课题基金 / 基金详情

通过凌星中心时刻变化研究热木星起源

批准号:
12103098
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
王永浩
依托单位:
学科分类:
系外行星的探测与性质、行星系统的形成和演化
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
王永浩

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
人们已经发现了4000多颗系外行星,但对行星系统性质的了解仍然处于初级阶段,精确刻画行星系统性质,变成了越来越迫切的需求。其中,热木星因与太阳系木星的巨大差异引起了业界注意,其起源之谜是该领域一大热点难点。关于热木星的起源,国际上有盘迁移和高偏心率迁移两种主流学说。而分辨这两种学说的关键之一,在于能否在热木星周围找到近邻行星的存在。本项目采用的凌星中心时刻变化方法能极其敏锐的捕捉到近邻行星的存在。本项目的样本包括我们过去地基望远镜监测的80个源和现在TESS望远镜所包含的热木星系统,这将是针对热木星凌星中心时刻变化分析的最大样本。本项目将对整个样本进行系统参数的优化和近邻行星生成率的统计,最终分辨热木星的两种迁移方式。
英文摘要
Though more than 4000 exoplanets have been found, people almost know nothing about them. It is more and more important to characterize the known planetary systems in detail. Under the circumstances, the hot Jupiters have tightly caught our attention because they are so different from our Jupiter. The enigmatic origin of hot Jupiters is definitely a hot and difficult point in this field. There are two competing mechanisms to explain hot Jupiters' origin, the disk migration and high eccentricity migration. Whether there is a nearby companion to the known hot Jupiter is a key to distinguish the two mechanisms. The Transit Timing Variation method we adopted is sensitive in searching nearby companions. This work will includes 80 hot Jupiters we monitored before and the ones observed by TESS recently. It will be the largest hot Jupiter sample ever since for Transit Timing Variation analysis. In this work, we will refine the system parameters and statistics the occurrence rate of nearby companions for the whole sample, and thus to distinguish the two competing migration mechanisms.
许多热木星可能会经历轨道衰减,表现为长期的凌星时刻变化。我们分析了来自凌星系外行星巡天卫星(TESS)的7068次凌星数据,针对326颗热木星样本进行了研究。这些新的凌星中心时刻数据使我们能够更新这些系统的历元。通过将新的TESS凌星时间数据与文献数据结合,我们使用线性和二次历元模型搜索了这些热木星轨道周期可能存在的长期变化。最终,我们确定了26个候选体,它们表现出可能的长期轨道周期变化,其中包括18个轨道周期减小的候选体和8个轨道周期增大的候选体。其中,12个候选体未能通过留一交叉验证测试,因此应被视为边缘候选体。这些候选体对未来的研究非常重要。. 我们还开发了CMAT,这是一种高效且用户友好的工具,用于拟合凌星光变曲线并计算基于理论周期的TTV,从而可以给出其近邻行星的质量限制。我们使用了完整TESS数据中260个热木星系统来展示CMAT的应用。我们的研究结果表明,对于大多数系统而言,伴星的最大质量限制可以被限制在几个木星质量范围内。这一限制在共振轨道附近更为严格,例如1:2、2:1、3:1和4:1平动共振轨道上,其限制降低到几个地球质量范围内。这些发现与先前的研究一致,即热木星系统中缺乏具有共振的近邻行星,该结果可能更支持高偏心率迁移理论。
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