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Kepler-1513 并非如此简单:系外卫星走廊中的扰动行星闯入者

地球与行星天体物理 2023-10-09 v1

摘要

凌星时刻变化(TTV)可由一系列物理现象引起,包括行星-行星相互作用、行星-卫星相互作用以及恒星活动。近期研究表明,约一半的卫星会诱发快速 TTV,其短周期范围为其宿主行星绕恒星运行的两到四个轨道周期。对该周期范围内 Kepler TTV 数据的调查确定了一个主要感兴趣的目标,即 Kepler-1513 b。Kepler-1513 b 是一颗 8.050.40+0.588.05^{+0.58}_{-0.40} RR_\oplus 的行星,绕一颗晚 G 型矮星在 0.530.03+0.040.53^{+0.04}_{-0.03} AU 处运行。利用 Kepler 测光数据,这一初步分析表明 Kepler-1513 b 的 TTV 与一颗卫星一致。在此,我们报告了在最后一次 Kepler 凌星近十年后,利用地基观测和 TESS 天基测光对两次额外凌星的测光观测。这些新的凌星观测引入了先前未探测到的长周期 TTV,外加原始的短周期 TTV 信号。利用完整的凌星数据集,我们研究了非凌星行星、卫星或恒星活动是否能诱发观测到的 TTV。我们发现只有一颗非凌星的扰动行星能够重现观测到的 TTV。此外,我们对 Kepler 测光数据进行了 transit origami(凌星折纸)分析,该分析独立地对卫星假说施加了压力。具体而言,我们发现 Kepler-1513 b 的 TTV 与一颗外部非凌星的 \sim土星质量行星 Kepler-1513 c 一致,其处于宽轨道,与 Kepler-1513 b 的周期比在 5:1 之外约 \sim5%\%。此例引入了系外卫星走廊中行星闯入者先前未被识别的成因,即观测基线不足。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.03802,
  title  = {Not So Fast Kepler-1513: A Perturbing Planetary Interloper in the Exomoon Corridor},
  author = {Daniel A. Yahalomi and David Kipping and David Nesvorný and Paul A. Dalba and Paul Benni and Ceiligh Cacho-Negrete and Karen Collins and Joel T. Earwicker and John Arban Lewis and Kim K. McLeod and Richard P. Schwarz and Gavin Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.03802},
  year   = {2023}
}

备注

20 pages, 13 figures. Accepted to MNRAS. Code available at https://github.com/dyahalomi/Kepler1513