环绕褐矮星的短周期行星出现率的首次限制
地球与行星天体物理
2016-12-21 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
行星形成理论预测存在大量但尚未被探测到的环绕褐矮星的短周期类地行星。如果该群体的样本被发现环绕相对明亮且距离较近的褐矮星运行,其宿主星的木星级别大小和低光度将使其成为利用 JWST 和未来地面设施进行详细大气特征表征的理想目标。最终发现并详细研究大量环绕附近褐矮星的凌星类地行星样本,不仅可以为比较系外行星学提供帮助,还可以通过为我们带来生命出现的物理要求和时间尺度等关键信息,为天体生物学提供帮助。在此背景下,我们在 Spitzer Space Telescope 获取的 44 颗附近褐矮星样本的档案时间序列测光数据中搜寻凌星信号。虽然这 44 个目标并非特别因其亮度而选定,但其 Spitzer 光变曲线的高精度使我们能够对 75% 的样本达到低于地球大小行星的灵敏度,并在较亮目标上达到 Europa 大小行星的灵敏度。我们未能识别出任何明确的行星信号。相反,我们计算了近距离轨道上行星存在的首次限制。我们发现,在 1.28 天轨道内,半径在 0.75 至 3.25 R 之间的行星出现率为 {\eta} < 67 1%。对于半径在 0.75 至 1.25 R 之间的行星,我们设定了 95% 置信上限为 {\eta} < 87 3%。如果我们假设半径在 0.75 至 1.25 R 之间的这些行星的出现率为 {\eta} = 27%(正如 Kepler-42b 和 TRAPPIST-1b 系统的发现所表明的那样),我们估计需要监测 175 颗褐矮星才能保证(95%)至少有一次探测。
引用
@article{arxiv.1609.05053,
title = {First limits on the occurrence rate of short-period planets orbiting brown dwarfs},
author = {Matthias Y. He and Amaury H. M. J. Triaud and Michaël Gillon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.05053},
year = {2016}
}
备注
Accepted to MNRAS, 11 pages, 3 tables, 9 figures