利用TESS的TTV观测约束热木星系统中的系外特洛伊天体存在
地球与行星天体物理
2026-04-29 v1
摘要
共轨天体（特洛伊天体）与行星共享1:1平均运动共振。尽管特洛伊天体在太阳系中很常见，但在系外行星系统中尚未得到确认。热木星预计不能有效保留原初共轨天体，但它们深且频繁的凌星使其成为利用凌星时间变化（TTV）进行观测约束的有利目标。作为ExoEcho项目的一部分，我们分析了260颗已确认热木星的TESS测光数据（这些热木星具有已发表的基于径向速度的质量），以搜索与特洛伊伴星兼容的TTV信号。我们推导出凌星时间，并将观测残差与使用REBOUND N体模拟计算的共轨模型进行比较。考虑到特洛伊天体质量和天平动幅度之间的简并性，我们在一系列典型天平动幅度上对可能的伴星设置了质量上限。对于代表性的15度天平动幅度，我们在130个系统中排除了质量大于1个地球质量的系外特洛伊天体，约占样本的50%。一个更保守的、包含观测不确定性的卡方分析将此阈值提高到3个地球质量。我们进一步将这些限制与1:1共振的动力学稳定性约束相结合，以排除不稳定的构型。我们的结果为短周期系统中的大质量系外特洛伊天体提供了种群级约束，并为未来利用PLATO和ET（Earth 2.0）等任务进行高精度搜索建立了框架。
引用
@article{arxiv.2603.27215,
title = {Constraining the presence of exotrojans in hot Jupiter systems using TTV observations from TESS},
author = {Zixin Zhang and Wenqin Wang and Xinyue Ma and Zhangliang Chen and Yonghao Wang and Cong Yu and Shangfei Liu and Yang Gao and Baitian Tang and Dichang Chen and Bo Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.27215},
year = {2026}
}
备注
9 pages, 10 figures. Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics