Prospects for Detection of Exoplanet Magnetic Fields Through Bow-Shock Observations During Transits
在过境行星WASP-12 b的近紫外光曲线中观察到了入口和出口时间之间的不对称性。这种不对称性使我们认为,与光学观测相比,WASP-12 b的紫外光曲线的早期进入是由行星周围的冲击引起的,冲击应该是凌日系统的共同特征。在这里,我们根据它们产生可能导致可观察到的光变曲线不对称的冲击的潜力,对迄今为止已知的所有过境系统进行分类。我们发现,36/92的已知过境系统将位于合理的检测阈值之上,并且最有希望出现冲击的候选者是:WASP-19 b,WASP-4 b,WASP-18 b,CoRoT-7 b,HAT-P-7 b,CoRoT-1b,TrES-3和WASP-5 b。对于在快速旋转恒星的共同旋转半径之外运行的行星,激波的位置,而不是像WASP-12 b那样在行星运动之前,而是在行星运动之后。在这种情况下,我们预测行星的光变曲线应该呈现出晚出不对称性。我们表明,CoRoT-11b是一个潜在的候选人举办这样一个背后的冲击,并显示出一个迟到的出口。如果观察到,这些不对称性可以对行星磁场提供约束。例如,一颗行星的磁场强度与木星的磁场强度(~ 14 G)相似,而木星的恒星的磁场在1到100 G之间,那么激波和行星之间的距离(我们认为是行星磁层的大小)在1到40个行星半径之间。
2010-11-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Short History of (Orbital) Decay: Roman's Prospects for Detecting Dying Planets
The Ohio State University(俄亥俄州立大学);University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心)
罗马望远镜将通过探测轨道衰减的行星,研究银河系中行星吞噬的速率及恒星潮汐耗散的物理机制。
2025-12-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
The steady-state hydrodynamics of a long-lived disc: planetary system architecture and prospects of observing a circumplanetary disc shadow in V4046$\,$Sgr
最近对V4046 $\,$ Sgr光谱双星周围圆盘的成像显示了尘埃环和间隙的同心区域。该天体的接近性和由于其年老(>20 $\,$ Myr)而预期的平衡状态使其成为流体动力学研究的极好试验台,直接与观测结果进行比较。我们采用二维流体动力学模拟的气体和多种尘埃物种,以测试所观察到的结构是否符合嵌入在磁盘中的巨行星的存在。然后,我们进行辐射转移计算的天空图像,我们过滤的望远镜响应与近红外和毫米观测比较。我们发现,现有的数据是非常一致的耀斑光盘和存在两个巨大的行星,在9 $\,$ au和20 $\,$ au,分别。不同的环宽度恢复的气体压力最大值内的扩散平衡的灰尘捕获。在我们的辐射转移模型中,垂直方向上的扩散与径向值相比减少了五倍,以恢复光谱能量分布。此外,我们报告了一个以前未解决的,在近红外散射光观测明亮的内环方位角限制强度递减。我们的模型表明,这种递减可以解释的阴影由一个绕行星盘周围的同一个巨大的行星,创造了内部空腔的流体动力学模拟。我们检查的强度压痕的形状,并讨论了一个巨大的行星及其相关的光盘的散射光观测投影的阴影的潜在特性。
2021-11-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Radio Interferometric Planet Search I: First Constraints on Planetary Companions for Nearby, Low-Mass Stars from Radio Astrometry
对附近低质量恒星的射电天体测量有可能成为发现和描述行星伴星的有力工具。我们提出了一个非常大的阵列调查的172个活跃的M矮星的距离小于10 pc。29颗恒星的流量密度超过100 microJy。我们在三个独立的时期用甚长基线阵列以毫弧秒分辨率观测了其中7颗恒星。在灵敏度为1 σ ~ 100 microJy的图像中,探测阈值为500 microJy,我们探测到三颗星(GJ 65 B,GJ 896 A,GJ 4247)三次,一颗星两次(GJ 285),一颗星一次(GJ 803)。有两颗恒星(GJ 412 B和GJ 1224)没有被发现。对于在多个历元中检测到的四颗恒星,光学确定的自行残差的均方根偏差为~0.2毫角秒,与统计噪声极限一致。结合以前的光学天体测量,这些残差提供了加速度上限,使我们能够排除行星的同伴质量大于3-6 MJup的距离约1 AU,99%的置信水平。
2009-07-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
Dim Prospects for Transmission Spectra of Ocean Earths Around M Stars
在低质量恒星周围寻找富含水的地球大小的系外行星正在迅速引起人们的关注,因为它们代表了在不久的将来描述宜居行星的最佳机会。了解这些行星的大气层,并确定通过我们即将推出的仪器的透射光谱来表征它们的最佳策略,对于限制它们的环境至关重要。在这项研究中,我们模拟了潮汐锁定的地球大小的海洋覆盖的行星在晚M到中K恒星光谱型周围的透射光谱,利用Kopparapu等人先前发表的GCM建模结果。(2017)作为我们使用NASA的行星光谱发生器(psg.gsfc.nasa.gov; Villanueva等人(2018))进行辐射转移计算的输入。我们确定的H $_2$ O光谱特征的深度作为行星地面温度和旋转速率的函数的趋势。这些趋势使我们能够计算出所需的曝光时间,以检测水蒸气在大气层中的aquaplanets通过透射光谱与即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST),以及几个未来的旗舰太空望远镜的概念正在考虑(LUVOIR和OST)的目标列表构建从TESS输入目录(TIC)。我们的计算显示,低质量恒星周围富含水的地球大小的行星的透射光谱将由云主导,光谱特征< 20 ppm,只有一小部分TIC恒星可以描述宜居带中的海洋行星。因此,我们提出了一个仔细的优先目标,最适合后续表征与下一代仪器,以协助社会有效地利用宝贵的望远镜时间。
2020-01-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the possibility of radio emission of planets around pulsars
一颗围绕脉冲星运行的行星将沉浸在超相对论的低密度等离子体流中。它的行为就像一个单极电感器,沿着地球有一个显著的电位降。至于木卫一在木星的磁层中,会有两个固定的阿尔芬波,阿尔芬翼(AW),附着在行星上。AW将由强电流支持,在某些情况下与脉冲星的电流相当。这可能是沿着AW发射的强大无线电波的一个原因,并通过相对论性像差高度准直。将有机会探测到这些来自地球的无线电发射。发射将是脉冲,就像普通的行星一样;它们的出现将取决于行星-恒星-观测者的角度。这些结果仍是初步的,需要做进一步的工作。
2011-06-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exoplanet Radio Transits as a Probe for Exoplanetary Magnetic Fields -- Time-dependent MHD Simulations
我们进行了一系列随时间变化的磁流体动力学模拟的HD 189733恒星行星系统,以预测无线电过境调制由于恒星风和行星磁场之间的相互作用。该模拟结合了恒星日冕和风的模型,以及以完全动态的、随时间变化的方式绕恒星运行的系外行星。我们的模拟生成合成无线电图像,使我们能够获得不同频率的合成无线电光变曲线。我们在射电光变曲线中找到了行星运动的明显证据。此外,我们发现特定的光变曲线中的重复功能,这是由于在过境期间在恒星前面的行星磁层的通道。更重要的是,我们发现一个明确的依赖于行星磁场的强度,这些光变曲线功能的大小和相位。我们的工作表明,如果可以观测到无线电凌日,它们确实可以提供有关凌日系外行星磁场强度的信息。未来的工作参数化这些光变曲线的功能和它们对行星磁场强度的依赖将提供工具来搜索这些功能的无线电观测数据集。由于我们的研究只考虑来自主星的热射电辐射,因此需要非常灵敏的射电干涉仪来探测这类行星凌日。
2022-08-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Habitable-zone Planet Finder Detects a Terrestrial-mass Planet Candidate Closely Orbiting Gliese 1151: The Likely Source of Coherent Low-frequency Radio Emission from an Inactive Star
由LOFAR探测到的来自Gliese 1151(一颗静止的M4.5矮星)的相干低频无线电发射,其无线电发射特性与理论预期的地球大小的行星在1-5天轨道上的恒星-行星相互作用一致。来自麦克唐纳天文台10米霍比-埃伯利望远镜上的宜居带行星X(HPF)光谱仪的新的近红外径向速度,与HARPS-N以前的速度相结合,揭示了一个周期性的多普勒特征,与一颗轨道为2.02天的$m\sin i = 2.5 \pm 0.5 M_\oplus$系外行星一致。凌日系外行星勘测卫星(TESS)的精确测光显示没有耀斑或活动特征,与静止的M矮星一致。虽然在TESS数据中没有检测到行星凌日,但在$\sim2$日周期的测光中可以检测到弱的光度调制。这种用多普勒径向速度技术对候选行星信号的独立探测进一步增加了在无线电波长上首次探测到恒星-系外行星相互作用的权利,并有助于验证这种用于探测系外行星的新兴技术。
2021-02-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Coherent radio bursts from known M-dwarf planet host YZ Ceti
本研究在M矮星YZ Ceti探测到2-4 GHz相干射电暴,发现其与行星YZ Cet b轨道相位相关,通过亚阿尔芬恒星-行星相互作用建模证实该行星能驱动观测流量,确立其为候选射电SPI系统。
2023-03-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Prospects of the Detection of Circumbinary Planets With Kepler and CoRoT Using the Variations of Eclipse Timing
在近距离食双星中,测量食双星的时间变化可以用来推断环双星天体的存在。为了确定用CoRoT和Kepler空间望远镜探测这种变化的可能性,我们对一个带有环双星行星的双星系统的动力学进行了广泛的研究,并计算了双星和扰动体的质量比和轨道要素的不同值的日食定时变化(ETV)。在这里,我们提出了我们的研究结果,并通过比较ETVs的结果值与CoRoT和开普勒的时间灵敏度来评估行星的可探测性。结果指向参数空间中的扩展区域,其中行星的扰动可能变得足够大,以创建可测量的变化,在日食的时间的第二颗星。这些变化中的许多都指向潜在的可探测ETV和可能存在的木星类行星。
2011-01-11 astro-ph.EP
MOVES II. Tuning in to the radio environment of HD189733b
我们提出的恒星风建模的热木星主机HD 189733,并预测无线电发射的恒星风和行星,后者所产生的恒星风与行星磁层的相互作用。我们的恒星风模型将2013年6月/7月,2014年9月和2015年7月的表面恒星磁场图作为边界条件。我们发现,质量损失率,角动量损失率,和开放的磁通量的HD 189733变化了9%,40%,和19%,在这三个时期。通过求解辐射转移方程,我们发现在10 MHz-100 GHz范围内,恒星风的辐射通量在$10^{-3}$ - $5$ $μ$ Jy的范围内,在10 GHz以上,恒星风的光学厚度变薄。我们的行星射电辐射模型使用辐射波特定律,并忽略了行星大气的存在。假设行星磁场为1-10 G,我们估计行星发射的频率为2-25 MHz,峰值通量密度为$\sim10^2$ mJy。我们发现这颗行星的轨道穿过恒星风区域,这些区域的光学厚度与行星发射的频率相当。因此,未衰减的行星射电辐射只能传播出系统,并在10 G行星场的67%的轨道上到达观测者,这对应于行星接近和离开主凌日的时间。我们还发现,恒星风的等离子体频率太高,不允许低于21兆赫的行星无线电发射的传播。这意味着至少需要8 G的行星场才能产生可检测的无线电发射。
2019-03-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exoplanet Modulation of Stellar Coronal Radio Emission
在无线电波段寻找系外行星的工作一直侧重于探测磁化行星与恒星风相互作用产生的无线电发射(极光发射)。在这里,我们介绍了一个新的工具,这是我们的MHD恒星日冕模型的一部分,预测环境日冕无线电发射和调制引起的一个接近的行星。为了简单起见,目前的工作假设系外行星在随恒星自转的框架中是静止的。我们探索无线电通量调制使用一个有限的参数空间的理想情况下,通过改变行星场的大小,它的极性,行星轨道分离,和恒星场的强度。我们发现,由行星引起的调制可能是显着的和可观察的热木星行星的情况下-在某些情况下,在$10-100~MHz$范围内的环境通量调制100%以上,在某些情况下,在$250~MHz$以上的频带2-10%。因此,我们的工作表明,系外行星的无线电特征可能不仅限于低频无线电范围。我们发现,对于短轨道行星,强度调制对行星磁场极性敏感,而对于所有情况,强度调制对恒星磁场强度敏感。新的无线电工具,当应用于实际系统,可以提供预测的频率范围内的调制可以观察到的现有设施。
