解析超地球/气体巨星之间的关联：恒星质量与金属丰度的影响

观察到的内部超地球与外部气体巨星之间的相关性对形成理论提出了严格约束。基于前期工作，Bryan & Lee (2024) 证实了在金属丰富的FGK星系中，超地球与外部气体巨星之间存在显著的正相关，而在金属贫乏的宿主星系中则无此相关。本文进一步考察该关联随恒星质量的演化。我们以85颗M星（质量<0.6 M_sun）携带内部超地球的样本为基础，计算P(GG|SE, [Fe/H]>0) = 9.4 (+10.2 -3.1)%，以及P(GG|SE, [Fe/H]≤0) < 3.1%。与来自Rosenthal等2021年样本的野外气体巨星频率相比，我们发现P(GG|[Fe/H]>0) = 10.3 (+6.9 -3.1)%，且P(GG|[Fe/H]≤0) < 2.6%（针对M星）。虽然我们观察到金属丰富M星系中气体巨星的更高频率，但未发现超地球与气体巨星之间显著的相关性。将我们的85颗M星样本与Bryan & Lee (2024) 中的FGK样本合并后，我们在恒星质量(0.3--1.5 M_sun)和金属丰度两个维度上解析了超地球/气体巨星之间的相关性。我们表明，金属丰富的K星系中正相关性的出现，并随着恒星质量的增加而加强。气体巨星的属性也会影响该相关性——对于金属丰富的星系，正相关性因以下因素而加强：1) 对所有恒星质量均为动力学温热的气体巨星；2) 仅针对更高质量的恒星为远距离气体巨星；3) K星系为单颗气体巨星，而更质量的恒星系为多颗气体巨星。我们讨论了内外行星相关性随恒星质量变化的机制，揭示了更高质量恒星拥有更大的盘质量储备这一事实。