[论文解读] EPIC210957318b and EPIC212110888b: two inflated hot-Jupiters around Solar-type stars

J. Lillo-Box, O. D. S. Demangeon+24 more|arXiv (Cornell University)|Jan 28, 2016

Stellar, planetary, and galactic studies被引用 3

一句话总结

本文报告在K2任务第4和第5个巡天周期中，发现了两颗围绕类太阳恒星运行的膨胀热木星EPIC210957318b和EPIC212110888b。利用SOPHIE、HARPS-N和CAFE进行的径向速度后续观测证实了它们的行星性质，大气与轨道特性分析揭示了其较大的半径（分别为1.25和1.33 R_Jup），并且由于其宿主恒星亮度较高，具备开展倾角和大气研究的潜力。

ABSTRACT

We report the discovery of the two hot-Jupiters EPIC210957318b and EPIC212110888b (hereafter EPIC-318b and EPIC-888b, respectively). The two planets were detected transiting their main-sequence star with periods $\sim$ 4.099 and $\sim$ 2.996 days, in campaigns 4 and 5 of the extension of the Kepler mission, K2. Subsequent ground-based radial velocity follow-up with SOPHIE, HARPS-N and CAFE, established the planetary nature of the transiting objects. We analyzed the transit signal, radial velocity and spectral energy distributions of the two systems to characterize their properties. Both planets (EPIC-318b and EPIC-888b) are bloated hot-Jupiters (1.25 $R_{ m Jup}$ and 1.33 $R_{ m Jup}$) around relatively bright (V =13.5 and V=11.5), slow rotating main-sequence (G8 and F9) stars. Thus, these systems are good candidates for detecting the Rossiter-MacLaughlin effect to measure their obliquity and for atmospheric studies.

研究动机与目标

• 利用凌星光度法和径向速度后续观测，在K2任务第4和第5个巡天周期中识别并确认系外行星的凌星信号。
• 表征新发现的热木星的物理与轨道特性，特别是其膨胀的半径。
• 评估这些系统在探测Rossiter-MacLaughlin效应和开展大气研究方面的潜力。
• 利用谱谱能量分布和径向速度数据确定宿主恒星的物理参数。
• 通过多仪器径向速度监测确认凌星天体的行星性质。

提出的方法

• 利用K2任务第4和第5个巡天周期的凌星光度数据，检测周期性变暗现象，以识别行星凌星信号。
• 利用SOPHIE、HARPS-N和CAFE进行地面系径向速度测量，以确认行星质量并排除恒星假阳性信号。
• 通过宿主恒星的谱谱能量分布建模和径向速度分析，推导其恒星参数。
• 通过凌星光曲线建模，约束轨道倾角和行星半径。
• 由于宿主恒星亮度高且轨道几何条件有利，评估Rossiter-MacLaughlin效应作为潜在可观测现象的可能性。
• 通过径向速度振幅和凌星深度测量，推导出行星质量和半径。

实验结果

研究问题

• RQ1 新发现的两颗凌星行星EPIC-318b和EPIC-888b的物理与轨道参数是什么？
• RQ2 与典型热木星相比，这些行星的膨胀程度如何？这对其内部结构或受照射情况有何启示？
• RQ3 能否在这些系统中探测到Rossiter-MacLaughlin效应？若能，这将揭示其轨道倾角的何种信息？
• RQ4 鉴于宿主恒星的亮度，这些行星在大气表征方面的潜力如何？
• RQ5 宿主恒星的物理特性（光谱型、自转速度、亮度）如何影响行星信号的可探测性？

主要发现

• EPIC210957318b是一颗半径为1.25 R_Jup的热木星，围绕一颗光谱型为G8的主序星运行，轨道周期为4.099天。
• EPIC212110888b是一颗更大的热木星，半径为1.33 R_Jup，围绕一颗光谱型为F9的主序星运行，轨道周期为2.996天。
• 两颗宿主恒星均相对较亮（V = 13.5 和 V = 11.5），自转缓慢，适合开展高精度径向速度和大气研究。
• 行星的膨胀半径表明其可能受到增强的辐射照射或内部加热机制影响，但摘要中未提供对此类效应的详细建模。
• 由于宿主恒星亮度高且轨道倾角有利，这些系统是探测Rossiter-MacLaughlin效应的有力候选者。
• 通过多仪器径向速度后续观测，确认了两个凌星天体的行星性质，并约束了其质量。