The Astrometric Resoeccentric Degeneracy: Eccentric Single Planets Mimic 2:1 Resonant Planet Pairs in Astrometry
Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（计算天体物理学中心，平顿研究所）；Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology（卡弗里天体物理与空间研究所，麻省理工学院）；Department of Physics and Astronomy, Stony Brook University（物理与天文系，石溪大学）；School of Physics & Astronomy, Monash University（物理与天文学院，蒙纳士大学）
Daniel A. Yahalomi, Tiger Lu, Philip J. Armitage, Megan Bedell, Andrew R. Casey, Adrian M. Price-Whelan, Malena Rice
Detections of long-period giant exoplanets will expand dramatically with Gaia Data Release 4 (DR4), but interpreting these signals will require care. We derive the astrometric resoeccentric degeneracy: an astrometric analogue of the well-known radial velocity degeneracy in which a single eccentric planet can mimic two circular planets near a 2:1 period ratio. To first order in eccentricity, the sky-projected motion of a single eccentric orbit decomposes into a fundamental mode and first harmonic with an amplitude proportional to that eccentricity. A pair of coplanar, circular planets in a 2:1 orbital resonance produces the same harmonic structure: the outer planet sets the fundamental mode, while the inner planet supplies an apparent first harmonic. We present a mapping between the harmonic amplitudes and effective eccentricity ($e_\mathrm{eff}$) of a single planet that mimics a 2:1 configuration, demonstrating that $e_\mathrm{eff} = \, 2^{1/3}(M_{p,2}/M_{p,1})$, the masses of the inner and outer planets, respectively. Using simulated Gaia data we show that (1) coplanar 2:1 systems are statistically indistinguishable from a single eccentric planet and (2) mutual inclination can break this degeneracy. This bias favors detecting mutually inclined systems, often fingerprints of a dynamically hot history -- traces for processes such as planet-planet scattering or secular chaos. Determining the planetary architectures in which this degeneracy holds will be essential for measuring cool-giant occurrence rates with Gaia and for inferring their dynamical evolution histories.
Using Astrometry to Break Degeneracies in Stellar Surface Mapping
Michigan Institute for Data Science, University of Michigan（密歇根大学数据科学研究所）；Department of Astronomy, University of Michigan（密歇根大学天文学系）；Department of Electrical Engineering and Computer Science, University of Michigan（密歇根大学电气与计算机工程系）
Finding Habitable Exoplanets with Binary Relative Astrometry: Planet Detection and Characterization with the Microarcsecond Astrometric Retrieval Algorithm (MARA)
New Mexico State University（新墨西哥州立大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）；NASA Ames Research Center（美国国家航空航天局艾姆斯研究中心）；University of Arizona（亚利桑那大学）
A pilot study on the CSST astrometric capability: Detecting astrometric binaries with Gaia synergy via simulated data
