热木星拥有巨型伴星：共面高偏心率迁移的证据

本研究基于 California Legacy Survey 行星目录的群体层面分析，考察了具有巨型行星的行星系统特征。我们识别出热木星的三个共同特征。首先，尽管并非所有热木星都有被探测到的外侧巨型行星伴星（$M \sin i$ = 0.3--30 $M_{\textrm{Jup}}$），但当对轨道周期直至 40,000 天的巡天完备性进行修正后，此类伴星普遍存在。不含热木星的巨型行星宿主系统每个系统也至少拥有一个外侧巨型行星伴星。其次，热木星与其他巨型行星的质量分布不可区分。然而，在包含热木星的行星系统内，外侧巨型行星伴星至少比内侧热木星重 $3\times$。第三，热木星系统中外侧伴星的偏心率分布（平均模型偏心率 $\langle e\rangle=0.34\pm0.05$）不同于不含热木星的行星系统中相应外侧行星的分布（$\langle e\rangle=0.19\pm0.02$）。我们得出结论：存在两颗气态巨行星，且最外侧行星偏心率 $\ge0.2$ 并重 $3\times$，是产生热木星的关键因素。我们基于这些因素的简单模型预测，约 10% 的温木星和冷木星系统会偶然满足这些聚集判据，这与我们测得的热木星系统相对所有巨型行星宿主系统 $16\pm6\%$ 的出现率一致。我们发现这三个特征支持共面高偏心率迁移作为热木星形成的主导机制。