高精度凌星光变曲线中的系外卫星指示特征

虽然太阳系中卫星数量约为行星的 20 倍，但在已知数千颗系外行星中尚无任何卫星被确认。能简便识别最具潜力系外卫星候选体的工具，有益于精简后续研究。本文研究若将成熟的纯行星模型拟合至行星-卫星凌星光变曲线时浮现的三种系外卫星指示特征：凌星时刻变化（TTV）、凌星时长变化（TDV）与表观行星凌星半径变化（TRV）。我们在现实条件下重新评估先前提出的 TTV 与 TDV 序列中的系外卫星信号。我们模拟带单颗卫星的凌星系外行星光变曲线，随后以纯行星凌星模型拟合这些模型光变曲线（假装无卫星），并探究所得 TTV、TDV 与 TRV 序列中的卫星证据。先前描述的含卫星系外行星 TTV-TDV 图中的椭圆仅对高密度卫星出现；低密度卫星因其对行星-卫星联合凌星的光度贡献，扭曲了 TTV 与 TDV 序列的正弦形状。足够大的卫星可产生其宿主行星的周期表观 TRV，或可被观测到。我们发现 Kepler 与 PLATO 在探测模拟亮星（$m_V=8$）周围系外卫星诱发的 TRV 效应上表现相近。然而此类恒星在 Kepler 样本中稀少，在 PLATO 样本中则将丰富。此外，PLATO 更高节奏率给出更强 TTV 信号。凌星半径测量序列的周期图可指示卫星存在。含卫星系外行星的 TTV 与 TDV 序列可能比先前假设更复杂。我们提出 TRV 或可成为大型系外行星巡天中识别系外卫星更有前景的手段。