利用下一代 X 射线望远镜探测系外行星凌日

在 X 射线波长探测系外行星凌日，将为了解高能辐照对行星上层大气的影响提供窗口。然而，恒星在 X 射线波段相对暗弱，使得利用当前 X 射线望远镜探测系外行星凌日变得困难。到目前为止，仅有一颗系外行星（HD 189733 b）被探测到 X 射线凌日。在本研究中，我们调查了未来 X 射线天文台探测更多系外行星凌日的能力，重点关注 NewAthena-WFI 仪器和提议的高级 X 射线成像卫星（AXIS），它们比当前仪器具有更强的集光能力。我们查阅了 NASA 系外行星档案中所有凌星系外行星系统，并为每个宿主恒星收集了 X 射线流量测量值或估算值。然后我们预测了 AXIS 和 NewAthena 的恒星计数率并模拟了光变曲线，使用零假设检验按潜在探测显著性对前 15 颗凌日行星进行了排序。我们还评估了由于大气逃逸导致视 X 射线半径增大时的凌日探测概率，发现至少有 5 个这样的行星系统在此场景下可能在 >4σ 水平上被探测到。最后，我们指出所假设的宿主恒星日冕温度会影响 X 射线凌日的形状，也可能显著影响我们探测行星的能力。