2018-09-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Magnetohydrodynamic modelling of star-planet interaction and associated auroral radio emission
我们目前的计算极光无线电功率的磁化热彗星绕太阳类恒星,计算使用全球磁流体动力学(MHD)模型的磁层和电离层对流所产生的磁层和恒星风之间的相互作用。传统上,系外行星极光的无线电功率是使用经验或解析推导的关系来估计的,例如辐射波德定律(Radiometric Bode's Law,RBL),它将无线电功率与恒星风-行星相互作用中耗散的磁能或动能联系起来。这种方法有可能使引起无线电发射的磁层电动力学过于简单化。作为自洽图像的下一步,我们使用3D MHD模型对恒星风-磁层-电离层耦合电流进行建模。我们计算电子回旋脉塞不稳定性驱动的辐射从计算的电离层场向电流密度。我们表明,极光的无线电功率是行星际磁场(IMF)的强度高度敏感,并表示,发射饱和的似是而非的热木星彼得森电导,表明无线电功率可能在很大程度上是独立的电离层电导。我们估计峰值无线电功率的$10^{14}$ W从一个行星暴露于IMF强度的$10^3$ nT,这意味着在距离地球15 pc的通量密度可能检测与当前和未来的射电望远镜。我们还发现了无线电功率和行星轨道距离之间的关系,这与以前热木星磁层-电离层耦合的分析模型的结果大致一致,并表明RBL可能高估了热木星政权的无线电功率高达两个数量级
2020-03-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Prospects for the characterization of habitable planets
本文提出一种耦合大气、内部与生态系统建模的创新方法,用于评估系外行星宜居性与宜居状态,并展示其在土卫二、原始地球和火星及类日恒星周围类地行星中的应用前景。
2023-04-23 astro-ph.EP astro-ph.IM
Planet-induced radio emission from the coronae of M dwarfs
最近已经探测到来自低质量恒星的无线电发射,其中一些是恒星-行星相互作用的指示。受这些令人兴奋的新结果的启发,我们在这里提出了活跃行星M矮AU Mic的星风模型。我们的模型纳入了大规模的光球磁场地图的明星,重建使用塞曼多普勒成像方法。我们使用我们的模型来评估,如果行星引起的无线电发射可以产生在日冕的AU Mic,通过类似的机制,亚Alfvénic的彗星木卫一相互作用。在AU Mic的质量损失率为太阳的27倍的情况下,我们发现系统中的行星b和c都可以在其大部分轨道上在宿主恒星的日冕中诱导10 MHz至3 GHz的无线电发射,峰值通量密度为10 mJy。我们预测的排放量与Vedantham等人(2020)最近报告的GJ 1151惊人的相似,这表明是由行星引起的。探测到这样的无线电辐射将使我们能够对恒星的质量损失率设定上限。
2021-04-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary transits at radio wavelengths: secondary eclipses of hot Jupiter extended atmospheres
当一颗行星在它的主星前面过境时,它的一部分光被阻挡,减少了从恒星观测到的通量。在观测恒星无线电通量时,预计也会发生同样的情况。然而,在无线电波长,行星也辐射,这取决于它的温度,从而修改过境深度。我们探索这种情况下,模拟热彗星,开普勒-17 b和WASP-12 b,围绕太阳系恒星的过境无线电光变曲线。我们计算了韧致辐射无线电发射在17,100和400 GHz起源于恒星,考虑太阳大气模型。行星的无线电辐射是在两种情况下计算的:作为一个黑体或具有密集和炎热的扩展大气。在这两种情况下,行星辐射并贡献给总的无线电通量。对于一个黑体行星,凌日深度在2-4%的数量级,它是独立的射频。有大气层的热行星在射电中看起来更大更亮,因此对系统的总通量有更大的贡献。因此,凌日深度大于黑体行星的情况,在17 GHz时高达8%。此外,渡越深度与频率有关。此外,行星从恒星后方经过所引起的凌日现象,比行星从恒星前方经过所引起的凌日现象更深,在400 GHz时,其深度高达18%。在所有情况下,当行星在恒星后面过境时,行星射电辐射对观测到的通量的贡献是明显的。
2020-04-14 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Retrieving Exoplanet Atmospheres using Planetary Infrared Excess: Prospects for the Nightside of WASP-43 b and other Hot Jupiters
为了增加未来大气表征工作的样本量,我们建立在行星红外过量(PIE)技术,已被提出作为一种手段来检测和表征的热光谱过境和非过境系外行星使用足够宽的波长覆盖范围,以独特的约束恒星和行星的光谱成分从空间未解决的意见。我们进行了同步检索的原型行星WASP-43 b在其原始配置和非过境配置的恒星和行星光谱,以确定PIE技术的有效性,用于表征行星的夜面大气热结构和组成,使用典型的出过境JWST观测。我们发现,使用PIE与JWST应该使恒星和行星的光谱被解开,没有看到两个通量源之间的简并,从而允许强大的约束行星的夜面热结构和水的丰度被检索。通过结合来自NIRISS、NIRSpec和MIRI的光谱实现的宽波长覆盖使得PIE检索的精度在使用传统的二次日食测量所获得的精度的10%以内,尽管单独使用MIRI的中红外观测可能面临高达3.5倍的行星辐射温度精度。对于半径先验不受约束的非凌日行星,我们能够使用解决恒星和行星光谱峰值的数据来识别和打破行星半径和辐照温度之间的简并性,从而可能增加适合JWST和其他未来任务概念的大气特征的行星数量。
2021-10-05 astro-ph.EP
Prospects for Reconstructing the Free-floating Planet Mass Function at the Population Level with the Nancy Grace Roman Space Telescope
