.956_{-0.051}^{+0.056}$和半径$R_b=0.802_{-0.041}^{+0.042}R_{Earth}$，$R_c=0.868_{-0.050}^{+0.051}R_{Earth}$，整个系统，包括内部候选者KOI-3184.03，似乎是共面的。尽管信号很微弱（开普勒-1972 b每次凌日的信噪比为1.35，开普勒-1972 c为1.10），但我们使用RIVERS方法恢复了行星的凌日，基于使用机器学习识别河流图中的行星轨道，以及光动力学拟合的光变曲线。恢复正确的行星星历对于获得观测到的行星系的完整图像至关重要。特别是，我们表明，在开普勒-1972，不考虑行星-行星的相互作用产生的误差$\sim 30\%$的行星b和c的半径，除了产生在…
2022-01-27 astro-ph.EP cs.LG
KEPLER's First Rocky Planet: Kepler-10b
美国宇航局的开普勒任务使用凌日测光来确定地球大小的行星在类太阳恒星的宜居带内或附近的频率。该任务在实现这一目标方面达到了一个里程碑：发现了第一颗岩石行星开普勒-10b。检测到两组不同的过境事件：1）152 +/- 4 ppm调光持续1.811 +/- 0.024小时，星历表T[BJD]=2454964.57375+N*0.837495天，2）376 +/- 9 ppm调光持续6.86 +/- 0.07小时，星历表T[BJD]=2454971.6761+N* 45.29485天。对光度和像素通量时间序列进行的统计测试确定了行星候选者的可行性，引发了地面后续观测。40次精确的多普勒测量被用来确认短周期凌日事件是由行星伴星引起的。母星的亮度足以进行星震分析。以1分钟的节奏收集>4个月的光度测定，从中我们检测到19种不同的脉动频率。对频率的建模导致了对基本恒星属性的精确了解。开普勒10是一颗相对较老的恒星（11.9 +/- 4.5 Gyr），但在其他方面类似太阳的主序星，Teff=5627 +/- 44 K，Mstar=0.895 +/- 0.060 Msun，Rstar=1.056 +/- 0.021 Rsun。物理模型同时符合凌日光变曲线和精确的多普勒测量，对开普勒-10 b的岩石组成性质产生了严格的限制：Mpl=4.56 +/- 1.29 Mearth，Rpl=1.416 +/- 0…
2011-02-03 astro-ph.EP
Transiting exoplanets from the CoRoT space mission XXI. CoRoT-19b: A low density planet orbiting an old inactive F9V-star
凌日系外行星的观测对于我们理解行星至关重要，因为它们的质量，半径和质量密度可以确定。CoRoT太空任务使我们能够实现非常高的光度精度。通过将CoRoT数据与高精度径向速度测量相结合，我们得出了精确的行星半径和质量。我们报告了CoRoT-19 b的发现，这是一颗气体巨行星，它以四天的周期穿越一颗古老的不活跃的F9 V型恒星。排除替代物理配置模仿行星过境信号后，我们确定的半径和质量的行星相结合的CoRoT测光与高分辨率光谱获得的阶梯光谱仪苏菲，HARPS，FIES，和桑迪福德。为了提高星历表和历元的精度，我们用TRAPPIST和欧拉望远镜观测了额外的凌日。利用在凌日过程中获得的HARPS光谱，我们确定了恒星自旋与行星轨道之间的投影角。我们发现CoRoT-19 b的宿主星是一颗不活跃的F9 V型恒星，接近其主序星寿命的末期。主星的质量M*=1.21+/-0.05 Msun，半径R*=1.65+/-0.04 Rsun。该行星的质量为Mp=1.11+/-0.06 Mjup，半径为Rp=1.29+/-0.03 Rjup。由此产生的体积密度仅为rho=0.71+/-0.06 gcm-3，比木星低得多。系外行星CoRoT-19 b是一个与木星质量几乎相同但半径大30%的巨行星的例子。
2012-01-09 astro-ph.EP
The direct imaging search for Earth 2.0: Quantifying biases and planetary false positives
