先拿到弦长与周期
经过时间短,可能因为弦短,也可能因为走得快。仅靠总持续时间,不能分开两者。入凌与完整内凌时段帮助约束路径;独立恒星密度则给测得周期配上轨道尺度。
光度偏心效应论文第2节,把这些观测组合成速度因子。其近似把一次短凌星中的速度看成大致恒定,适用范围也限于这段短暂经过。
偏心率记为 ,近心点幅角记为 ,采用原文约定:在近心点凌星时 ,远心点凌星时 。相对圆轨道的速度因子为:
对应阅读:Dawson & Johnson 2012, Photoeccentric Effect I, v3 · Kipping 2010, Finite Integration Time, arXiv v1
逐步追到密度关系
圆轨道拟合会把更快的经过,解释成同周期下更大的无量纲轨道尺度。在短凌星近似中,尺度多一个 因子。Kepler 密度又正比于尺度的立方,于是得到原文式6:
要让差别有解释力,先得把光变测量描述好。漏掉曝光平均、临边律不合适、混光或主星认错,都能改变拟合形状与轨道尺度。真实 TESS 教程保留的是条件圆轨道密度;要测偏心率,还得补上恒星信息和这些模型检验。
例如,拟合圆轨道密度是独立恒星密度的三点三七五倍,便有 。这说明短凌星速度因子高于圆轨道预期,但一个式子里仍留着两个轨道参数。
对应阅读:Dawson & Johnson 2012, Photoeccentric Effect I, v3 · Mandel & Agol 2002, Analytic Lightcurves, arXiv v1
完整算例:同一个因子的两条轨道
近心点的因子化成 。对给定 ,解出能达到它的最小偏心率:
取 ,最低为 ,对应近心点经过。还可以取 ,根号分母为零点八,需要 ,即 。方向约十九点五度或一百六十点五度,都给出同样因子。
就算 ,代数上也不强迫圆轨道。非零偏心率搭配合适方向,同样可以满足。哪些轨道更合理,是接下来的概率问题,持续时间没有暗中多提供一条方程。
看图2的等高区域
图2展示给定速度因子与误差下,模拟的偏心率—方向后验。先认横纵轴,再看等高线所包的概率和两种轨道尺度。它们是原文条件下的示例后验计算,不是对同一颗行星反复测量。
弯曲区域沿着偏心率与方向的关系展开,但里面的概率权重还取决于先验,以及什么轨道会凌星。只从方程画一条几何曲线,还没有这些权重。
速度因子与一相容时,原文在给各种排布加权后,可以偏好低偏心率。这与某些更高偏心率方向在代数上存在,并不冲突。存在、相对概率和实测区间,是不同输出。
再在图3改变恒星信息
图3改变独立恒星密度误差。立方根减弱其对速度因子的影响:若圆轨道密度已量得更精确,小幅恒星密度相对误差,对 的相对贡献约缩为三分之一。再变换成偏心率后,完整联合不确定性未必对称。
对照第3.2节读取等高线。贝叶斯构造还纳入其他凌星参数,并要求轨道能产生已观测到的凌星;单个最优点附近的最小二乘曲率,不能独自描述弯曲或贴边的后验。
应用到新目标时,记下恒星密度出处、曝光模型、临边和混光假设、偏心率与方向先验,以及凌星选择的处理。再说直接约束的到底是持续时间、圆轨道密度、速度因子,还是轨道参数后验。这样才能逐步检查光度偏心推断。
对应阅读:Dawson & Johnson 2012, Photoeccentric Effect I, v3 · Kipping 2010, Finite Integration Time, arXiv v1