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Greening of the brown-dwarf desert. EPIC 212036875b: a 51 MJ object in a 5-day orbit around an F7 V star
Persson, C.M. und Csizmadia, Szilard und Mustill, A.J. und Fridlund, M. und Hatzes, A.P. und Nowak, G. und Georgieva, I. und Gandolfi, D. und Davies, M.B. und Livingston, J.H. und Palle, E. und Montañes Rodríguez, P. und Endl, M. und Hirano, T. und Prieto-Arranz, J. und Korth, J. und Grziwa, S. und Esposito, M. und Albrecht, S. und Johnson, M.C. und Barragán, O. und Parviainen, H. und Van Eylen, V. und Alonso Sobrino, R. und Beck, P.G. und Cabrera Perez, Juan und Carleo, I. und Cochran, W.D. und Dai, F. und Deeg, H.J. und de Leon, J.P. und Eigmüller, Philipp und Erikson, A und Fukui, A. und González-Cuesta, L. und Guenther, E.W. und Hidalgo, D. und Hjorth, M. und Kabath, P. und Knudstrup, E. und Kusakabe, N. und Lam, K.W.F. und Lund, M.N. und Luque, R. und Mathur, S. und Murgas, F. und Narita, N. und Nespral, D. und Niraula, P. und Olofsson, A.O.H. und Pätzold, M. und Rauer, H und Redfield, S. und Ribas, I. und Skarka, M. und Smith, Alexis und Subjak, J. und Tamura, M.
(2019)
Greening of the brown-dwarf desert. EPIC 212036875b: a 51 MJ object in a 5-day orbit around an F7 V star.
Astronomy & Astrophysics, 628, A64.
EDP Sciences.
doi: 10.1051/0004-6361/201935505.
ISSN 0004-6361.
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KurzfassungContext. Although more than 2000 brown dwarfs have been detected to date, mainly from direct imaging, their characterisation is difficult due to their faintness and model-dependent results. In the case of transiting brown dwarfs, however, it is possible to make direct high-precision observations. Aims: Our aim is to investigate the nature and formation of brown dwarfs by adding a new well-characterised object, in terms of its mass, radius and bulk density, to the currently small sample of less than 20 transiting brown dwarfs. Methods: One brown dwarf candidate was found by the KESPRINT consortium when searching for exoplanets in the K2 space mission Campaign 16 field. We combined the K2 photometric data with a series of multicolour photometric observations, imaging, and radial velocity measurements to rule out false positive scenarios and to determine the fundamental properties of the system. Results: We report the discovery and characterisation of a transiting brown dwarf in a 5.17-day eccentric orbit around the slightly evolved F7 V star EPIC 212036875. We find a stellar mass of 1.15 ± 0.08 M&sun;, a stellar radius of 1.41 ± 0.05 R&sun;, and an age of 5.1 ± 0.9 Gyr. The mass and radius of the companion brown dwarf are 51 ± 2 MJ and 0.83 ± 0.03 RJ, respectively, corresponding to a mean density of 108-13+15 g cm-3. Conclusions: EPIC 212036875 b is a rare object that resides in the brown-dwarf desert. In the mass-density diagram for planets, brown dwarfs, and stars, we find that all giant planets and brown dwarfs follow the same trend from 0.3 MJ to the turn-over to hydrogen burning stars at 73 MJ. EPIC 212036875 b falls close to the theoretical model for mature H/He dominated objects in this diagram as determined by interior structure models. We argue that EPIC 212036875 b formed via gravitational disc instabilities in the outer part of the disc, followed by a quick migration. Orbital tidal circularisation may have started early in its history for a brief period when the brown dwarf's radius was larger. The lack of spin-orbit synchronisation points to a weak stellar dissipation parameter (Q*' ≳ 108), which implies a circularisation timescale of ≳23 Gyr, or suggests an interaction between the magnetic and tidal forces of the star and the brown dwarf. Table 2 is only available at the CDS via anonymous ftp to <A href="http://cdsarc.u-strasbg.fr">http://cdsarc.u-strasbg.fr (ftp://130.79.128.5) or via <A href="http://cdsarc.u-strasbg.fr/viz-bin/qcat?J/A+A/628/A64">http://cdsarc.u-strasbg.fr/viz-bin/qcat?J/A+A/628/A64This work is done under the framework of the KESPRINT collaboration (<A href="http://kesprint.science">http://kesprint.science). KESPRINT is an international consortium devoted to the characterisation and research of exoplanets discovered with space-based missions. Associated Articles Source Paper     Catalog Description     elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/129157/ |
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag |
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Titel: | Greening of the brown-dwarf desert. EPIC 212036875b: a 51 MJ object in a 5-day orbit around an F7 V star |
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Autoren: | Autoren | Institution oder E-Mail-Adresse | Autoren-ORCID-iD | ORCID Put Code |
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Persson, C.M. | Department of Space, Earth and Environment, Onsala Space Observatory, Chalmers University of Technology, SE-439 92, Onsala, Sweden. );Department of Space, Earth and Environment, Onsala Space Observatory, Chalmers University of Technology, SE-439 92, Onsal | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Csizmadia, Szilard | szilard.csizmadia (at) dlr.de | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Mustill, A.J. | Lund Observatory, Department of Astronomy & Theoretical Physics, Lund University, Box 43, SE-221 00, Lund, Sweden | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Fridlund, M. | Department of Space, Earth and Environment, Onsala Space Observatory, Chalmers University of Technology, SE-439 92, Onsala, Sweden; Leiden Observatory, University of Leiden, PO Box 9513, 2300 RA, Leiden, The Netherlands | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Hatzes, A.P. | Thuringer Landessternwarte Tautenburg, 07778, Tautenburg, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Nowak, G. | Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), 38205, La Laguna, Tenerife, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, 38206, La Laguna, Tenerife, Spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Georgieva, I. | Department of Space, Earth and Environment, Onsala Space Observatory, Chalmers University of Technology, SE-439 92, Onsala, Sweden | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Gandolfi, D. | Dipartimento di Fisica, Universita di Torino, Via Pietro Giuria 1, 10125, Torino, Italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Davies, M.B. | Lund Observatory, Department of Astronomy & Theoretical Physics, Lund University, Box 43, SE-221 00, Lund, Sweden | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Livingston, J.H. | Department of Astronomy, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo, 113-0033, Japan | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Palle, E. | Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), 38205, La Laguna, Tenerife, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, 38206, La Laguna, Tenerife, Spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Montañes Rodríguez, P. | Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), 38205, La Laguna, Tenerife, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, 38206, La Laguna, Tenerife, Spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Endl, M. | Department of Astronomy and McDonald Observatory, University of Texas at Austin, 2515 Speedway, Austin, TX, 78712, USA | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Hirano, T. | Department of Earth and Planetary Sciences, Tokyo Institute of Technology, 2-12-1 Ookayama, Meguro-ku, Tokio, Japan | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Prieto-Arranz, J. | Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), 38205, La Laguna, Tenerife, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, 38206, La Laguna, Tenerife, Spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Korth, J. | Rheinisches Institut fur Umweltforschung an der Universitat zu Koln, Aachener Strasse 209, 50931, Koln, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Grziwa, S. | Rheinisches Institut fur Umweltforschung an der Universitat zu Koln, Aachener Strasse 209, 50931, Koln, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Esposito, M. | Thuringer Landessternwarte Tautenburg, 07778, Tautenburg, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Albrecht, S. | Stellar Astrophysics Centre, Department of Physics and Astronomy, Aarhus University, Ny Munkegade 120, 8000, Aarhus C, Denmark | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Johnson, M.C. | Department of Astronomy, The Ohio State University, 140 West 18th Ave., Columbus, OH, 43210, USA | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Barragán, O. | Dipartimento di Fisica, Universita di Torino, Via Pietro Giuria 1, 10125, Torino, Italy; Sub-department of Astrophysics, Department of Physics, University of Oxford, Oxford, OX1 3RH, UK | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Parviainen, H. | Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), 38205, La Laguna, Tenerife, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, 38206, La Laguna, Tenerife, Spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Van Eylen, V. | Department of Astrophysical Sciences, Princeton University, 4 Ivy Lane, Princeton, NJ, 08544, USA | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Alonso Sobrino, R. | Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), 38205, La Laguna, Tenerife, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, 38206, La Laguna, Tenerife, Spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Beck, P.G. | Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), 38205, La Laguna, Tenerife, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, 38206, La Laguna, Tenerife, Spain; Institute fur Physik, Geophysik, Astrophysik und Meteorologie, Karl-Franzens Universit | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Cabrera Perez, Juan | Juan.Cabrera (at) dlr.de | https://orcid.org/0000-0001-6653-5487 | NICHT SPEZIFIZIERT | Carleo, I. | Astronomy Department and Van Vleck Observatory, Wesleyan University, Middletown, CT, 06459, USA | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Cochran, W.D. | Department of Astronomy and McDonald Observatory, University of Texas at Austin, 2515 Speedway, Austin, TX, 78712, USA | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Dai, F. | Department of Astrophysical Sciences, Princeton University, 4 Ivy Lane, Princeton, NJ, 08544, USA; Department of Physics and Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, MIT, Cambridge, MA, 02139, USA | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Deeg, H.J. | Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), 38205, La Laguna, Tenerife, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, 38206, La Laguna, Tenerife, Spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | de Leon, J.P. | Department of Astronomy, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo, 113-0033, Japan | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Eigmüller, Philipp | Philipp.Eigmueller (at) dlr.de | https://orcid.org/0000-0003-4096-0594 | NICHT SPEZIFIZIERT | Erikson, A | anders.erikson (at) dlr.de | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Fukui, A. | National Astronomical Observatory of Japan, NINS, 2-21-1 Osawa, Mitaka, Tokyo, 181-8588, Japan | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | González-Cuesta, L. | Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), 38205, La Laguna, Tenerife, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, 38206, La Laguna, Tenerife, Spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Guenther, E.W. | Thuringer Landessternwarte Tautenburg, 07778, Tautenburg, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Hidalgo, D. | Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), 38205, La Laguna, Tenerife, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, 38206, La Laguna, Tenerife, Spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Hjorth, M. | Stellar Astrophysics Centre, Department of Physics and Astronomy, Aarhus University, Ny Munkegade 120, 8000, Aarhus C, Denmark | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Kabath, P. | Astronomical Institute, Czech Academy of Sciences, Fricova 298, 25165, Ondrejov, Czech Republic | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Knudstrup, E. | Stellar Astrophysics Centre, Department of Physics and Astronomy, Aarhus University, Ny Munkegade 120, 8000, Aarhus C, Denmark | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Kusakabe, N. | National Astronomical Observatory of Japan, NINS, 2-21-1 Osawa, Mitaka, Tokyo, 181-8588, Japan; Astrobiology Center, NINS, 2-21-1 Osawa, Mitaka, Tokyo, 181-8588, Japan | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Lam, K.W.F. | Center for Astronomy and Astrophysics, TU Berlin, Hardenbergstr. 36, 10623, Berlin, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Lund, M.N. | Stellar Astrophysics Centre, Department of Physics and Astronomy, Aarhus University, Ny Munkegade 120, 8000, Aarhus C, Denmark | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Luque, R. | Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), 38205, La Laguna, Tenerife, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, 38206, La Laguna, Tenerife, Spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Mathur, S. | Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), 38205, La Laguna, Tenerife, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, 38206, La Laguna, Tenerife, Spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Murgas, F. | Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), 38205, La Laguna, Tenerife, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, 38206, La Laguna, Tenerife, Spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Narita, N. | Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), 38205, La Laguna, Tenerife, Spain; Department of Astronomy, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo, 113-0033, Japan; National Astronomical Observatory of Japan, NINS, 2-21-1 Osawa, Mitaka, Tokyo, | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Nespral, D. | Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), 38205, La Laguna, Tenerife, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, 38206, La Laguna, Tenerife, Spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Niraula, P. | Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences, MIT, 77 Massachusetts Avenue, Cambridge, MA, 02139, USA | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Olofsson, A.O.H. | Department of Space, Earth and Environment, Onsala Space Observatory, Chalmers University of Technology, SE-439 92, Onsala, Sweden | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Pätzold, M. | Rheinisches Institut fur Umweltforschung an der Universitat zu Koln, Aachener Strasse 209, 50931, Koln, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Rauer, H | heike.rauer (at) dlr.de | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Redfield, S. | Astronomy Department and Van Vleck Observatory, Wesleyan University, Middletown, CT, 06459, USA | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Ribas, I. | Institut de Ciencies de l'Espai (ICE, CSIC), Campus UAB,C/ de Can Magrans s/n, 08193, Bellaterra, Spain; Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), C/ Gran Capita 2-4, 08034, Barcelona, Spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Skarka, M. | Astronomical Institute, Czech Academy of Sciences, Fricova 298, 25165, Ondrejov, Czech Republic; Department of Theoretical Physics and Astrophysics, Masaryk University, Kotlarska 2, 61137, Brno, Czech Republic | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Smith, