用于系外行星测光、视向速度与天体测量的精确三维解析模型
地球与行星天体物理
2022-02-02 v1 天体物理仪器与方法
摘要
我们开发并提供了 AnalyticLC，一种基于扰动函数展开至偏心率与倾角四阶、包含非共面相互作用的行星系统动力学建模新型解析方法与代码实现。AnalyticLC 在三维中计算系统动力学及由此产生的模型光变曲线、视向速度与天体测量信号，从而能够对这些数据 simultaneous fitting（同时拟合）。我们展示，对于一个三行星近共振链，其中两个超周期彼此接近时，两两相互作用的 TTV 不能直接相加得到全系统 TTV，因为超周期本身发生共振。我们推导了三行星同时修正项并将其纳入 AnalyticLC。我们将 AnalyticLC 计算的模型与 N 体积分器生成的合成数据比较并评估其精度。根据保留的展开项最高阶数不同，AnalyticLC 计算时间可比最先进的已发表 N 体积分器 TTVFast 快多达一个数量级，高阶时加速较小。优势随长期观测而增大，因为我们的方法计算时间不依赖于数据时间跨度。依系统参数不同，测光精度通常为几 ppm，远小于典型 Kepler 及其他观测台的数据不确定性。我们高效且精确的实现允许对大量观测系统做行星物理与轨道参数的完全反演，见于 companion paper（ companion 论文）。
引用
@article{arxiv.2112.10132,
title = {An Accurate 3D Analytic Model for Exoplanetary Photometry, Radial Velocity, and Astrometry},
author = {Yair Judkovsky and Aviv Ofir and Oded Aharonson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.10132},
year = {2022}
}
备注
27 pages, 7 figures, accepted for publication