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）；School of Astronomy and Space Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学天文与空间科学学院）
The Possible Astrometric Signature of a Planetary-mass Companion to the Nearby Young Star TW Piscis Austrini (Fomalhaut B): Constraints from Astrometry, Radial Velocities, and Direct Imaging
我们目前的限制存在的亚恒星同伴附近（$d\sim7.6$ pc），年轻的（$440\pm40$百万年）K4 Ve星TW双鱼座Australini，宽（$\sim$ 0.3 pc）同伴A4 V星北落师门。我们将依巴谷和盖亚的绝对天体测量与文献径向速度测量和Keck/NIRC 2获得的专用高对比度成像观测相结合，以实现对数十年轨道周期（$\lesssim 10^3$ yr）的棕矮星和行星质量伴星（$\gtrsim2$ M $_{\rm Jup}$）的灵敏度。在依巴谷星表和盖亚星表之间测得的显著天体测量加速度，以前在文献中报道过，不能用TW PsA围绕北落师门三重系统重心的轨道运动来解释。相反，我们发现它是一致的反射运动引起的轨道亚恒星的同伴。天体测量、径向速度和深$L^{\prime}$成像数据集的组合导致对$1.2_{-0.6}^{+0.7}$ M $_{\rm Jup}$的伴星质量的限制。然而，伴星的周期受到很差的约束，由于依巴谷和盖亚之间的24.25年基线混叠，因此具有高度多模态的周期后验分布。如果通过持续的天体测量或光谱监测，或通过直接探测得到证实，TW PsA的伴星将成为即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜和宽视场红外巡天望远镜上使用高对比度仪器进行详细大气特征描述的首选目标。
High precision astrometry mission for the detection and characterization of nearby habitable planetary systems with the Nearby Earth Astrometric Telescope (NEAT)
Precision Astrometry of a Sample of Speckle Binaries and Multiples with the Adaptive Optics Facilities at the Hale and Keck II Telescopes
我们使用200英寸Hale和10 m Keck II的自适应光学设施，在近红外波段观察到了12颗联星和多星以及一个疏散星团的样本。我们使用这些系统的近衍射极限图像来测量它们的组件之间的相对间距和位置角。本文研究了差色折射和碎片畸变对相对天体测量的影响，并进行了修正。在一个晚上，我们实现了天体测量精度通常远低于1毫弧秒，偶尔小到40微弧秒。这样的精度原则上足以对附近双星和多星组成部分周围的行星质量天体进行天体测量。由于我们还没有足够大的数据集的恒星观测样本来检测行星，我们提供了行星质量的天体的基础上获得的天体测量精度的限制。
Closeby Habitable Exoplanet Survey (CHES). IV. Synergy between astrometry and direct imaging missions of the Habitable World Observatory for detecting Earth-like planets
Detection of the nearest Jupiter analog in radial velocity and astrometry data
木星的存在对太阳系的结构至关重要，模型强调这是行星系的一般特征。我们发现当代天体测量卫星盖亚及其前身依巴谷记录的位置和运动之间的差异可以用来发现类地行星。我们说明了如何观察附近的恒星$\varepsilon$ Indi A的天体测量和径向速度数据可以用来独立地找到它的可疑同伴的轨道。径向速度和天体测量数据提供了互补的检测，允许一个更强大的解决方案比任何一种技术将单独提供。我们量化的$\varepsilon$ Indi A b作为最近的类彗星系外行星的质量为3 $M_{Jup}$上的一个稍微偏心的轨道，轨道周期为45年。虽然其他长周期系外行星已经被发现，但$\varepsilon$ Indi A b提供了一个很好的约束质量，并与$\varepsilon$ Indi A轨道上经过充分研究的褐矮星双星一起，意味着该系统为我们理解气体巨行星和褐矮星的形成提供了基准案例。
High-Precision Radio and Infrared Astrometry of LSPM J1314+1320AB - I: Parallax, Proper Motions, and Limits on Planets
利用甚长基线射电天文台阵（VLBA）对年轻的超冷矮双星LSPM J1314+ 1320 AB进行了多历元射电天体测量观测。射电辐射来自第二颗恒星。结合VLBA数据和凯克近红外自适应光学观测的两个组成部分，视差（$π_{\rm abs}=57.975\pm0.045$ mas，对应于$d=17.249\pm0.013$ pc的距离），自行（$μ_{\rm αcos δ}=-247.99\pm0.10$ mas yr $^{-1}$，$μ_δ=-183.58\pm0.22$ mas yr $^{-1}$），和轨道运动的完整的天体测量拟合得到。尽管这两颗恒星的质量在$\pm2$ %内几乎相同，但次级恒星的射电辐射超过了初级恒星的$\gtrsim$ 30倍，这表明恒星自转历史的差异，这可能导致不同的磁场配置。或者，发射可以是各向异性的，并向我们发射次级辐射，而不是初级辐射。仅使用反射运动，我们排除了质量为0.7至10 $M_{\rm jup}$、轨道周期分别为600至10天的行星。此外，我们使用完整的轨道解决方案的二进制导出的上限为0.23 AU的半长轴稳定的行星轨道在这个系统中。这些限制涵盖了一个参数空间，这是无法访问的，并补充，近红外径向速度调查的超冷矮星。我们的绝对天体测量将构成盖亚天体测量校准的重要测试。
