系外行星及其宿主恒星的基本参数

在人类历史的大部分时间里，我们一直在思索太阳系是如何形成的，以及其他恒星周围是否存在类似地球的行星。直到最近 20 年，我们才拥有系外行星存在的直接证据，且已知系外行星的数量近年来急剧增加，尤其是得益于 Kepler 任务的成功。对这些系统的观测正变得日益精确和繁多，从而得以对其质量、半径、密度、温度和大气成分进行详细研究。然而，若不同样详细地考察其宿主恒星，并理解从直接导出的观测参数计算行星参数时必须做出的假设，就无法准确研究系外行星。在本论文中，我展示了来自地面和 Kepler 的凌日系外行星的一次凌日和二次食观测及模型，以便更好地研究其物理特征并搜寻额外的系外行星。随后，我识别、观测并建模了新的食双星，以更好地理解恒星质量 - 半径关系和恒星临边昏暗，将这些观测结果与恒星模型的预测进行比较，并试图界定这些基本恒星特征在多大程度上会影响导出的行星参数。我还提出了通过多波段天体测量直接测定系外行星质量和恒星倾角的新颖技术、亚毫星等精度下的地基光度观测、从像素级数据还原 Kepler 光度测量、从光谱观测中提取径向速度，以及在大数据集中自动识别、周期分析和建模食双星及凌日行星的方法。