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SCExAO/CHARIS近红外直接成像、光谱分析与κ And b的前向建模：一颗可能年轻、低重力的超级木星伴星
摘要： 我们展示了κ And b的高对比度成像/JHK积分场光谱数据，该天体是绕行邻近B9V恒星的一颗直接成像低质量伴星。通过采用Pueyo等人开发的KLIP-FM互补新型（A-）LOCI前向建模算法，我们在高信噪比下探测到κ And b并提取了高精度分光光度数据。其光谱特征最接近低重力L0-L1矮星（L0-L1γ），与2MASS J0141-4633及Tuc-Hor星协中多颗12.5-15木星质量的自由漂浮成员星高度匹配——这些成员星年龄约4000万年，与主星最新干涉测量推导的系统年龄、伴星质量处于氘燃烧极限附近（12木星质量）、以及与其他直接成像行星相似的伴星-主星质量比（q～0.005）相符。在ρ～0.3角秒（15天文单位）范围内，我们未明确发现比κ And b更亮且质量更大的近轨道伴星。SCExAO/CHARIS与辅助的Keck/NIRC2天体测量数据显示其存在顺时针轨道运动。模型分析表明其轨道可能呈偏心状态：部分可接受轨道与恒星自转轴对齐。但κ And b的半长轴很可能超过55天文单位，处于该区域可能通过κ And成像或低分辨率盘不稳定性形成大质量伴星。采用SCExAO/CHARIS等极端自适应光学系统的深度高对比度光谱观测，以及未来三十米望远镜IRIS或当前Keck/OSIRIS的高分辨率光谱，将有助于阐明κ And b的化学成分及其光谱是否反映形成环境。
关键词： 恒星：个体：（HD 222439），行星系统，技术：高角分辨率，恒星：早型
更新于2025-09-04 15:30:14
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LEECH系外行星成像巡天：保守假设下行星出现率的限制
摘要： 我们展示了迄今为止规模最大的L′波段（3.8微米）系外行星直接成像巡天项目——大型双筒望远镜干涉仪外尘埃盘与系外行星联合搜寻计划（LEECH）的研究成果。该巡天观测了98颗光谱类型从B型到M型的恒星。相较于短波长观测，冷行星在L′波段释放更大比例的辐射通量，这使得LEECH在探测低质量、年老及冷启动型巨行星方面具有优势。我们在目标选择上更注重距离而非恒星年龄，探测的物理间隔小于其他直接成像巡天项目。对于FGK型恒星，LEECH的性能超越多项先前研究，在约20天文单位内对热启动型行星出现频率给出了更严格的限制。针对光度较低、冷启动型的行星，LEECH为FGK型恒星周围约20天文单位内的巨行星频率提供了最优约束。直接成像巡天结果对演化模型选择（如热启动或冷启动）以及关于行星分布形态（特别是径向范围）的显性/隐性假设高度敏感。当假设行星分布延伸至远超典型原行星盘尘埃半径（?50天文单位）的极远分离区域，且仅采用热启动模型时，可能得出人为压低的行星出现频率上限。我们采用冷启动模型及不超过典型原行星盘尘埃半径的行星种群分布，给出了保守的上限估计：发现?90%的FGK型恒星系统可能在5至50天文单位范围内存在7-10倍木星质量的行星。该上限表明该质量范围内的行星普遍存在仍具可能性。
关键词： 行星系统、技术：高角分辨率、行星与卫星：气态巨行星、恒星：成像
更新于2025-09-04 15:30:14
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HARPS南方系外行星搜寻计划
摘要： 我们分析了三颗系外行星宿主恒星（HD 1461、HD 40307和HD 204313）的全部HARPS观测数据。该数据集历时八年，每颗恒星包含超过200组夜间平均径向速度测量值。这意味着该数据既能探测长周期低质量行星，也能反映恒星活动周期的影响。我们采用对应行星候选体的开普勒函数建模数据，并纳入磁活动的短期与长期效应。通过贝叶斯方法处理数据建模（可将log(R'HK)等活动代理指标信息纳入速度建模）及模型选择（可判定系统中显著信号数量），该方法克服了传统周期图分析的固有局限。我们在HD 1461系统中发现了一颗新增超级地球行星；确认并表征了先前报道的HD 40307六颗行星中的四颗，同时讨论其余两个待验证信号——特别指出：当考虑模型概率估算技术的系统不确定性时，现有数据尚不足以确证宜居带候选行星HD 40307 g的存在；我们还完整表征了这颗轨道周期34.9天、海王星质量的HD 204313行星。
关键词： 方法：数据分析、行星系统、技术：径向速度法、方法：统计方法
更新于2025-09-04 15:30:14
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色散线轮廓层析技术揭示系外行星大气：应用于HD 189733b
摘要： 背景：透射光谱技术可用于约束系外行星大气的性质。在凌星过程中，行星大气遮挡的星光会在恒星发出的光中留下印记。这一现象已通过测光和光谱学方法，在多种分析手段下被多个系外行星所证实。 目标：我们测试色散线型层析成像作为研究系外行星大气的新工具。行星凌星时在恒星光谱上产生的信号印记与行星-恒星半径比相关。我们旨在验证：基于HARPS光谱仪部分光谱阶次获得的互相关函数（CCF）精度，是否足以测定行星在不同波长的半径。 方法：分析HD 189733b三次凌星的HARPS存档数据。将HARPS光谱范围划分为七个宽波段，计算每个波段中非凌星期CCF面积与凌星全过程中行星印记信号面积的比值。采用线性定律的理论系数考虑临边昏暗效应。综合三次凌星结果，获得比色散Rossiter-McLaughlin效应更高精度的优质宽带透射光谱。 结果：证实色散线型层析成像是揭示系外行星宽带透射光谱的有效方法：我们对HD 189733b大气的分析与其它地基及空间观测结果一致。对不同凌星的独立分析凸显了恒星活动可能影响透射光谱提取的概率。因此，仅凭单次凌星数据就断言绕活跃恒星运行的系外行星大气存在瑞利散射时需格外谨慎。
关键词： 技术：光谱学、行星系统、行星与卫星：大气层
更新于2025-09-04 15:30:14