直接成像可能是描述类太阳恒星宜居带中地球大小的系外行星大气层的最佳方法。此前，Stark等人（2014，2015，2016）估计了未来直接成像任务（如LUVOIR和HabEx）的地球孪生产额。我们将这种分析扩展到其他类型的行星，这将成为地球双胞胎的误报。我们将地球孪生子定义为在半长轴1 AU和行星半径1 $R_{\oplus}$的半个e折叠内的任何系外行星，绕G矮星运行。使用蒙特卡罗分析，我们量化的偏见和行星假阳性率的地球搜索。也就是说，给定一个苍白的点，在正确的投影分离和亮度是一个候选地球，它实际上是一个地球孪生兄弟的几率有多大？我们的理论望远镜直径为10 m，内工作角为3λ/D，外工作角为10λ/D（在1.0 μm处为62 mas和206 mas）。在没有任何前兆知识和每颗恒星一次访问的情况下，77%的探测到的候选地球实际上是非地球的;它们的平均半径是2.3 $R_{\oplus}$，亚海王星。如果我们通过依赖前兆知识或通过执行多历元直接成像来对每个行星的最佳轨道相位进行成像，那么可能性就会提高。在这样一个有针对性的搜索中，47%的探测到的地球孪生候选者是误报，它们的平均半径为1.7 $R_{\oplus}$。假阳性率对恒星光谱型和圆轨道假设不敏感。
2018-04-02 astro-ph.EP
Identifying Planetary Transit Candidates in TESS Full-Frame Image Light Curves via Convolutional Neural Networks
NASA Goddard Space Flight Center（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）；Universities Space Research Association（大学空间研究协会）；The Catholic University of America（美国天主教大学）；Universita di Napoli Federico II（那不勒斯费德里科二世大学）；Science Systems and Applications, Inc.（科学系统与应用公司）；University of Maryland, Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩县分校）
凌日系外行星调查卫星（TESS）在其两年的主要任务中测量了约75%天空中恒星的光，产生了数百万个TESS 30分钟的节奏光变曲线，用于分析凌日系外行星。为了搜索这个巨大的数据宝库中的过境信号，我们的目标是提供一种方法，既计算效率高，并产生高性能的预测。这种方法最大限度地减少了所需的人工搜索工作。我们提出了一个卷积神经网络，我们训练，以识别行星过境信号和驳回误报。为了对给定的光变曲线进行预测，我们的网络不需要使用其他方法识别的先验过境参数。我们的网络在单个GPU上在约5ms内对TESS 30分钟节奏光曲线进行推理，从而实现大规模档案搜索。我们提出了181个由我们的网络识别的新行星候选者，这些候选者通过了旨在排除误报的后续人类审查。我们的神经网络模型还以开源代码的形式提供，供公众使用和扩展。
2021-05-24 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.LG
Comparing Classification Models on Kepler Data
University of Alberta（阿尔伯塔大学）
尽管最初的开普勒任务因机械故障而结束，但开普勒卫星仍在继续收集数据。使用分类模型，我们可以了解系外行星拥有的特征，然后使用这些特征进一步研究候选行星的更多信息。基于分类模型，其想法是找出被观测行星是系外行星候选者或误报的概率。如果模型预测观测结果是系外行星的候选者，那么可以进行进一步的调查。从模型中，我们可以缩小可能解释候选者和假阳性之间差异的特征，这最终有助于我们提高任何模型的效率，并对模型进行微调，最终帮助我们寻找未来的系外行星。模型比较得到了McNemar检验的支持，用于检查显著性。
2021-01-07 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.LG
An Independent Planet Search In The Kepler Dataset. I. A hundred new candidates and revised KOIs
