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行星出现率与恒星动力学历史的相关性:来自 Kepler 与 Gaia 的证据

地球与行星天体物理 2021-07-13 v3 星系天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

恒星的动力学历史显著影响其行星的形成与演化。为从观测上探究动力学历史对行星形成与演化的影响,我们假设经历显著不同动力学历史的恒星往往具有不同的相对速度。利用精确的 Gaia-Kepler 恒星性质星表,我们选取单主序星,并按其相对速度将这些恒星分为三组,即高-V、中-V 和低-V 星。在考虑 Kepler 数据中已知偏差并采用先验与后验修正以最小化恒星性质对行星出现率的影响后,我们发现高-V 星比低-V 星具有更低的超级地球与亚海王星(1--4 R_{\rm \oplus},P<100 天)出现率,以及更高的亚地球(0.5--1 R_{ \oplus},P<30 天)出现率。此外,高-V 星具有更低的热木星尺寸行星(4--20 R_\oplus,P<10 天)出现率和略高的温或冷木星尺寸行星(4--20 R_\oplus,10<P<400 天)出现率。在考察多行星性与偏心率后,我们发现高-V 行星宿主更偏好更高比例的多行星系统及更低的平均偏心率,这与 Kepler 行星系统的偏心率-多行星性二分性一致。所有这些统计结果支持如下情形:具有大相对速度的高-V 星可能经历较少引力事件,而低-V 星可能显著受恒星成团影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.06621,
  title  = {Planet Occurrence Rate Correlated to Stellar Dynamical History: Evidence from Kepler and Gaia},
  author = {Yuan-Zhe Dai and Hui-Gen Liu and Dong-Sheng An and Ji-Lin Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.06621},
  year   = {2021}
}

备注

30 pages, 17 figures, accepted for publication in AJ