最热的行星------对极短轨道周期行星的探测与统计分析

This project looks for extreme-short-period exoplanets using large filed telescope arrays. Found candidates will be followed up by the RV method. The samples of extreme-short-period exoplanets will be analysed according to the Bayesian statistics method. Distributions and correlation information will be obtained to study the interactions between exoplanets and their host stars. The main aim of this project is to improve the tidal interaction theory using the observation constraints revealed by the statistic results. This will help us understand the formation and evolution of planet system better. To achieve this goal, this project plans to develop a series of pipeline(a automatic software) to handle the large-field photometry data and high-resolution spectrum.

本项目拟使用国内小口径大视场望远镜阵列和国外先进观测设备，开展对太阳系外行星的搜寻、证认与统计分析工作。本项目重点搜寻极短周期系外行星（轨道周期小于1天），并通过对极短周期行星的样本进行贝叶斯统计，分析行星各轨道动力学特征参数与宿主恒星各物理参数之间的相关性。项目的目的是通过对相关统计结果的分析，揭示行星与宿主恒星之间相互作用的额外信息，为潮汐演化模型提供更多的限制条件，从而进一步完善行星系统的形成与演化理论。为了达到以上目的，本项目组将开发一套软件工具，一方面高精度地处理海量恒星的测光数据，并自动对周期性变源进行甄别和分类，过滤出极短周期系外行星的凌星信号。另一方面，该工具将对高分辨率光谱进行处理，获得宿主恒星视向速度的变化，从而确定行星候选体的质量等信息。

本项目使用国内小口径大视场望远镜阵列和国外先进观测设备，开展了对短周期系外行星的搜寻、后随观测与统计分析工作。课题组开发了一套数据处理程序，既能够高精度地处理海量恒星的测光数据，又能够自动化的对周期性变源进行甄别和分类，并过滤出极短周期系外行星的凌星信号。利用这一软件工具和大视场巡天数据，课题组新发现了超过100颗短周期行星候选体，并对一批已知行星系统进行了后随观测，得到了大量统计性数据。课题组进一步结合kepler、HARPS等公开数据库，利用大样本统计的方法对热木星等不同类型行星的出现率及与主星物理性质之间的相关性进行了深入探讨，对各类型气态巨行星的形成与演化过程提出了新的统计性限制条件。同时还证明了热木星与温木星在形成过程中的系统性差异。此外课题组还利用测光观测数据对恒星活动性进行了研究，首次得到了恒星黑子运动速度与恒星磁场之间的相关性规律，为研究恒星磁活动提供了一个新的方法。本项目的研究结果，为研究短周期行星的形成过程，以及其与恒星内部结构、磁活动性之间的关系，提供了新的线索与方法。