通过掩食计时变化区分极向与共面环双星系外行星
地球与行星天体物理
2019-07-17 v1
摘要
环双星行星 (CBPs) 可能与其宿主双星不对齐。轨道动力学、模拟以及近期对原行星盘的观测均表明，行星可稳定地在与偏心宿主双星平面垂直（即极向轨道）的平面上运行。目前尚无对此类构型的确凿探测声明；通过凌星技术探测到的九个系统几乎都是共面的，但其发现也偏向于该构型。本文中，我们发展掩食计时变化 (ETVs) 作为一种探测不对齐 CBPs 的方法。我们发现，由于宿主双星的拱线运动（近星点进动）在共面行星情况下为顺行、在极向行星情况下为逆行，主掩食与次掩食的平均掩食周期以可区分这些构型的方式不同。其次，掩食时长变化 (EDVs) 的变化方式可确认该推断，以排除极向模型。第三，主、次 ETVs 在行星轨道时间尺度上的相对相位也区分两种构型，我们解析地解释了这一点并通过数值模型网格进行了量化。我们将这些方法应用于 Kepler-34，一个通过详细光动力建模已知近乎共面的凌星行星。在该系统中，我们发现仅依靠双星掩食时间就足以利用此处引入的效应区分这些轨道构型。我们的工作为从 Kepler 现有 ETV 数据集以及 TESS 或 PLATO 的未来观测中发现潜在的极向 CBPs 或较温和倾角的非对齐 CBPs 提供了工具。
引用
@article{arxiv.1905.10179,
title = {Distinguishing Polar and Co-planar Circumbinary Exoplanets by Eclipsing Timing Variations},
author = {Zhanbo Zhang and Daniel C. Fabrycky},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.10179},
year = {2019}
}
备注
24 pages, 16 figures. Submitted to ApJ and ready for second round review. Comments are welcomed!