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基于 Kepler 数据的类太阳恒星 0.25 AU 内的行星出现率

地球与行星天体物理 2015-05-27 v1

摘要

我们报告了围绕 GK 星且轨道周期 P < 50 天的行星作为行星半径 (R_p)、轨道周期 (P) 和恒星有效温度 (Teff) 函数的分布。这些结果基于 Kepler 任务的 1,235 颗行星(正式称为“行星候选体”),其中包括近乎完整的检测至小至 2 个地球半径 (Re) 的行星集合。对于 156,000 颗目标恒星中的每一颗,我们评估了作为 R_p 和 P 函数的行星可检测性。我们还对凌星的几何概率 R*/a 进行了修正。我们首先考虑 Teff = 4100-6100 K、logg = 4.0-4.9 且 Kepler 星等 Kp < 15 mag 的“太阳子集”内的恒星。我们仅包含那些噪声足够低以允许检测到小至 2 Re 行星的恒星。我们在 R_p 和 P 的小区域内对行星进行计数,并除以所包含的目标恒星来计算每个区域内的行星出现率。行星出现率的变化超过三个数量级,并且在我们研究中向最小半径 (2 Re) 显著增加,向最长轨道周期 (50 天,~0.25 AU) 显著增加。对于 P < 50 天,半径分布由幂律 df/dlogR= k R^α 给出。行星出现率随行星尺寸减小而快速增加的规律与核吸积理论一致,但与族群合成模型不符。我们将作为 P 函数的出现率拟合为带有低于临界周期 P_0 的指数截断的幂律模型。对于较小的行星,P_0 具有更大的值,这表明迁移行星的“停放距离”随行星尺寸的减小而向外移动。我们还测量了 Teff = 3600-7100 K(跨越 M0 到 F2 矮星)范围内的行星出现率。Kepler 视场中 2-4 Re 行星的出现率随 Teff 的降低而增加,使得这些小行星在冷星周围比我们样本中最热恒星周围丰富七倍。[节选]

关键词

引用

@article{arxiv.1103.2541,
  title  = {Planet Occurrence within 0.25 AU of Solar-type Stars from Kepler},
  author = {Andrew W. Howard and Geoffrey W. Marcy and Stephen T. Bryson and Jon M. Jenkins and Jason F. Rowe and Natalie M. Batalha and William J. Borucki and David G. Koch and Edward W. Dunham and Thomas N. Gautier and Jeffrey Van Cleve and William D. Cochran and David W. Latham and Jack J. Lissauer and Guillermo Torres and Timothy M. Brown and Ronald L. Gilliland and Lars A. Buchhave and Douglas A. Caldwell and Jorgen Christensen-Dalsgaard and David Ciardi and Francois Fressin and Michael R. Haas and Steve B. Howell and Hans Kjeldsen and Sara Seager and Leslie Rogers and Dimitar D. Sasselov and Jason H. Steffen and Gibor S. Basri and David Charbonneau and Jessie Christiansen and Bruce Clarke and Andrea Dupree and Daniel C. Fabrycky and Debra A. Fischer and Eric B. Ford and Jonathan J. Fortney and Jill Tarter and Forrest R. Girouard and Matthew J. Holman and John Asher Johnson and Todd C. Klaus and Pavel Machalek and Althea V. Moorhead and Robert C. Morehead and Darin Ragozzine and Peter Tenenbaum and Joseph D. Twicken and Samuel N. Quinn and Howard Isaacson and Avi Shporer and Philip W. Lucas and Lucianne M. Walkowicz and William F. Welsh and Alan Boss and Edna Devore and Alan Gould and Jeffrey C. Smith and Robert L. Morris and Andrej Prsa and Timothy D. Morton},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1103.2541},
  year   = {2015}
}

备注

Submitted to ApJ, 22 pages, 10 figures