University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);The Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);NASA Jet Propulsion Laboratory(美国宇航局喷气推进实验室);The Ohio State University(俄亥俄州立大学);Louisiana State University(路易斯安那州立大学);Space Science Institute(空间科学研究所)
本研究探讨利用南希·格蕾丝·罗曼空间望远镜的银核时域巡天数据,通过种群层面统计推断重建自由漂浮行星质量分布的前景,可在低质量范围提升丰度估计精度并区分不同质量分布假设。
2026-07-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Prospects for detecting the Rossiter-McLaughlin effect of Earth-like planets: the test case of TRAPPIST-1b and c
罗斯特-麦克劳克林效应是确定凌日行星的天空投影自旋轨道角($β$)的主要方法。以最近发现的TRAPPIST-1系统为例,我们探索如何超冷矮星促进测量的自旋-轨道角地球大小的行星,通过创建一个效果,可以是一个数量级更充足的多普勒反射运动所造成的行星,如果恒星正在经历快速旋转。在TRAPPIST-1的情况下,我们预计Rossiter McLaughlin效应的半振幅为已知凌日行星的$40-50$ m/s。考虑到超冷矮星的恒星抖动,仪器噪声,并假设径向速度精度都证明和预期即将到来的近红外光谱仪,我们量化了测量行星的质量和自旋轨道角所需的观测工作。我们的结论是,如果行星系是良好的对齐,那么$β$可以测量到$\lesssim 10^{\circ}$的精度,如果摄谱仪是稳定的水平2米/秒。我们还调查了$Δβ$的措施,相互倾斜,当多个过境行星存在于系统中。最后,我们注意到,许多晚期M矮星的快速旋转速率会将罗西特-麦克劳克林信号放大到大气吸收体的色罗西特-麦克劳克林效应的变化应该可以检测到的程度。
2016-08-03 astro-ph.EP
Searching for planet-induced radio signal from the young close-in planet host star HIP 67522
本文对年轻恒星 HIP 67522 进行了 135 小时射电监测,搜寻其近距离行星诱发的电子回旋脉泽辐射,未发现轨道调制或持续偏振,并给出低于 0.7% 的磁能转换效率上限,同时发现强行星诱发耀发迹象。
2025-07-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Color Classification of Extrasolar Giant Planets: Prospects and Cautions
迄今为止,直接成像行星的大气特征仅限于对年轻、自发光的类木行星的地面观测。近期的空间和地面设施,如\emph{WFIRST}和ELT,将能够直接在反射光下对成熟的类木行星成像,这是支持未来旨在直接在反射光下对类地行星成像的设施(如HabEx、LUVOIR)的关键一步。这些未来的设施正在考虑使用测光来分类行星。在这里,我们通过分析分布在不同金属丰度,压力-温度分布,云特性和相位角的9,120个理论反射光谱的网格,研究了使用颜色对气体巨行星进行分类的复杂性。我们确定这些行星的参数是如何相关的颜色在\emph{WFIRST}光度箱和其他光度箱在文献中提出的。然后,我们概述了在什么条件下可以使用几种监督多元分类算法对巨行星种群进行分类。我们发现,在反射光成像的巨行星可以被分类的金属丰度与$>$ 90\%的准确性,如果他们是\emph{a prior}已知没有显着的云覆盖在大气的可见光部分,至少有3个过滤器的观测。如果云的存在是未知的\emph{a priori},直接成像的行星可以更准确地分类其云的属性,而不是金属或温度。此外,我们能够区分多云和无云人口与$>$ 90\%的准确度与3个过滤器的意见。我们的统计管道可以在GitHub上使用,并且可以扩展以优化未来任务概念的科学产出。
2018-07-23 astro-ph.EP
The Variable Radio Emission of V830 Tau and Its Putative Planet
本研究通过JVLA对V830 Tau开展8天4-8GHz射电观测,证实其射电变幅超5倍且存在多日长耀发,提出该耀发可能源于恒星与疑似行星的磁层相互作用,若耀发周期与行星轨道周期吻合,微波特征可作为验证年轻磁活跃恒星周围行星的新工具。
2025-09-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Linkage between the Core Mass and the Magnetic Field of an Extrasolar Giant Planet from Future Radio Observations
接近的气体巨星预计会有$\sim 10-100$ G的强磁场。太阳系外巨行星的磁场可以通过未来$\gtrsim 10$ MHz的射电观测和原子线的分光偏振测量来探测。相比之下,系外行星难以捉摸的内部仍然在很大程度上未知。在这里,我们考虑的可能性推断的太阳系外巨行星的最内核的存在,通过探测行星磁场。我们模拟了质量为$0.2-10M_\mathrm{Jup}$的近距离巨行星的长期热演化,以估计它们的磁场强度。年轻的巨大气体巨星往往有很强的磁场。热木星的磁场强度对它的核心质量不敏感,而核心强烈影响热土星中行星发电机的出现。如果氢的金属化发生在$\gtrsim 1-1.5$毫巴,那么在$\sim 10-100$ Myr之前,没有核心或小核心的热土星中不会产生电动机驱动的磁场。在$\sim 100\mathrm{Myr}$之后演化的气体巨星的磁场强度几乎与恒星入射通量无关。由于无线电信号的微弱性和地球电离层等离子体的屏蔽作用,探测年轻、炎热的土星的磁场作为其核心的良好指标可能具有挑战性。具有$\gtrsim 0.4M_\mathrm{Jup}$的热电离层可能是未来地基无线电观测的有希望的候选者。
2021-01-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Prospects from TESS and Gaia to constrain the flatness of planetary systems
本研究探讨了利用 Gaia 天体测量探测 TESS 行星系统外侧冷木星的潜力,模拟表明其能有效测量轨道倾角并区分动力学冷热系统,为行星系统的形成与演化提供新约束。
2023-09-15 astro-ph.EP
A Radio Search for Star-Planet Interaction in TOI-540 and SPECULOOS-3
University of Oregon(俄勒冈大学)
本文通过射电观测探索TOI-540和SPECULOOS-3中恒星-行星相互作用,发现未检测到显著信号,但表明若存在此类发射,观测灵敏度足够探测。
