快速自转扁恒星的高效精确凌星光变曲线

我们推导了系外行星环绕快速自转恒星的凌星光变曲线解。这些恒星呈现显著的扁率和重力昏暗——一种恒星两极温度和光度高于赤道的现象。系外行星凌这些恒星时的光变曲线可能偏离慢转恒星的情况，甚至根据系统自旋-轨道角显示显著不对称的凌星。因此，这些现象可用作量角器来测量系统的自旋-轨道对齐。本文中，我们引入一种新颖的半解析方法，用于生成具有重力昏暗和扁率的恒星与凌星系外行星的模型光变曲线。我们在 starry 代码包中实现了该模型，并展示相比现有方法在速度和精度上数个量级的提升。我们在 WASP-33 的 TESS 光变曲线上测试了该模型，其宿主恒星显示快速自转（$v \sin i_* = 86.4$ km/s）。我们从光变曲线中减去宿主的 $\delta$-Scuti 脉动，发现具有重力昏暗特征的不对称凌星。我们发现投影自旋-轨道角与多普勒层析一致，并将系统的真实自旋-轨道角限制为 $\varphi=108.3^{+19.0}_{-15.4}$~$^\circ$。我们展示了该方法在通过 posterior 推断对此类系统的自旋-轨道倾角进行测光约束中的用途。最后，我们注意到此类方法可用于推断 TESS 发现的数千个此类系统的动力学历史。