目标。我们提出了我们的重新分析开普勒光度数据集，寻找行星凌日使用的替代处理管道开普勒任务所使用的。方法.通过处理所有可用的CoRoT数据，对SARS管道进行了广泛的测试。我们使用这个管道只在开普勒感兴趣的物体（KOI）中搜索（额外的）行星凌日。结果虽然开普勒数据集中只有不到1%是KOI，但我们能够显着更新行星多样性的整体统计数据：我们仅在这些光变曲线上就在64个系统上发现了84个新的过境信号，几乎是这些系统中过境信号数量的两倍。其中41个系统是单凌星系统，现在是多凌星系统。其中值得注意的是KOI 435是一个新的六候选系统（以前只有开普勒-11知道），KOI 277（包括两个6：7共振和反相关凌日时间变化的候选系统）-几乎验证了系统，KOI 719，1574和1871在其主恒星的宜居带中有小行星候选者（1.15，2.05和1.71 R_地球），KOI 1843表现出最短的周期（4.25小时）和所有行星候选者中最小的（0.63 R_地球）。我们还能够拒绝11个KOI作为食双星，更新5个KOI的星历表，并讨论其他天体。有趣的是，大约1/3的新检测到的候选人参与周期可重复性。最后，我们讨论了可能高估的参数误差，在目前的清单KOIs。结论.我们的研究结果加强了以前的分析多过境合奏。尽管如此，我们的结论是，尽管开普勒任务取得了惊人的成功，但需要多个团队对数据进行并行分析，以充分利用数据。[删…
2013-05-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detection of Potential Transit Signals in Sixteen Quarters of Kepler Mission Data
我们提出了一个潜在的过境信号在四年的光度数据开普勒任务的搜索结果。搜索的目标包括在整个时间间隔内观察到的111，800颗恒星和在时间间隔的子集内观察到的85，522颗恒星。我们发现，有9,743个目标包含至少一个与凌日或食日物体的特征一致的信号，其中检测标准是检测到的凌日的周期性，足够的信噪比，以及通过一些拒绝假阳性检测的测试。当重复搜索产生信号的目标时，在3，223颗目标星上探测到另外6，542个信号，总共有16，285个潜在的探测。一组检测到的信号与开普勒视场中一组已知和经过审查的凌日事件的比较表明，这些信号的恢复率为96.9%。的检测信号的系综性质进行了审查。
2014-01-07 astro-ph.EP
Biosignature Surveys to Exoplanet Yields and Beyond
即将到来的生物特征搜索集中在间接指标上，以推断其他世界上生命的存在。然而，除了仅仅发出生命存在的信号外，一些生物特征还可以包含有关行星生物圈所达到状态的信息。这些额外的信息可以用来测量行星的哪些部分达到了某些关键阶段，对应于生命，光合作用，多细胞和技术文明的出现。我们预测了即将进行的调查的每个测量的不确定性，并概述了决定这些不确定性的关键因素。我们的方法是概率性的，依赖于大量的候选者，而不是对单个系外行星光谱的详细检查。调查规模的依赖性，likelihood的过渡，和几个措施的置信度进行了讨论，包括讨论地质假阳性的生物特征，以及如何结合来自不同的任务的数据可以影响的推断。我们的分析应影响未来任务设计和战略的政策建议，以尽量减少测量不确定性的影响。
2020-05-06 astro-ph.EP astro-ph.IM q-bio.OT
Reassessment of Kepler's habitable zone Earth-like exoplanets with data-driven null-signal templates
本研究提出基于数据驱动的零信号模板（NST）改进系外行星候选体的误报概率估计，重新评估47个开普勒宜居带类地候选体，识别出29个高置信候选体，并指出开普勒186f等可能为误报。
2025-09-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
Habitable-zone Earths at the detection frontier: Measured completeness and false-alarm rate of a transit pipeline for the PLATO M-dwarf sample
该研究测算PLATO M型矮星凌星搜索pipeline的完整性与虚警率，预测LOPS2天区宜居带类地行星的探测概率，为PLATO任务的宜居带行星探测成果提供发射前评估。
2026-09-07 astro-ph.EP astro-ph.IM
The independent discovery of planet candidates around low mass stars and astrophysical false positives from the first two TESS sectors
在整个TESS主要任务期间持续发布的数据将为整个系外行星社区提供独特的机会，通过发现和验证凌日行星来最大限度地提高TESS的科学回报。本文介绍了我们的独立检测管道的周期性过境事件，其首次应用的结果，最近发布的2分钟光变曲线的低质量恒星从前两个TESS部门。我们的样本中的恒星参数是使用GAIA DR2的精确视差测量进行改进的，这减少了我们样本中相对于TESS输入目录中列出的低质量恒星的数量。代替确认或反驳类凌日信号的行星性质所需的后续观测，对我们的管道标记的类凌日事件进行统计验证。由此产生的审查目录包含七个可能的混合食双星，八个已知的TOI，加上八个小于4个地球半径的新行星候选者。这项工作证明了我们的管道检测亚海王星大小的行星候选者的能力，迄今为止，这些候选者代表了一些最有吸引力的目标，用于通过传输或热发射光谱进行未来大气特征描述，以及用于径向速度工作，旨在完成TESS一级要求，以提供50颗小于4地球半径的行星，测量质量。
2018-12-19 astro-ph.EP
Machine Learning and Deep Learning for Exoplanet Detection and Atmospheric Characterization with JWST and the Upcoming Ariel Mission
Department of Industrial Physics, Enugu State University of Science and Technology（恩古州科技大学工业物理系）；Department of Physics, Dennis Osadebay University（德尼斯·奥萨德贝大学物理系）
本文综述了机器学习和深度学习在JWST及Ariel任务背景下，用于系外行星探测（凌星识别、候选体筛选、假阳性排除）和大气表征（反演、去趋势、互相关、替代建模）的最新进展，指出DL方法在速度和精度上匹配或超越传统流程，ML驱动的反演将推理时间从CPU小时级降至秒级。
2026-06-24 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.LG
The Transiting Exoplanet Survey Satellite: Simulations of planet detections and astrophysical false positives
凌日系外行星调查卫星（TESS）是美国宇航局赞助的探索者任务，将对经过明亮宿主恒星的行星进行广域调查。在这里，我们预测了TESS将探测到的凌日行星的性质，以及产生假阳性光度信号的食双星。这些预测是基于对附近恒星群的蒙特卡罗模拟、来自开普勒的行星出现率以及TESS相机的光度性能和天空覆盖模型。我们预计TESS将从20万颗预选目标恒星中发现大约1700颗凌日行星。这包括556颗小于地球两倍大小的行星，其中419颗由M矮星托管，137颗由FGK矮星托管。大约有130颗$R < 2~R_\oplus$行星的恒星亮度大于K = 9。大约有48颗具有$R < 2~R_\oplus$的行星位于宜居带（$0.2 < S/S_\oplus < 2$）内或附近，其中2-7颗行星的恒星亮度大于K = 9。我们还预计大约有1100颗半径为2-4 R_Earth的行星，以及67颗大于$4~R_\oplus$的行星。其他大于$2~R_\oplus$的行星可以在不属于预选目标恒星的恒星周围被检测到，因为TESS也将以30分钟的节奏提供全帧图像。行星探测伴随着一千多个天体物理假阳性。我们将讨论如何使用TESS数据和地面观测来区分假阳性和真正的行星。我们还讨论了后续观测的前景，以测量TESS行星的质量和大气。
2017-03-08 astro-ph.EP
Detection of Potential Transit Signals in 17 Quarters of Kepler Mission Data
