Affiner les propriétés du système TOI-178 avec CHEOPS et TESS

Le système TOI-178 se compose d’une naine K tardive proche transitée par six planètes du régime super-Terre à mini-Neptune, avec des périodes orbitales comprises entre 1,9 et 20,7 jours.

Toutes les planètes, sauf la plus intérieure, forment une chaîne de résonances de Laplace. Les estimations de masse dérivées d’un ensemble de données préliminaires sur la vitesse radiale (RV) suggèrent que les densités planétaires ne diminuent pas de manière monotone avec la distance orbitale à l’étoile, contrairement à ce à quoi on pourrait s’attendre sur la base de modèles simples de formation et d’évolution.

Pour améliorer la caractérisation de ce système clé et préparer les études futures (notamment avec JWST), nous réalisons une étude photométrique détaillée basée sur 40 nouvelles visites CHEOPS, un nouveau secteur TESS, ainsi que des données CHEOPS, TESS et NGTS précédemment publiées. . Nous effectuons dans un premier temps une analyse globale des 100 transits contenus dans nos données pour affiner les paramètres de transit des six planètes et étudier leurs variations de temps de transit (TTV).

Nous utilisons ensuite notre vaste ensemble de données pour imposer des contraintes sur les rayons et les périodes orbitales des planètes potentielles supplémentaires en transit dans le système. Notre analyse affine significativement les paramètres de transit des six planètes, notamment leurs rayons, pour lesquels nous obtenons désormais des précisions relatives ≲3%, à l’exception de la plus petite planète b pour laquelle la précision est de 5,1%. Combinées aux estimations de masse RV, les TTV mesurés nous permettent de contraindre les excentricités des planètes c à g, qui se révèlent toutes inférieures à 0,02, comme prévu par les exigences de stabilité.

Pris isolément, les TTV suggèrent également une masse plus élevée pour la planète d que celle estimée à partir des RV, qui s’étaient avérées donner une densité étonnamment faible pour cette planète. Cependant, les masses dérivées de l’ensemble de données TTV actuel dépendent fortement du passé et des observations supplémentaires, sur une base temporelle plus longue, sont nécessaires pour approfondir notre compréhension de ce système planétaire emblématique.

Delrez L, Leleu A, Brandeker A, Gillon M, Hooton MJ, Collier Cameron A, Deline A, Fortier A, Queloz D, Bonfanti A, Van Grootel V, Wilson TG, Egger JA , Y. Alibert , R. Alonso , G Anglada, J. Asquier, T. Bárczy, D. Barrado et Navascues, SCC Clays, W. Baumjohann, M. Beck, T. Beck, W. Benz, N. Billot, X. Bonfils, L. Borsato, C. Broeg, M. Buder, J. Cabrera, V. Cessa, S. Charnoz, Sz. Csizmadia, PE Cubillos, MB Davies, M. Deleuil, ODS Demangeon, B.-O. Demory, D. Ehrenreich, A. Erikson, L. Fossati, M. Fridlund, D. Gandolfi, M. Güdel, J. Hasiba, S. Hoyer, KG Isaak, JM Jenkins, LL Kiss, J. Laskar, DW Latham, Lecavelier des Etangs, M. Lendl, C. Lovis, R. Luque, D. Magrin, PFL Maxted, C. Mordasini, V. Nascimbeni, G. Olofsson, R. Ottensamer, I. Pagano, E. Palle, G.S. Peter , G. Piotto, D. Pollacco, R. Ragazzoni, N. Rando, H. Rauer, I. Ribas, G. Ricker, NC Santos, G. Scandariato, S. Seager, D. Segransan, AE Simon, AMS Smith, SG Sousa, M. Steller, Gy. M Szabó, N Thomas, S Udry, R Vanderspek, J Venturini, V Viotto, NA Walton, JN Winn

Commentaires : 20 pages, 5 figures, 9 tableaux. Accepté pour publication dans A&A
Matières : Astrophysique terrestre et planétaire (astro-ph.EP)
Citer comme : arXiv:2308.11394 [astro-ph.EP] (ou arXiv :2308.11394v1 [astro-ph.EP] pour cette version)
Historique des soumissions
De : Laetitia Delrez
[v1] Mardi 22 août 2023 12:35:54 UTC (1 102 Ko)
https://arxiv.org/abs/2308.11394
Astrobiologie,