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一种测量带有遮行星恒星质量的动力学方法

天体物理学 2009-11-10 v1

摘要

当行星遮掩恒星时,它会沿视线加速. 光子传播的延迟变化会导致行星在天球坐标系中呈现出显著的减速. 这种持续的横向减速打破了以球形行星在完全对称恒星周围的圆形轨道中,光程延迟引起的时间反演对称性. 对于'热巨行星'系统,入口阶段的速度远高于出口阶段,相差 10^{-4}-10^{-3} 的比例. 即将到来的空间望远镜如 Kepler 或 COROT 将具备检测此不对称性所需的灵敏度. 这种不对称性随恒星质量 M 和行星轨道半径 R 的比例为 M/R^2,这与轨道周期的比例 (M/R^3)^{-1/2} 不同. 因此,该效应构成一种纯粹动力学方法用于确定恒星质量,该方法目前仅通过基于光谱建模的间接推断得出,且存在理论不确定性. 虽然轨道偏心率可能引入更大的不对称性,但对于接近行星而言,预计轨道偏心率将因潮汐耗散而衰减至可忽略的值. 未来若探测到行星发射辐射的日食,可用于测量其轨道直径上的光程延迟,即 46.7(R/7x10^{11}cm) 秒,并从轨道周期确定恒星质量.

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0501548,
  title  = {A Dynamical Method for Measuring Masses of Stars with Transiting Planets},
  author = {Abraham Loeb},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0501548},
  year   = {2009}
}

备注

4 pages, 2 figures, submitted to ApJL