2025-12-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Prospects for water vapor detection in the atmospheres of temperate and arid rocky exoplanets around M-dwarf stars
在温带岩石系外行星的大气中探测到水蒸气将是确定系外行星可居住性的一个重要里程碑。过去的模拟工作表明,云的形成可能会阻止詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)在具有表面海洋的类地行星上探测到水蒸气。在这里,我们分析了在不同类别的目标:干旱的行星上的H2O的大气探测的潜力。使用过境光谱模拟,我们表明,大气中的H2O可能更容易被检测到在干旱的行星与冷困冰存款的表面上,因为这样的行星不会拥有厚厚的H2O云甲板,限制过境深度的光谱特征。然而,额外的因素,如带重叠与二氧化碳和其他气体,灭绝的矿物尘埃,重叠的恒星和行星H2O线,并最终噪声地板可通过JWST仍然构成重要的挑战。因此,空间和地面光谱观测的结合将是未来可靠探测岩石系外行星上H2O的关键。
2022-01-20 astro-ph.EP
The First Habitable Zone Earth-sized Planet from TESS. III: Climate States and Characterization Prospects for TOI-700 d
我们对新发现的宜居带地球大小的行星TOI-700 d的可能宜居状态进行了自洽的三维气候模拟。我们探索各种大气成分,压力和旋转状态的海洋覆盖和完全干燥的行星,以评估地球的可居住性的潜力。对于我们所有的20个模拟案例,我们使用我们的气候模型输出来合成透射光谱,组合光谱和综合宽带相位曲线。这些气候信息观测将帮助社区评估未来描述这颗行星所需的技术能力-以及未来发现的类似凌日行星-并将为区分可能的气候状态提供指导,如果有一天我们确实获得了M星周围宜居行星的敏感光谱观测。我们发现,TOI-700 d是一个强有力的候选人,适合居住的世界,并可能保持温和的表面条件下,各种各样的大气成分。不幸的是,来自所得到的透射光谱的光谱特征深度和来自我们合成的TOI-700 d相位曲线的峰值通量和变化不超过10 ppm。这可能会阻止詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)描述其大气层;然而,这激励了该社区投资于未来的仪器,也许有一天可以揭示TOI-700 d的真实性质,并继续在距离较近的恒星周围寻找类似的行星。
2020-06-29 astro-ph.EP
Exoplanetary Atmospheres: Key Insights, Challenges and Prospects
系外行星科学正处于一场前所未有的革命的边缘。在过去十年中发现的数千颗系外行星最近又发现了附近低质量恒星周围的潜在宜居行星。目前,该领域正在迅速发展到详细的光谱观测,以确定这些行星的大气层。虽然来自太空和地面的各种调查预计将探测到更多围绕附近恒星运行的系外行星,但即将发射的JWST以及大型地面设施预计将彻底改变系外行星光谱学。这些观测,结合详细的理论模型和反演方法,为了解系外行星大气中的各种物理过程和化学成分提供了有价值的见解。根据行星的性质,大气成分的知识也可以对行星的形成和迁移机制、地球物理过程以及最终的生物特征产生重要的限制。在本综述中,我们将讨论系外行星大气这一前沿领域的现代和未来景观。我们将首先简要回顾该领域,强调从不同的观测方法和理论研究中获得的关键见解。其次是对该领域三个前沿分支的最新技术、挑战和未来前景的深入讨论。
2019-04-05 astro-ph.EP
Joint RV-Astrometric Analysis of two-planet system HD 65216: Prospects for Gaia DR4
Centre for Astrophysics, University of Southern Queensland(南昆士兰大学天体物理中心)
本研究联合视向速度与Hipparcos-Gaia自行异常分析,更新了HD 65216双巨行星系统的质量与轨道参数,并模拟证明Gaia DR4数据可进一步精确约束其轨道与真实质量。
2026-10-05 astro-ph.EP
Exoplanets - search methods, discoveries, and prospects for astrobiology
尽管太阳系拥有火星和木卫二,是我们所知的寻找化石/现存生命的最佳候选者--基于复杂的碳化合物和液态水--但截至2008年9月15日,已知围绕其他恒星的263个(非脉冲星)行星系可能拥有更多可能存在生命的行星。此外,这些系外行星系统的数量正在稳步增长,随着这种增长,可能承载碳-液态水生命的行星数量也在增加。在这篇简短的评论中,概述了发现系外行星的主要方法,然后介绍了迄今为止的发现。然后讨论了可居住性,并概述了如何从远处研究行星以确定它是否适合居住,以及它是否确实有人居住。这篇评论是针对天体生物学社区,它跨越了许多学科,其中很少涉及系外行星。因此,它处于基本水平,集中于主要专题。
2009-01-14 astro-ph.EP
Prospects for TTV Detection and Dynamical Constraints with TESS
我们认为过境系外行星调查卫星(TESS)的潜力,以检测过境时间变化(TTV)在其名义上和扩展的任务阶段。基于以前对TESS任务行星系总产量的估计,我们预测,在其为期两年的名义任务期间,TESS将在$\sim30$系统中观测到可测量的TTV,其中$\mathcal{O}(10)$行星将仅从TTV获得精确的质量测量,$\sim 5$行星将对TTV的质量进行重大限制,并且十几个系统将是单凌TTV系统。我们考虑了一些不同的扩展任务的情况下,并预测,在一个典型的情况下,一个扩展的任务将允许TESS增加系统的数量与可测量的TTV的$\sim90$,其中$\sim 15$行星将有精确的质量测量,另一个$\sim 15$将有显着的限制放在他们的质量,和$\sim60$将是单凌TTV系统。我们还描述了如何后续过境观测的TESS任务发现的多行星系统可以最佳规划,以最大限度地提高TTV质量和偏心率的限制。
2019-09-03 astro-ph.EP
Hint of 150 MHz radio emission from the Neptune-mass extrasolar transiting planet HAT-P-11b
