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三颗 K 星系上的热巨行星及其显著的重元素质量

地球与行星天体物理 2025-08-13 v1

摘要

尽管热星系的短期气体巨行星在较高温度星体上的出现频率较低,但仍存在一些来自低质量星体(Teff<4965T_\mathrm{eff} < 4965 K)的短期气体巨行星,这与来自星体人口合成模型的预测(这些系统应极其罕见)相矛盾。通过结合 TESS 数据和地面观测数据,我们寻求确认和表征转晕 K 星系中的巨行星,特别是中后期 K 星系。获得了来自 TESS 任务的光度数据,补充以地面成像和光度观测,以及来自 CORALIE 光谱仪的高分辨率光谱数据。对径向速度(RV)测量进行分析以确认伴星的存在。我们报告确认并表征了三颗转晕中后期 K 星系上的巨行星。在 TOI-2969 系统中,一颗质量为 1.16±0.04MJup1.16\pm 0.04\,M_\mathrm{Jup}、半径为 1.10±0.08RJup1.10 \pm 0.08\,R_\mathrm{Jup} 的巨行星围绕其 K3V 型星运行,轨道周期为 1.82 天。TOI-2989 系统包含一颗质量为 3.0±0.2MJup3.0 \pm 0.2\,M_\mathrm{Jup}、半径为 1.12±0.05RJup1.12 \pm 0.05\,R_\mathrm{Jup} 的巨行星,其轨道周期为 3.12 天。K4V 型 TOI-5300 主机上一颗质量为 0.6±0.1MJup0.6 \pm 0.1\,M_\mathrm{Jup}、半径为 0.88±0.08RJup0.88 \pm 0.08\,R_\mathrm{Jup} 的巨行星,轨道周期为 2.3 天。伴星的平衡温度范围从 1001 K 到 1186 K,归类为热巨行星。然而,这些行星并不呈现半径泵浦现象。从质量、半径和演化模型推算,其内部的重元素质量分别为 90±30M90 \pm 30\,M_\oplus114±30M114 \pm 30\,M_\oplus84±21M84 \pm 21\,M_\oplus。这些重元素质量显著高于大多数报道的 K 星系热巨行星的重元素质量。这些质量表征为围绕低质量星体的大质量伴星提供了较少探索的人口数据。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.04923,
  title  = {Three Hot Jupiters transiting K-dwarfs with a significant heavy element mass},
  author = {Y. G. C. Frensch and F. Bouchy and G. Lo Curto and S. Ulmer-Moll and S. G. Sousa and N. C. Santos and K. G. Stassun and C. N. Watkins and H. Chakraborty and K. Barkaoui and M. Battley and W. Ceva and K. A. Collins and T. Daylan and P. Evans and J. P. Faria and C. Farret Jentink and E. Fontanet and E. Fridén and G. Furesz and M. Gillon and N. Grieves and C. Hellier and E. Jehin and J. M. Jenkins and L. K. W. Kwok and D. W. Latham and B. Lavie and N. Law and A. W. Mann and F. Murgas and E. Palle and L. Parc and F. Pepe and A. Popowicz and F. J. Pozuelos and D. J. Radford and H. M. Relles and A. Revol and G. Ricker and S. Seager and M. Shinde and M. Steiner and I. A. Strakhov and T. -G. Tan and S. Tavella and M. Timmermans and B. Tofflemire and S. Udry and R. Vanderspek and V. Vaulato and J. N. Winn and C. Ziegler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.04923},
  year   = {2025}
}

备注

22 pages, 17 figures, accepted for publication in A&A