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结合恒星活动建模重访 HD 21749 行星系统

地球与行星天体物理 2020-12-29 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

HD 21749 是一颗距离 16 pc、亮度为 V=8.1V=8.1 mag 的 K 型矮星,已知拥有由 TESS 发现的内侧类地行星 HD 21749c 以及外侧亚海王星 HD 21749b。后续光谱观测测得 HD 21749b 质量为 22.7±2.2 M22.7\pm2.2\ M_{\oplus},密度为 7.01.3+1.67.0^{+1.6}_{-1.3} g~cm3^{-3},使其成为最致密的亚海王星之一。然而,该质量测量曾被怀疑受恒星自转影响。本文我们呈现新的高节奏 PFS 视向速度数据,以将恒星活动信号与行星信号解缠。我们发现 HD 21749 的自转时标与行星轨道周期相近,且行星轨道视向速度信号振幅估计与恒星活动信号相当。我们对来自 HARPS 与 PFS 的光变和视向速度数据执行高斯过程(GP)回归以建模恒星活动信号。我们的新模型揭示 HD 21749b 半径为 2.86±0.20 R2.86\pm0.20\ R_{\oplus},轨道周期 35.6133±0.000535.6133\pm0.0005 d,质量 Mb=20.0±2.7 MM_{b}=20.0\pm2.7\ M_{\oplus},密度 4.81.4+2.04.8^{+2.0}_{-1.4} g~cm3^{-3},处于偏心轨道 e=0.16±0.06e=0.16\pm0.06,与该系统最近发表的数值一致。HD 21749c 轨道周期 7.7902±0.00067.7902\pm0.0006 d,半径 1.13±0.10 R1.13\pm0.10\ R_{\oplus},3σ\sigma 质量上限 3.5 M3.5\ M_{\oplus}。我们的蒙特卡洛模拟确认,若未恰当考虑恒星活动信号,HD 21749b 的质量测量很可能得到显著低估的误差棒。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.04873,
  title  = {Revisiting the HD 21749 Planetary System with Stellar Activity Modeling},
  author = {Tianjun Gan and Sharon Xuesong Wang and Johanna K. Teske and Shude Mao and Ward S. Howard and Nicholas M. Law and Natasha E. Batalha and Andrew Vanderburg and Diana Dragomir and Chelsea X. Huang and Fabo Feng and R. Paul Butler and Jeffrey D. Crane and Stephen A. Shectman and Yuri Beletsky and Avi Shporer and Benjamin T. Montet and Jennifer A. Burt and Adina D. Feinstein and Erin Flowers and Sangeetha Nandakumar and Mauro Barbieri and Hank Corbett and Jeffrey K. Ratzloff and Nathan Galliher and Ramses Gonzalez Chavez and Alan Vasquez and Amy Glazier and Joshua Haislip},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.04873},
  year   = {2020}
}

备注

20 pages, 16 figures, accepted to MNRAS