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估算 PLATO 能够探测到的行星数量

地球与行星天体物理 2023-07-25 v1

摘要

PLATO 任务计划于 2026 年发射。本研究旨在估算 PLATO 能够探测到的系外行星数量,并将其表示为行星尺寸与轨道周期、恒星亮度以及观测策略选项的函数。与这些估算的偏差将有助于揭示行星的真实出现率,从而约束行星形成模型。为此,我们开发了 PLATO 行星产额估算器(PYPE),其采用统计方法。我们应用来自行星形成模型以及来自 Kepler 数据不同搜寻与甄选流程的给定出现率。我们利用全天 PLATO 恒星输入星表(PIC)的一部分来估算 PLATO 将观测的恒星样本。PLATO 探测效率在不同假设下进行计算,文中对此作了详细阐述。此处呈现的结果主要考虑当前四年基线观测时长。我们发现,预期的 PLATO 行星产额在第一年迅速增长,并在两年后开始饱和。一次标称的(2+2)四年任务可产生约数千至数万颗行星,具体取决于所假设的行星出现率。我们估算至少有 500 颗地球尺寸(0.8–1.25 R_E)行星,其中约十数颗位于 G 型恒星周围 250–500 天周期区间内。我们发现,被探测到的行星中有三分之一围绕足够亮(V ≤ 11)可用于视向速度(RV)后续观测的恒星。我们发现,三年长观测加 6 次两月短观测(3+1 年)所产生的行星数量约为两次两年长观测(2+2 年)的两倍。前者以短周期行星为主,而后者更利于探测宜居带中的类地行星。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.12163,
  title  = {Estimating the number of planets that PLATO can detect},
  author = {F. Matuszewski and N. Nettelmann and J. Cabrera and A. Börner and H. Rauer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.12163},
  year   = {2023}
}

备注

14 pages, 11 figures, accepted by A&A (July 5, 2023)