1. Eyes on K2-3: A system of three likely sub-Neptunes characterized with HARPS-N and HARPS
- Author
-
Nuno C. Santos, Giampaolo Piotto, Damien Ségransan, David F. Phillips, Andrew Vanderburg, L. Di Fabrizio, Courtney D. Dressing, Riccardo Smareglia, Luigi Mancini, David Charbonneau, Francesco Pepe, Antonio Maggio, Valerio Nascimbeni, Annelies Mortier, E. Poretti, Mercedes López-Morales, Gaetano Scandariato, Ilaria Carleo, R. Cosentino, Andrew Collier Cameron, Ken Rice, Stéphane Udry, Pedro Figueira, Michel Mayor, Andrea Bignamini, M. Esposito, S. Masiero, Giuseppe Leto, Jonathan Irwin, E. González-Álvarez, Serena Benatti, Alessandro Sozzetti, X. Delfosse, Rim Fares, F. Borsa, Fatemeh Motalebi, A. Wünsche, J. Maldonado, Monica Rainer, X. Bonfils, T. Forveille, Christopher A. Watson, Mario Damasso, Eric D. Lopez, F. Bouchy, Christophe Lovis, Dimitar Sasselov, Aldo S. Bonomo, Jose-Manuel Almenara, Emilio Molinari, Riccardo Claudi, Isabella Pagano, E. Covino, Silvano Desidera, K. Biazzo, Raphaëlle D. Haywood, Giuseppina Micela, David W. Latham, Felipe Murgas, Raffaele Gratton, Lars A. Buchhave, Ararat Harutyunyan, J. Asher Johnson, P. Giacobbe, Aldo F. M. Fiorenzano, Luca Malavolta, Li Zeng, Nicola Astudillo-Defru, A. F. Lanza, Laura Affer, INAF - Osservatorio Astrofisico di Torino (OATo), Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Universidad de Concepción [Chile], Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Osaka City University Advanced Mathematical Institute (OCAMI), Osaka Media Center, University of Granada/Dept of Paediatrics, University of Granada [Granada], INAF - Osservatorio Astrofisico di Catania (OACT), Centro di Ateneo di Studi e Attività Spaziali 'Giuseppe Colombo' (CISAS), Universita degli Studi di Padova, INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri (OAA), Institut d'Astrophysique de Paris (IAP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), University of St Andrews [Scotland], INAF - Osservatorio Astronomico di Padova (OAPD), Telescopio Nazionale Galileo (TNG), RN, Sciences pour l'environnement (SPE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pascal Paoli (UPP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pascal Paoli (UPP), Laboratoire Astrophysique de Toulouse-Tarbes (LATT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP), Universidade do Porto, Institut de Mathématiques de Toulouse UMR5219 (IMT), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Osserv Astrofis Catania, Ist Nazl Astrofis, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), Smithsonian Institution-Harvard University [Cambridge], Observatoire Astronomique de l'Université de Genève (ObsGE), Université de Genève (UNIGE), INAF - Osservatorio Astronomico di Palermo (OAPa), INAF - Osservatorio Astronomico di Brera (OAB), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pascal Paoli (UPP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pascal Paoli (UPP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Universidade do Porto [Porto], Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Harvard University [Cambridge]-Smithsonian Institution, Osservatorio Astronomico di Brera, Osaka City university Advanced Mathematical Institute [Osaka] (OCAMI), Osaka City University (OCU), European Commission, University of St Andrews. School of Physics and Astronomy, University of St Andrews. St Andrews Centre for Exoplanet Science, Universidad de Concepción - University of Concepcion [Chile], SUPA School of Physics and Astronomy [University of St Andrews], University of St Andrews [Scotland]-Scottish Universities Physics Alliance (SUPA), Universidad de Granada = University of Granada (UGR), Università degli Studi di Padova = University of Padua (Unipd), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universidade do Porto = University of Porto, Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Harvard University-Smithsonian Institution, and Université de Genève = University of Geneva (UNIGE)
- Subjects
individual: K2-3 [stars] ,planets and satellites: detection ,detection [planets and satellites] ,fundamental parameters [Planets and satellites] ,FOS: Physical sciences ,Astrophysics ,stars: individual: 2MASS 11292037-0127173 ,01 natural sciences ,individual: EPIC 201367065 [stars] ,Settore FIS/05 - Astronomia e Astrofisica ,Planet ,0103 physical sciences ,techniques: radial velocities ,QB Astronomy ,stars: individual: K2-3 ,composition [planets and satellites] ,010303 astronomy & astrophysics ,QC ,QB ,individual: 2MASS 11292037-0127173 [stars] ,Earth and Planetary Astrophysics (astro-ph.EP) ,Physics ,stars: individual: EPIC 201367065 ,Planetary habitability ,010308 nuclear & particles physics ,Stellar rotation ,planets and satellites: composition ,radial velocities [techniques] ,Astronomy and Astrophysics ,3rd-DAS ,Orbital period ,Radial velocity ,Stars ,individual: K2-3 (2MASS 11292037-0127173, EPIC 201367065) [Stars] ,QC Physics ,Amplitude ,Space and Planetary Science ,[SDU]Sciences of the Universe [physics] ,Astrophysics::Earth and Planetary Astrophysics ,Circumstellar habitable zone ,Astrophysics - Earth and Planetary Astrophysics - Abstract
M-dwarf stars are promising targets for identifying and characterizing potentially habitable planets. K2-3 is a nearby (45 pc), early-type M dwarf hosting three small transiting planets, the outermost of which orbits close to the inner edge of the stellar (optimistic) habitable zone. The K2-3 system is well suited for follow-up characterization studies aimed at determining accurate masses and bulk densities of the three planets. Using a total of 329 radial velocity measurements collected over 2.5 years with the HARPS-N and HARPS spectrographs and a proper treatment of the stellar activity signal, we aim to improve measurements of the masses and bulk densities of the K2-3 planets. We use our results to investigate the physical structure of the planets. We analyse radial velocity time series extracted with two independent pipelines by using Gaussian process regression. We adopt a quasi-periodic kernel to model the stellar magnetic activity jointly with the planetary signals. We use Monte Carlo simulations to investigate the robustness of our mass measurements of K2-3\,c and K2-3\,d, and to explore how additional high-cadence radial velocity observations might improve them. Despite the stellar activity component being the strongest signal present in the radial velocity time series, we are able to derive masses for both planet b ($M_{\rm b}=6.6\pm1.1$ $M_{\rm \oplus}$) and planet c ($M_{\rm c}=3.1^{+1.3}_{-1.2}$ $M_{\rm \oplus}$). The Doppler signal due to K2-3\,d remains undetected, likely because of its low amplitude compared to the radial velocity signal induced by the stellar activity. The closeness of the orbital period of K2-3\,d to the stellar rotation period could also make the detection of the planetary signal complicated. [...], 14 pages, 15 figures, accepted for publication in A&A
- Published
- 2018
- Full Text
- View/download PDF