我们提出了在开普勒的主要任务期间收集的完整的17个季度的数据集中搜索潜在的过境信号的结果，该任务于2013年5月11日结束，由于第二个反作用轮的机载故障，需要保持高精度，固定，指向。搜索共包括198，646个目标，其中每个季度观察到112，001个，在17个季度的子集中观察到86，645个。我们发现总共有12，669个目标包含至少一个符合我们检测标准的信号：信号的周期性，至少三个过境事件，可接受的信噪比，以及抑制误报的四个一致性测试。每个目标包含至少一个类似凌日的脉冲序列，重复搜索满足检测标准的其他信号，指示多行星系统。这次多行星搜索增加了额外的7，698个类似凌日的签名，总共有20，367个。将这组探测到的信号与开普勒视野中一组已知和经过审查的过境行星特征进行比较，发现搜索的恢复率为90.3%。我们审查合奏检测到的信号的性质，并提出了各种有用的指标，在验证这些潜在的行星信号。我们强调以前未被发现的行星候选者，包括几个小的潜在行星在其宿主恒星的宜居带。
2015-02-13 astro-ph.EP
Magnifying NASA Roman GBTDS exoplanet science with coordinated observations by ESA Euclid
本文提出欧几里得任务与罗曼望远镜协同观测银河系核球时域巡天，可大幅提升系外行星质量测量精度，并实现自由漂浮行星普查、系外卫星探测等罗曼单独无法完成的研究。
2023-06-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
PLATO on the shoulders of TESS: analyzing mono-transit planet candidates in TESS data as a prior knowledge for PLATO observations
本文筛选 TESS 单凌星事件并结合 PLATO 星表与天区，提出仅凭凌星形状估计候选行星轨道周期和倾角的解析方法，为 PLATO 与 CHEOPS 后续观测提供目标。
2024-01-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
Astrometry and exoplanets in the Gaia era: a Bayesian approach to detection and parameter recovery
我们开发了贝叶斯方法和轨道拟合的检测标准，并根据盖亚的飞行特性修改了系外行星的可检测性。作为发展的第一步，我们将自己限制在一个行星系统中，模拟了在S/N，轨道周期和偏心率网格上的系外行星系统的盖亚数据。模拟，然后适合使用马尔可夫链蒙特卡罗方法。我们根据三个信息标准和增量卡方来研究检测率。对于δ χ ^2，有效自由度的数量取决于任务的长度。我们发现，马尔可夫链的起点的选择可以影响结果的质量，因此，我们考虑两个极限的可能性：一个理想的情况下，和一个非常简单的方法，找到假设圆轨道的起点。使用Jeffreys的证据尺度，当考虑5年（10年）任务并使用Akaike信息标准或Watanabe-Akaike信息标准时，通过强证据标准的假阳性分数< ~0.2%（0.6%），当使用贝叶斯信息标准时，<0.02%（<0.06%）。我们发现有50%的机会探测到一颗S/N最小值为2.3（1.7）的行星。这将行星可探测到的最大距离设定为约70秒差距和约3.5秒差距，分别为一颗质量为海王星和海王星的行星，假设任务时间为10年，半长轴为4天文单位，恒星为1 M_太阳。周期是可以以最佳精度确定的轨道参数，假设飞行时间为5年（10年），则输入和输出周期之间的中位相对差为4.2%（2.9%）。轨道半长轴的中位精度可以恢复，中位相对误差为7%（6%）。偏心率也可以恢复的绝对精度中位数为0.07（0.06）。
2018-01-31 astro-ph.EP astro-ph.IM
Modeling Kepler transit light curves as false positives: Rejection of blend scenarios for Kepler-9, and validation of Kepler-9d, a super-Earth-size planet in a multiple system
来自开普勒任务的光变曲线包含了关于产生类似凌日信号的现象性质的宝贵信息。为了帮助探索的可能性，他们是由于一个天体物理假阳性，我们描述了一个程序（混合）来模拟测光的“混合”，而不是一个行星绕恒星。一个溷合可能由背景或前景食双星（或恒星行星对）组成，其食被候选恒星和测光孔径内可能的其他恒星的光衰减。我们将BLENDER应用于Kepler-9的情况，Kepler-9是一个包含两个先前确认的土星大小的行星（Kepler-9 b和Kepler-9 c）的目标，显示出过境时间变化，以及一个额外的较浅的信号，其周期为1.59天，表明存在一个超级地球大小的行星。使用BLENDER以及其他后续观测的约束，我们能够排除两个更深信号的所有混合，并提供其行星性质的独立验证。对于较浅的信号，我们排除了可能模仿凌日的大部分假阳性。其余混合物的误报率部分（和相反）取决于小尺寸行星的未知频率。基于对这个频率的几个实际估计，我们得出非常高的信心，这个小信号是由于一个超级地球大小的行星（开普勒-9d）在一个多系统，而不是一个假阳性。它的半径被确定为1.64（+0.19/-0.14）R（地球），目前的光谱观测还不足以确定它的质量。
2010-11-22 astro-ph.EP
The APOGEE Spectroscopic Survey of Kepler Planet Hosts: Feasibility, Efficiency, and First Results
开普勒任务已经从开普勒感兴趣的天体（KOI）中获得了大量的行星候选者，但是这些相对暗淡的恒星的光谱跟踪是确认和表征这些系统的严重瓶颈。我们目前的动机和调查设计正在进行的项目与SDSS-III多路复用APOGEE近红外光谱仪监测数百个KOI主机星。我们报告了一些我们的第一个结果，使用我们的样本中的代表性目标，其中包括当前的行星候选人，我们发现是假阳性，以及候选人列为假阳性，我们没有发现光谱双星。通过这次调查，KOI主机被观察到超过20个历元，径向速度精度为100-200 m/s。这些观测可以很容易地识别出大多数由物理关联的恒星或亚恒星双星引起的误报，并在许多情况下，完全描述它们的轨道。我们证明，APOGEE是能够实现RV精度在100-200米/秒的水平，在长时间的基线，和APOGEE的多路复用能力，使其大大更有效地识别误报，由于二进制比其他单对象光谱仪工作，以确认KOIS作为行星。这些APOGEE RV使辅助科学项目，如基础恒星天体物理学或本质上罕见的亚恒星同伴的研究。APOGEE谱可以用来计算恒星的性质（T_eff，log（g））和十几种元素的化学丰度，以探索行星性质与单个元素丰度的关系。
2015-02-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Distinguishing a planetary transit from false positives: a Transformer-based classification for planetary transit signals
Pontificia Universidad Católica de Chile（智利天主教大学）；Universidad Adolfo Ibáñez（阿道夫·伊巴涅斯大学）；Millennium Institute for Astrophysics（千年天体物理学研究所）
针对TESS等任务的光变曲线分析需求，提出基于Transformer的行星凌日信号分类架构，利用自注意力机制捕获序列特征并结合注意力图提升可解释性，在凌日信号与假阳性区分上取得与CNN相当的性能。
2023-04-27 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.AI
Validation of Kepler's Multiple Planet Candidates. III: Light Curve Analysis & Announcement of Hundreds of New Multi-planet Systems
开普勒任务在头两年的航天器数据中发现了超过2500颗系外行星候选者，其中约40%位于候选多行星系统中。多重性的高比率与识别出的假阳性的低比率相结合，表明多行星系统包含非常少的假阳性信号，这是由于其他系统不受目标恒星的引力约束（Lissauer，J. J.，例如，2012，ApJ 750，131）。识别并去除多行星系统中的假阳性，留下预期具有小于1%的假阳性率的候选多行星凌日系统的剩余群体。我们提供了一个包含851颗行星的340个行星系的样本，这些行星被验证为大大优于99%的置信水平;其中绝大多数以前没有被验证为行星。我们预计~2个未确认的假阳性，使我们的行星样本非常可靠。我们提出的基本行星性质的基础上，我们的样品开普勒光变曲线和地面光谱和高分辨率成像的综合分析。由于我们不需要光谱学或高分辨率成像进行验证，我们推导出的行星系的一些参数可能是系统性不正确的，这是由于测光孔径中的额外恒星造成的光线稀释。尽管如此，我们的结果几乎使已证实的系外行星数量翻了一番。
2014-02-26 astro-ph.EP
