Nii-body: 通过N体模拟进行多行星动力学的贝叶斯推断
地球与行星天体物理
2026-04-13 v1 天体物理仪器与方法
摘要
许多系外行星系统是多行星构型，其长期动力学由N体引力相互作用支配。因此，它们的探测信号无法用开普勒轨道充分描述。准确解释这些系统的观测数据——包括径向速度(RV)、天体测量和凌星时间变化(TTVs)——需要N体积分。受此需求驱动，我们开发了一个贝叶斯拟合框架，将N体积分与马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)相结合，以反演多行星系统的系统参数。该代码名为\texttt{Nii-body}，集成了一个自适应Runge--Kutta--Fehlberg 7(8) (RKF78)求解器与一个自动并行回火MCMC算法。使用简化的合成天体测量观测数据，我们评估了\texttt{Nii-body}在理想化双行星模型上进行N体轨道反演的效率和鲁棒性，展示了其未来应用于真实观测数据的潜力。该N体拟合工作流程可轻松扩展到RV、TTVs或组合数据集，为多行星系统中的高精度轨道推断提供了一个通用引擎。
引用
@article{arxiv.2604.09383,
title = {Nii-body: Bayesian Inference of Multiplanet Dynamics via N-body Simulations},
author = {Hong-Fei Jia and Sheng Jin and Dong-Hong Wu and Shang-Fei Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.09383},
year = {2026}
}
备注
Accepted for publication in Astronomical Techniques and Instruments