由于行星的无线电频率发射预计会受到行星与主星磁场和日冕相互作用的强烈影响,因此通过对行星无线电发射进行灵敏的测量,可以有效地限制这一过程的物理过程。然而,到目前为止,对太阳系外行星无线电波发射的大量搜索只得到了负面结果。在这里,我们报告了使用巨型米波射电望远镜(GMRT)在150 MHz下对附近海王星质量的太阳系外凌星HAT-P-11b的深射电观测。2009年7月16日,我们探测到一个3-sigma发射,其光变曲线与行星经过恒星后面时的日食一致。这一发射位于距离凌日系外行星坐标14角秒的位置;因此,合成波束的半高宽约为16角秒,这一微弱无线电信号的位置不确定性包括了HAT-P-11的位置。我们估计有5%的假阳性概率,观测到的射电光变曲线模仿行星的日食光变曲线。如果这个微弱的信号确实是与这颗行星有关的射电日食事件,那么它的通量在150 MHz时将为3.87 mJy +/- 1.29 mJy。然而,我们在2010年11月17日对该系统同样敏感的重复观测没有在同一位置附近的射电光变曲线中检测到显著的信号。这种缺乏确认的情况给我们留下了一种可能性,要么是可变的行星发射,要么是在我们的第一次观测中偶然出现的假阳性信号。需要更深入的观测来证实HAT-P-11b发出的150 MHz无线电辐射。
2013-02-19 astro-ph.EP
Radio Exploration of Planetary Habitability: Conference Summary
行星适居性的无线电探索是美国天文学会专题会议系列的第五个。会议的显著方面包括:这两个专题的跨学科性质和与会者的知识广度、最近的发现和与会者本身提出的研究这一专题的方法的多样性、“恒星-行星相互作用”这一专题的含义不断扩大,以及期望对这一专题采取越来越多的统计方法。未来研究的潜在领域包括行星磁场屏蔽行星大气的实际程度;行星发电机过程本身,特别是一旦多个太阳系外行星磁场被证实;以及“行星-恒星相互作用”。“会议的一个主要议题是观测机会,一些新的或即将建立的专门观测站特别是在无线电波段观测系外行星。本文总结了会议的这些要点,并简要扩展了这些潜在的途径,为今后的调查。鉴于今后几年将产生各种各样的数据集,有必要就这一专题举行一次会议。
2017-07-07 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Forthcoming mutual events of planets and astrometric radio sources
射电天文学对太阳系行星接近致密射电源的观测以及行星对射电源的掩星可能对行星科学、动力天文学和引力理论的测试有很大的兴趣。在本文中,我们提出了扩展列表的掩星的天体测量射电源观测到的各种天体测量和测地VLBI计划的框架内的行星,和密切的方法,预计在最近的几年的射电源的行星。利用EPOS软件包进行计算。
2013-04-15 astro-ph.EP astro-ph.IM
Implications of atmospheric nondetections for Trappist-1 inner planets on atmospheric retention prospects for outer planets
本研究通过大气-内部演化模型揭示,Trappist-1b和c的无大气状态仅弱约束恒星演化,外层宜居带行星e和f因经历较短的蒸汽大气阶段,在98%的模型运行中仍保留大气,是JWST表征宜居带类地行星大气的最佳近期目标。
2023-07-27 astro-ph.EP
Prospects for the characterisation of exo-zodiacal dust with the VLTI
外黄道光尘(Exo-zodiacal dust),简称外黄道光尘(exozodi),是在行星系内部围绕主序星发现的暖(~ 300 K)或热(~ 2000 K)尘埃。类似于我们的黄道尘埃,它可能位于或靠近宜居带,或者更靠近,直到尘埃升华的距离。对外索虫的性质、分布和演化的研究可以为行星系最内部区域的结构和动力学提供信息,这些区域靠近它们的宜居带。另一方面,大量的黄道带外尘埃的存在可能会成为未来太空任务的一个障碍,这些任务的目标是对类地系外行星进行成像。这些尘埃可能是太阳系外行星系中最明亮的组成部分,但主要发射近红外到中红外的光线,在那里它被宿主恒星所掩盖。干涉测量法提供了一种独特的方法来分离尘埃和恒星辐射。我们讨论了下一代VLTI仪器的exozodi观测的前景,并总结了关键的仪器规格。
2018-07-21 astro-ph.EP
Occultations of astrophysical radio sources as probes of planetary environments: A case study of Jupiter and possible applications to exoplanets
从地球上很难测量行星大气、电离层和磁层的性质。无线电掩星是测量这些特性的常用方法,但它们传统上依赖于行星附近航天器的无线电传输。在这里,我们探讨是否可以用来测量行星周围的磁场强度,等离子体密度和中性密度从遥远的天体物理射电源的无线电发射掩星。在木星的理论案例研究中,我们发现,由于法拉第旋转的偏振角发生显着变化的无线电信号,通过10个木星半径的行星和频率和功率发生显着变化的无线电信号,通过中性大气。有足够的候选射电源,如恒星、活动星系核和脉泽,掩星可能每年至少发生一次。对于等离子体,它们发射的脉冲到达的时间延迟可以用来测量等离子体密度。系外行星的物理性质非常难以观测,也可能隐藏着遥远的天体物理射电源,例如它们的母恒星。
2017-02-23 astro-ph.EP
Prospecting transit duration variations in extrasolar planetary systems
在凌日行星系中,轨道角动量和恒星自旋之间的夹角通常受到径向速度中观测到的Rossiter-McLaughlin效应的约束,并且可能受到很大的不确定性的影响,特别是对于热恒星(T_eff> 6250 K)。因此,有一种替代的方法来限制质量的值,并检测可能扰乱行星轨道的同伴,这是很有趣的。我们展示了如何在过境持续时间(TDV)的长期变化可以用来约束恒星自转轴的曲率。我们引入一个简单的理论来表达长期的轨道要素的变化和它们对TDVs的影响与倾斜和偏心系统有效的一般配方。参数或轨道要素,不能直接测量,如经度的升交点的轨道,是避免,从而使我们能够一个简单的应用。我们计算预期的TDVs目前已知的过境系统,采用文献中找到的参数。考虑到当前或下一代星载望远镜的能力,我们指出了可以很容易观察到的系统,并讨论了对其基本参数可推导出的约束。TDV可以用来限制恒星的周期性(也可能是小于10 - 100百万年的系统中的行星),提供有关形成场景的信息,潮汐耦合的强度,以及恒星和行星的内部结构。此外,它们可以提供其他物体存在的间接指示,即使质量与地球相当,因为它们对节点岁差产生额外的贡献。
2011-10-03 astro-ph.EP
Direct imaging of exoplanets: Legacy and prospects
本文综述系外行星直接成像技术的起源、仪器进展、巡天目标及年轻巨行星形成演化研究成果,并展望未来极大望远镜时代探测邻近系外地球生命迹象的前景。
2024-04-16 astro-ph.EP
Prospects for Refining Kepler TTV Masses using TESS Observations
