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利用 HARPS-N 表征 PH-2 与 Kepler-103 系统中的长周期行星

地球与行星天体物理 2019-10-23 v1

摘要

我们给出了 PH-2b 行星性质的确认,以及 Kepler-103 系统中两颗行星的首次质量估计。PH-2b 与 Kepler-103c 均为长周期且凌星,属于稀疏分布的一类系外行星。我们利用 {\it Kepler} 光变曲线数据估算半径,随后利用 HARPS-N 视向速度确定恒星反射运动的半振幅,进而得到行星质量。对于 PH-2b,我们获得 3.5-σ\sigma 质量估计 Mp=10932+30M_p = 109^{+30}_{-32} M_\oplus,半径 Rp=9.49±0.16R_p = 9.49\pm0.16 R_\oplus。这意味着 PH-2b 具有类土星的整体密度,且是此类中唯一轨道周期 P>200P > 200 天并环绕单颗恒星的行星。我们发现 Kepler-103b 质量为 Mp,b=11.74.72+4.31M_{\text{p,b}} = 11.7^{+4.31}_{-4.72} M_\oplus,Kepler-103c 质量为 Mp,c=58.511.4+11.2M_{\text{p,c}} = 58.5^{+11.2}_{-11.4} M_\oplus。这些分别为 2.5σ\sigma 与 5σ\sigma 结果。半径分别为 Rp,b=3.490.05+0.06R_{\text{p,b}} = 3.49^{+0.06}_{-0.05} R_\oplusRp,c=5.450.17+0.18R_{\text{p,c}} = 5.45^{+0.18}_{-0.17} R_\oplus,这些结果表明 Kepler-103b 具有类海王星密度,而 Kepler-103c 是周期 P>100P > 100 天中密度最高的行星之一。通过提供 PH-2b 与 Kepler-103c 这两颗长周期中等质量行星的高精度质量估计,我们增加了具有已知质量与半径的长周期行星样本,这将增进我们对全质量与半径范围内质量-半径关系的理解。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.03518,
  title  = {Using HARPS-N to characterise the long-period planets in the PH-2 and Kepler-103 systems},
  author = {Sophie C. Dubber and Annelies Mortier and Ken Rice and Chantanelle Nava and Luca Malavolta and Helen Giles and Adrien Coffinet and David Charbonneau and Andrew Vanderburg and Aldo S. Bonomo and Walter Boschin and Lars A. Buchhave and Andrew Collier Cameron and Rosario Cosentino and Xavier Dumusque and Adriano Ghedina and Avet Harutyunyan and Raphaelle D. Haywood and David Latham and Mercedes Lopez-Morales and Giusi Micela and Emilio Molinari and Francesco A. Pepe and David Phillips and Giampaolo Piotto and Ennio Poretti and Dimitar Sasselov and Alessandro Sozzetti and Stephane Udry},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.03518},
  year   = {2019}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS