利用非参数高斯过程估计确定 Kepler-78b 的质量

Kepler-78b 是一颗凌星行星，其半径为地球的 1.2 倍，每 8 小时绕一颗年轻且活跃的 K 型矮星运行。Kepler-78b 的质量已由两个团队基于使用 HIRES 和 HARPS-N 光谱仪的径向速度测量独立报告。由于宿主恒星的活跃性质，需要恒星活动模型来区分并分离径向速度数据中的行星信号。而此前研究检验的是参数化恒星活动模型，我们使用非参数高斯过程（GP）回归对该系统进行建模。我们对相关 Kepler 测光数据进行了 GP 回归。然后将光度拟合的后验参数分布用作径向速度数据集的 GP + 开普勒轨道联合模型的先验。我们为 GP 回归测试了三种简单核函数。基于贝叶斯似然分析，我们选择了准周期核模型，并将两个径向速度数据集的 GP 超参数耦合，得到多普勒振幅为 1.86 $\pm$ 0.25 m s$^{-1}$，支持我们所建模的关联噪声为天体物理起源。对应的质量为 1.87 $^{+0.27}_{-0.26}$ M$_{\oplus}$，与先前研究的结果一致，且由于我们的非参数信号估计而更加稳健。基于我们的质量和凌星测光给出的半径测量，Kepler-78b 的体密度为 6.0$^{+1.9}_{-1.4}$ g cm$^{-3}$。我们利用双组分岩石-铁模型估计 Kepler-78b 的铁含量为 32$\pm$26%。这与地球类成分一致，不确定性涵盖了从月球类到水星类的成分范围。