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能有多低?不同大小行星的光偏心率效应

地球与行星天体物理 2015-06-23 v1

摘要

众所周知,凌星行星的光变曲线包含有关行星轨道周期及其相对于主星大小的信息。最近已证明,有时可以通过“光偏心率效应”(即行星偏心率对其光变曲线形状和持续时间的影响)从光变曲线中对单个行星的偏心率施加严格约束。此前仅针对大行星和高信噪比情景对此进行了研究,从而引出了一个问题:对于较小的行星或低信噪比情况,其测量效果如何?我们探索了光偏心率效应在广泛行星参数范围内的极限。该方法的关键在于直接从光变曲线中测量gg,其中gg是行星凌星期间的速度(投影到天空平面上)与圆形轨道预期速度之比。我们发现,当gg的测量信噪比<10< 10时,利用光偏心率效应测量偏心率的能力会下降。我们总结出一条“经验法则”:对于逐点相对测光精度σ={103,104,105}\sigma = \{ 10^{-3}, 10^{-4}, 10^{-5} \},在类似Kepler的30分钟积分时间下,行星-恒星半径比的临界值分别为Rp/R{0.1,0.05,0.03}R_p / R_\star \approx \{ 0.1, 0.05, 0.03 \}。我们演示了如何预测对于任何光变曲线,利用光偏心率效应所能得到的偏心率最佳情况下的不确定性。这为研究Kepler样本及未来凌星巡天中各种大小单个行星的偏心率扫清了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.1412.0014,
  title  = {How Low Can You Go? The Photoeccentric Effect for Planets of Various Sizes},
  author = {Ellen M. Price and Leslie A. Rogers and John Asher Johnson and Rebekah I. Dawson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1412.0014},
  year   = {2015}
}