视向速度与直接成像行星产率联合计算：I. 自洽行星族
地球与行星天体物理
2020-04-29 v1 天体物理仪器与方法
摘要
行星产率计算可用于为空间观测台的目标选择策略与科学观测提供信息。即将到来及提议中的 NASA 任务，如宽场红外巡天望远镜(WFIRST)、宜居系外行星成像任务(HabEx)和大型 UV/光学/红外巡天器(LUVOIR)，预计将配备灵敏的日冕仪和/或星罩。我们正在开发一套数值模拟，以量化地基视向速度(RV)巡天在多大程度上可提升直接成像任务的探测效率。本文讨论估算行星产率过程的第一步：生成与多种探测方法观测到的出现率相一致的合成行星系统。在尝试以自洽方式用绕恒星运行的行星填充恒星时，发现出现率(质量、半长轴)的朴素外推导致冰线以外(au)海王星质量行星的数密度大得不真实，引发会破坏轨道稳定性的动力学相互作用。我们基于相互 Hill 半径间距对多行星系统施加稳定性判据。考虑含木星质量与海王星质量行星的紧致构型之影响，导致大半径处可存在的类地行星数量显著受抑。该结果对行星产率计算影响显著，尤其在可供高对比度成像与微引力透镜探测的区域。我们发展的动力学紧致构型与出现率可作为联合 RV 与直接成像产率计算的输入，以对未来任务可探测行星数量给出有意义的限制。
引用
@article{arxiv.2003.01739,
title = {Joint Radial Velocity and Direct Imaging Planet Yield Calculations: I. Self-consistent Planet Populations},
author = {Shannon D. Dulz and Peter Plavchan and Justin R. Crepp and Christopher Stark and Rhonda Morgan and Stephen R. Kane and Patrick Newman and William Matzko and Gijs D. Mulders},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.01739},
year = {2020}
}
备注
22 pages, 17 figures, 5 tables, accepted to ApJ