系外行星卫星的可探测性

本文研究了系外行星卫星的可探测性，重点关注两种方法：用于探测脉冲星行星卫星的到达时间扰动技术，以及用于探测凌星行星卫星的光度凌星时刻技术。在可能形成并在系统寿命内保持轨道稳定的卫星类型背景下，推导并分析了现实的探测阈值。对于到达时间扰动技术，分析分两个阶段进行。首先，假设行星与卫星的轨道为圆形且共面，进行初步研究。然后将该分析应用于脉冲星行星 PSR B1620-26 b 的情形，并得出结论：若该脉冲星行星存在一颗稳定卫星，当其质量大于行星质量的 5%（即 2.5 个木星质量），且卫星与行星的距离约为行星与脉冲星距离的 2%（即 23 AU）时，便可被探测到。随后推导了相互倾斜轨道以及非圆轨道的到达时间表达式。对于光度凌星时刻技术，则采用了不同的方法。首先，在卫星轨道为圆形且与行星轨道共面、行星轨道为圆形且与视线方向一致、圆形且相对于视线方向倾斜、或偏心且与视线方向一致的情形下，推导了由卫星引起的时间扰动的解析表达式。其次，对白噪声光度噪声情形下的时间噪声进行了解析分析，并利用 SOHO 光变曲线对现实及滤波后的现实光度噪声情形进行了数值分析。[...] 由于天体物理学摘要长度限制，此处已截断。完整摘要见论文。