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环绕 FGK 主序星的 TESS 近距离系外行星人口统计

地球与行星天体物理 2026-01-15 v1

摘要

理解近距离行星的人口统计对于深入了解系外行星的形成和演化至关重要。我们对环绕 FGK 主序星、半径在 2 到 20R\,R_{\oplus} 之间的近距离(0.5-16 天)行星的出现率进行了详细分析。我们的研究使用了 TESS 科学处理运营中心四年全帧图像数据的综合样本,与 Gaia 进行交叉匹配,并通过我们严格的检测、审查和验证流程进行了分析。使用高置信度行星候选体,我们应用分层贝叶斯模型来确定二维轨道周期-半径平面上的出现率。我们的结果以周期-半径参数空间上的 10×10 分箱呈现,提供了前所未有的分辨率和统计精度。我们发现总体出现率为 9.40.6+0.7%9.4^{+0.7}_{-0.6}\%。当使用相同的分箱时,我们的出现率后验分布与 Kepler 的结果一致,但平均不确定性小了一个数量级。对于热木星,我们估计总体出现率为 0.390.02+0.03%0.39^{+0.03}_{-0.02}\%。该值在 1σ1\sigma 范围内与先前 Kepler FGK 型结果一致。我们发现海王星沙漠行星的总体出现率为 0.08±0.01%0.08\pm0.01\%,据我们所知,这是首次此类测定。此外,在 100 秒差距内相同参数区域的体积受限 Gaia 子样本中,我们测得总体行星出现率为 15.41.5+1.6%15.4^{+1.6}_{-1.5}\%,热木星出现率为 0.420.12+0.16%0.42^{+0.16}_{-0.12}\%。我们的结果为约束系外行星群体的理论模型建立了改进的基础。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.09492,
  title  = {Demographics of Close-In TESS Exoplanets Orbiting FGK Main-sequence Stars},
  author = {Kaiming Cui and David J. Armstrong and Andreas Hadjigeorghiou and Marina Lafarga and Vedad Kunovac and Lauren Doyle and Luis Agustín Nieto and Rodrigo F. Díaz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.09492},
  year   = {2026}
}

备注

16 pages, 16 figures, 2 tables, accepted for publication in MNRAS. Online interactive TESS occurrence rate: https://cuikaiming.com/TESS-SPOC-Occurrence-Rate/