在本文中,我们调查系统先前确定的开普勒数据中表现出过境时间变化(TTV),预测的目标是预期的改进质量和偏心率的约束,将产生从开普勒数据与未来的数据相结合的TESS任务。我们主张使用Kullback-Leibler(KL)分歧作为一种手段来量化测量约束的改善。与原始开普勒数据相比,TESS数据的信噪比较低,使得一些行星凌日无法检测到,并降低了凌日中期估计的准确性。尽管有这些困难,在55个系统中,(包含143颗行星)的调查,我们预测,收集短节奏数据的TESS将是重要的价值(即,它将改善质量不确定性,使得KL发散度> 0.1),在标称任务期间大约有6 - 14颗行星,该范围主要由从TESS数据恢复过境中间时间的不确定精度驱动。在一次延长的任务中,这将增加到大约12 - 25颗行星。
2018-10-05 astro-ph.EP
Exoplanet Biosignatures: Observational Prospects
系外行星的搜寻工作揭示了具有不同性质的奇异世界的普遍性,包括地球大小的天体,这推动了我们在太阳系以外寻找生命的努力。在天体物理学、化学和气候学方面对不适合居住的行星的描述积累了经验,为描述潜在的适合居住的行星铺平了道路。在本文中,我们回顾了我们的可能性和局限性,通过2030年及以后的未来观测能力,温带类地行星的特点,作为一个广泛的讨论的基础上,如何推进“天体生物学”与系外行星。我们讨论的可观测性,不仅提出的候选生物特征本身,而且更一般的行星属性,提供间接证据,因为任何候选生物特征的评估依赖于他们的背景。未来几年,对温带地球大小行星的描述将集中在附近的晚型恒星周围。JWST和后来的30米级地面望远镜将使他们的化学研究更加强大。对太阳型恒星周围潜在宜居行星的光谱研究可能需要指定的航天器任务进行直接成像,利用已经作为WFIRST任务的一部分开发和测试的技术。对附近几个目标的成功初步定性将是2030年以后进行更详细审查和更大规模调查的重要试金石。本文提出的广泛前景可能有助于开发新的观测技术来检测相关特征,以及基于观测值诊断行星的框架。
2018-08-19 astro-ph.EP
Occulter to Earth: Prospects for studying Earth-like planets with the E-ELT and a space-based occulter
直接探测和表征类太阳恒星周围的类地行星是评估宇宙中适居性和生命普遍性的核心任务。在这里,我们讨论了实现这一目标的一个有前途的选择,这是基于在轨道上放置一个掩星,并让它的阴影投射到地球表面的E-ELT,从而提供了足够的对比度,成像和采取光谱的类地行星在类日恒星的宜居带。在合理的燃料预算下这样做将需要量身定制的轨道,具有高面积质量比的掩星器,以及E-ELT上的适当仪器。在这份响应欧空局2050年航行呼吁而提交的白皮书中,我们概述了这一概念的基本方面,以及开发完整任务所需的最重要的技术发展。
2021-09-02 astro-ph.EP astro-ph.IM
Radio prospects of extrasolar aurorae polaris as a probe of planetary magnetism
本文构建数值模型并采用Monte Carlo方法量化不确定性,更新了已确认系外行星的极光射电辐射特征预测,识别出16个潜在可探测候选目标,为探测系外行星磁性及评估宜居性提供了观测指导。
2025-06-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
Radio masers on WX UMa: hints of a Neptune-sized planet, or magnetospheric reconnection?
附近的M矮星WX Uma最近被LOFAR在无线电波段探测到。结合其观察到的亮度温度和圆偏振分数表明,通过电子回旋脉泽不稳定性产生的排放。有两种不同的机制被提出来为低质量恒星的这种发射提供动力:要么是恒星磁场和轨道行星之间的亚阿尔夫文相互作用,要么是恒星磁层边缘的重联。在本文中,我们调查这两种机制的可行性,利用恒星周围的等离子体环境的信息,从模拟其恒星风。利用这些信息,我们表明,海王星大小的系外行星的磁场强度为10-100 G的轨道在~0.034 AU可以准确地再现观测到的无线电发射从恒星,相应的轨道周期为7.4天。由于恒星的倾角,在赤道轨道上的行星不太可能经过恒星。虽然这样一颗行星可能会引起径向速度半振幅从7到396 m s $^{-1}$,但由于宿主恒星的活动,这种信号不太可能用现有技术检测到。我们的行星引起的无线电发射模型在这里的应用说明了其令人兴奋的潜力,作为一个新的工具,从长期的无线电监测识别行星托管候选人。我们还开发了一个模型来研究重新连接供电的排放情况。虽然这种方法产生的结果不如行星引起的情景,但它仍然是一种潜在的替代排放机制,值得进一步探讨。
2022-05-03 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Prospects for localising Planet 9 with a future Uranus mission
本研究针对第九行星定位问题,提出利用未来天王星任务巡航期测距数据,通过蒙特卡洛-马尔可夫链方法评估其定位能力,证实该任务可实现高精度定位,兼具非天王星科学研究潜力。
2023-06-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
Radio Observations of HD80606 Near Planetary Periastron: II. LOFAR Low Band Antenna Observations at 30-78 MHz
太阳系中所有的巨行星都通过电子回旋脉泽不稳定性产生射电辐射,最显著的是木星的十米波辐射。所有这些太阳系电子回旋脉泽的产生,至少部分是由于与太阳风的相互作用。HD 80606 b是一颗巨大的行星,轨道高度偏心,因此预测其无线电辐射可能在近星点附近大幅增强。本文报道了HD 80606 b的低频阵列(LOFAR)在其近星点附近的观测结果,以探测行星磁层中电子回旋脉泽不稳定性产生的无线电发射。报告的观测频率在30兆赫和78兆赫之间,它们与以前大多数太阳系外行星的射电观测有两个区别:(i)它们的频率接近50兆赫,更接近木星发射的频率(< 40 MHz),并且低于大多数以前报告的太阳系外行星观测;和(ii)灵敏度约为几毫扬斯基,比以前在100兆赫以下观测到的几乎所有太阳系外行星低一个数量级或更多。我们没有探测到HD 80606 b的任何射电辐射,并利用这些观测结果对它的射电光度进行了新的限制。我们还重新审视是否进行了观测的时候,它是超阿尔夫文相对于主恒星的恒星风,经验从太阳系说明是一个国家,其中电子回旋脉泽发射可以持续在行星的磁极区。
2020-11-20 astro-ph.EP
Prospects of Passive Radio Detection of a Subsurface Ocean on Europa with a Lander
利用木星的十米波辐射,我们估计了一个基于着陆器的仪器对木卫二冰壳下的次表层海洋进行无源无线电探测的灵敏度,该次表层海洋的厚度预计在3~km - 30~km之间。以前曾为轨道飞行器研究过一种被动技术。在着陆器平台中使用无源探测提供了具有显著改进的点测量,这是由于表面粗糙度效应造成的损失大大减少、积分时间更长以及电离层效应造成的色散减小,从而允许在较低频率和较宽频带下操作。着陆器上的无源探测器提供了一种对木卫二地下海洋敏感的低资源仪器,对于高损失冰(16 dB/km双向衰减率),深度为6.9 km,对于纯冰(1.6 dB/km),深度为69 km。
2016-06-15 astro-ph.EP
Prospects for detecting the astrometric signature of Barnard's Star b
巴纳德星径向速度(RV)时间序列中的一个低振幅周期信号最近被归因于一个行星伴星,其最小质量为${\sim}$ 3.2 $M_\oplus$,轨道周期为$\sim$ 233天。相对较长的轨道周期以及巴纳德星与太阳的接近度引发了一个问题,即行星的真实质量是否可以通过精确的天体测量来限制。通过将轨道方向的各向同性概率分布的假设与RV分析结果相结合,我们计算了行星的天体测量特征的概率密度函数。此外,我们回顾了当前和即将到来的天体测量仪器的天体测量能力和局限性。我们的结论是,盖亚和哈勃太空望远镜(HST)是目前最适合的仪器进行天体测量的后续观测。以它们的单历元精度的乐观估计为$\sim$ 30 $μ$为,我们发现用$\sim$ 50个单历元观测值检测巴纳德星b的天体测量特征的概率为$\sim$ 10%。在没有探测到的情况下,隐含的质量上限将是$\sim$ 8 $M_\oplus$,这将使行星处于超地球质量范围。在接下来的十年里,利用宽视场红外太空望远镜(WFIRST)的观测可能会将测量行星真实质量的前景提高到$\sim$ 99%。
2019-03-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
Star-Planet Interaction at radio wavelengths in YZ Ceti: Inferring planetary magnetic field
本研究利用uGMRT对YZ Ceti开展9次射电观测,以4.37σ以上置信度证实其为首个射电波段恒星-行星相互作用的系外系统,并估算出恒星与行星磁场参数。
2023-05-01 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Auroras on planets around pulsars
本研究通过磁流体动力学模拟脉冲星与行星磁层相互作用,预测毫秒脉冲星周围行星存在可被现有设备观测的极光射电辐射,并给出探测参数。
2023-12-07 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Forthcoming occultations of astrometric radio sources by planets
太阳系天体对射电源掩星的天体测量观测对于检验引力理论、动力天文学和行星物理学都有很大的意义。在本文中,我们提出了一个更新的列表,掩天体测量射电源的行星预计在最近的几年。像日食这样的事件,一般来说,只能在有限的区域内观察到。阴影路径的地图提供的事件发生在地区与几个VLBI站,因此最有趣的射电天文学实验。
2011-02-03 astro-ph.CO astro-ph.EP
Prospects for Characterizing Host Stars of the Planetary System Detections Predicted for the Korean Microlensing Telescope Network
我研究了约束透镜通量的可能性(即,主恒星)的类型的行星系统,韩国微透镜望远镜网络预测发现。我检查的潜力,以获得透镜通量测量1)成像的镜头,一旦它是从源空间分辨,2)测量的微透镜目标(镜头+源)的点扩散函数的伸长率时,镜头和源仍然是未解决的,和3)采取及时的后续测光。在每种情况下,我模拟观测程序的一个代表性的例子,目前的地面自适应光学(AO)设施(特别是NACO的VLT),未来的地面AO设施(GMTIFS的GMT),和未来的空间望远镜(NIRCAM的$JWST$)。鉴于预测的相对透镜源自行分布,我发现,透镜通量可以测量到$σ_{H_{\ell}} \leq 0.1$的精度为$\gtrsim$ 60 $\%$的行星探测$\geq$ 5年后,每个微透镜事件,一个模拟的观测程序,使用GMT图像解决透镜。$JWST$上的NIRCAM将能够通过成像分辨晶状体,对事件$Δt$ = 10年后的$\sim$ 28 $\%$进行同等高精度测量。我还探讨了各种混合成分的影响,将有来自即时后续测光的质量,包括同伴的镜头,同伴的来源,和无关的interloping明星。我发现未被发现的混合星会导致灾难性的故障(即,$>$ 50 $\%$分数不确定性在推断的透镜质量)为$\lesssim$(16 $\cdot f_{\rm bin})\%$的行星探测,其中$f_{\rm bin}$是联星分数,这些失败大多数发…
2014-10-17 astro-ph.EP
Prospects of detecting the polarimetric signature of the Earth-mass planet alpha Centauri B b with SPHERE / ZIMPOL
在过去的五年里,径向速度和凌日技术揭示了一个新的类地行星群,其质量只有几个地球质量。它们围绕主星的轨道非常接近,需要一个精致的内部工作角度才能在直接成像中被检测到,这对在可见光范围内工作的直接成像仪(如SPHERE / ZIMPOL)提出了挑战。在所有已知的小于25个地球质量的系外行星中,我们首先预测了直接成像的最佳候选者。然后,我们的主要目标是提供最好的仪器设置和观测策略,以检测这样一个特殊的对象与ZIMPOL。作为第二步,我们的目标是预测其探测率。利用系外行星的径向速度测量,偏振模型和衍射传播代码CAOS的约束下的属性,我们估计的探测灵敏度ZIMPOL这样的行星在不同的观测模式的仪器。我们展示了如何优化观察策略,以获得对特定目标的最佳检测性能。在我们目前对系外行星系统的了解中,半人马座α B b是ZIMPOL最有希望的目标,其质量小于25个地球。由于有气体瑞利散射的大气层和良好的倾角,这颗行星可以在大约4小时的观测时间内被发现,使用I波段的四象限相位掩模日冕仪。然而,如果半人马座α B b显示出与我们的月球相似的不利的偏振和反射特性,那么它比ZIMPOL的最佳灵敏度要暗50倍左右。Alpha Centauri B是SPHERE的主要目标。如果行星的偏振特性是有利的,专门针对径向速度检测的行星进行专门的深度观测可以导致检测。
2013-06-22 astro-ph.EP astro-ph.IM