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精确高效的光偏心凌星建模

地球与行星天体物理 2023-07-26 v1

摘要

行星的轨道偏心率对于理解系统当前的动力学状态至关重要,并且是其形成历史的遗迹。鉴于Kepler和TESS行星样本规模庞大且行星系统多样,测量其偏心率具有极高的科学价值。然而,Kepler和TESS光变曲线通常仅能稳健确定行星-恒星半径比 rr、轨道周期 PP 和凌星中点 t0t_0。其他三个轨道性质,包括碰撞参数 bb、偏心率 ee 和近星点幅角 ω\omega,测量难度更大,因为它们都通过对单一观测量——凌星持续时间 T14T_{14} 的细微影响编码在光变曲线中。在Gilbert, MacDougall, & Petigura (2022)中,我们展示了五参数凌星描述 {P,t0,r,b,T14}\{P, t_0, r, b, T_{14}\} 自然产生无偏的 rrbb 测量。在此,我们基于先前工作引入一种精确高效的方案来测量 eeω\omega。我们通过一组注入与恢复实验验证了该方法。我们的方法与先前使用七参数凌星描述 {P,t0,r,b,ρ,e,ω}\{P, t_0, r, b, \rho_\star, e, \omega\}(显式拟合偏心率矢量和平均恒星密度)的方法一致。五参数方法比七参数方法更简单,并且是“面向未来”的,因为后验样本可快速重新加权(通过重要性采样)以适应更新的先验和更新的恒星性质。因此,该方法规避了对原始测光数据昂贵重新分析的需要,为来自凌星巡天的大规模偏心率群体分析提供了一条简化路径。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.07070,
  title  = {Accurate and efficient photo-eccentric transit modeling},
  author = {Mason G. MacDougall and Gregory J. Gilbert and Erik A. Petigura},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.07070},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted at The Astronomical Journal; 15 pages, 7 figures