偏振光下的仙女座υ星b：对行星大小、密度和反照率的新约束

偏振测量是探测和表征系外行星及其大气的新型工具。通过测量非凌日热木星 $\upsilon$~And~b 的偏振散射光，进一步约束了其轨道、质量、密度和几何反照率。我们在整个轨道周期内获得了 $UBV$ 波段的偏振测量数据，并推导出 Stokes $q$ 和 $u$ 的平均峰峰值振幅为 $(49 \pm 5)\times10^{-6}$。根据我们的数据，我们估算了轨道倾角 $i=111\degr\pm11\degr$，升交点经度 $\Omega=236\degr\pm12\degr$（或等价地为 56\degr），以及光学蓝光波段散射大气的有效尺寸为 $1.36\pm0.20$\,$R_{\rm J}$。将这些结果与光谱测量相结合，得出行星质量为 $0.74\pm0.07$\,$M_{\rm J}$，平均密度为 $0.36\pm0.08$\,g\,cm$^{-3}$，表面重力约为 $\sim10^3$\,cm\,s$^{-2}$，这些参数倾向于认为 $\upsilon$~And~b 与其他膨胀的热木星高度相似。我们还显著改进了近日点历元 $T_{\rm p}={\rm JD}2,450,032.451$，内合历元 $T_{\rm t}={\rm JD}2,450,034.668$，以及近日点经度 $\omega=279\degr\pm14\degr$。后者表明，已知存在于行星 c 和 d 之间的拱点共振也包含了行星 b。获得的与波长相关的几何反照率（平均值为 0.35）的界限表明，其类似于在蓝光波段具有峰值反射率的海王星。结合各个波段的所有可用测量结果，我们构建了平均热木星的统一波长相关反照率。该反照率似乎在很大程度上由蓝光波段的瑞利散射以及光学和近红外波段的原子与分子吸收所塑造。我们的发现证明了偏振测量在研究非凌日系外行星方面的能力。