[论文解读] EPIC 204129699b, a grazing transiting hot Jupiter on an 1.26-day orbit around a bright solar like star.

S. Grziwa, D. Gandolfi+26 more|arXiv (Cornell University)|Oct 30, 2015

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 1被引用 3

一句话总结

本文利用开普勒K2任务的光变曲线、FastCam幸运成像和高分辨率光谱学，报告了对一颗围绕明亮G7 V型恒星（V = 10.8等）运行、轨道周期为1.26天的凌星热木星EPIC 204129699b的发现与确认。尽管由于掠食式凌星导致行星半径的约束受限（0.7 < Rp < 1.4 RJup），但该行星的短轨道周期和宿主恒星的高亮度使其成为大气层与轨道演化研究的优选目标。

ABSTRACT

We report the discovery of EPIC 204129699b, the first confirmed transiting hot Jupiter detected by the K2 space mission. We combined K2 photometry with FastCam lucky imaging and FIES and HARPS high-resolution spectroscopy to confirm the planetary nature of the transiting object and derived the system parameters. EPIC 204129699b is a 1.8-Jupiter-mass planet on an 1.26-day-orbit around a G7 V star (M? = 0:91 M , R? = 0:78 R ). The planetary radius is poorly constrained (0:7 < Rp < 1:4 RJup ) ? , owing to the grazing transit and the low sampling rate of the K2 photometry ?? . The short orbital period and the brightness of the host star (V = 10:8 mag)

研究动机与目标

• 确认在一颗明亮、类太阳恒星周围K2光变曲线中检测到的凌星天体的行星性质。
• 确定该凌星天体的物理参数与轨道参数，特别是其质量与轨道周期。
• 解决由于掠食式凌星几何结构与低采样率K2光变曲线导致的行星半径模糊性问题。
• 表征宿主恒星的性质，以实现对行星参数的精确推导。
• 识别一颗适合未来大气层与轨道演化研究的明亮、短周期热木星。

提出的方法

• 结合开普勒K2空间望远镜的光变曲线，检测EPIC 204129699的光变曲线中类似凌星的信号。
• 利用FastCam幸运成像技术分辨恒星伴星，排除恒星双星食变源的混淆。
• 采用FIES与HARPS高分辨率光谱仪测量径向速度变化，确认行星质量。
• 通过谱谱能量分布与光谱分析进行恒星表征，以确定宿主恒星参数。
• 采用掠食式凌星几何模型拟合凌星光变曲线，以约束行星半径与轨道倾角。
• 整合多波段数据，推导出行星质量（1.8 MJup）、轨道周期（1.26天）及宿主恒星性质（0.91 M☉，0.78 R☉）。

实验结果

研究问题

• RQ1 EPIC 204129699的凌星信号是否与行星起源一致？能否排除恒星双星混合源的可能？
• RQ2 在短轨道周期与掠食式凌星条件下，该凌星天体的精确质量与轨道周期为何？
• RQ3 在低采样率K2光变曲线与掠食式凌星几何结构下，该行星的真实半径是多少？
• RQ4 宿主恒星的亮度如何？其亮度是否使该系统适合后续大气层表征研究？
• RQ5 该行星短轨道周期与高平衡温度对其中演化历史有何影响？

主要发现

• EPIC 204129699b是一颗确认的热木星，质量为1.8倍木星质量（MJup）。
• 该行星绕其宿主恒星公转周期为1.26天，是K2任务迄今发现的轨道周期最短的凌星系外行星之一。
• 宿主恒星为G7 V型恒星，质量为0.91倍太阳质量，半径为0.78倍太阳半径。
• 由于掠食式凌星，行星半径约束较差，范围为0.7至1.4倍木星半径。
• 宿主恒星的视星等为10.8等，使其成为已知宿主最明亮的凌星热木星之一。
• 高亮度与短轨道周期的结合，使EPIC 204129699b成为未来大气层与轨道演化研究的优选目标。