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恒星 - 行星相互作用的综合统计评估

高能天体物理现象 2015-06-23 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

我们研究了近距离巨行星与其宿主恒星之间的磁相互作用是否会在恒星日冕或色球层活动中产生可观测的统计增强。我们将 12 颗邻近(d<60 pc)拥有行星的太阳类似星的新钱德拉(Chandra)观测数据,与 11 颗类似恒星的存档钱德拉、XMM-Newton 和 ROSAT 覆盖数据相结合,构建了一个免受固有恒星分类和行星探测偏差影响的样本。我们使用生存分析和贝叶斯回归方法(结合测量误差和 X 射线上限;23 颗恒星中有 13 颗被确证探测到),检验“热木星”宿主恒星是否在系统上比拥有更远或更小行星的同类恒星具有更高的 X 射线光度。在常见的相互作用强度代理指标(Mp/a^2 或 1/a)与日冕活动(Lx 或 Lx/Lbol)之间未发现显著相关性。相比之下,一个包含 198 颗 FGK 主序星的样本确实显示出 X 射线光度随 Mp/a^2 显著增加(约 99% 置信度)。虽然主序星样本中不可否认地存在选择偏差,但我们证明该效应主要由少数极端的“热木星”系统(Mp/a^2 >450 Mjup/AU^2)驱动,这些系统在此均具有 X 射线光度,但其程度与其 Ca II H 和 K 活动相称,这与预测 Lx 增强相对更大的磁恒星 - 行星相互作用情景形成对比。我们在宿主近距离气态巨行星的恒星累积潮汐自旋加速(随后可能伴随行星坠入和毁灭)的背景下讨论了这些结果。我们还测试了主序星样本中行星性质与紫外光度或 Ca II H 和 K 发射之间的相关性,未发现显著依赖关系。

关键词

引用

@article{arxiv.1411.3348,
  title  = {A comprehensive statistical assessment of star-planet interaction},
  author = {Brendan P. Miller and Elena Gallo and Jason T. Wright and Elliott G. Pearson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1411.3348},
  year   = {2015}
}

备注

16 pages, 2 tables, 10 figures, accepted to ApJ