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开普勒凌星计时观测 I:前四个月的统计分析

地球与行星天体物理 2015-03-18 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

多行星系统的结构可以为行星形成模型(包括轨道迁移以及轨道偏心率和倾角的激发)提供有价值的约束。NASA的开普勒任务已识别出1235个凌星行星候选体(Borcuki et al 2011)。凌星计时变化(TTV)方法已确认了两个行星系统中的7颗行星(Holman et al. 2010; Lissauer et al. 2011a)。我们对开普勒行星候选体进行了凌星计时分析。我们发现,目前适合TTV分析的行星候选体中,至少有约12%显示出TTV的迹象,代表至少65个TTV候选体。在所有情况下,观测时间跨度必须增加,TTV才能为行星质量和/或轨道提供强有力的约束,正如基于多凌星行星候选体系系统的N体积分(假设圆形和共面轨道)所预期的那样。我们发现,在该数据集中显示TTV的行星候选体比例并不随每颗恒星周围凌星行星候选体的数量显著变化,这表明存在显著的相互倾角,并且许多拥有单颗凌星行星的恒星可能还拥有其他非凌星行星。我们预计,开普勒可以通过TTV确认(或否定)至少约12个拥有多个凌星行星候选体的系统。因此,TTV将为确认凌星行星和表征低质量行星的轨道动力学提供强大工具。如果开普勒观测延长至至少六年,那么TTV将为具有多颗凌星行星的系统的动力学提供更精确的约束,并将对轨道周期延伸至类太阳恒星宜居带内的行星变得敏感。

关键词

引用

@article{arxiv.1102.0544,
  title  = {Transit Timing Observations from Kepler: I. Statistical Analysis of the First Four Months},
  author = {Eric B. Ford and Jason F. Rowe and Daniel C. Fabrycky and Josh Carter and Matthew J. Holman and Jack J. Lissauer and Darin Ragozzine and Jason H. Steffen and Natalie M. Batalha and William J. Borucki and Steve Bryson and Douglas A. Caldwell and Thomas N. Gautier and Jon M. Jenkins and David G. Koch and Jie Li and Philip Lucas and Geoffrey W. Marcy and Sean McCauliff and Fergal R. Mullally and Elisa Quintana and Susan E. Thompson and Martin Still and Peter Tenenbaum and Joseph D. Twicken},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1102.0544},
  year   = {2015}
}

备注

accepted to ApJS, to appear in Kepler special issue; 35 pages incl. 6 figures & 6 tables, excl. 48 pages w/ 4 electronic only tables & 26 pages with additional figures; Additional large electronic only table at http://astro.ufl.edu/~eford/data/kepler/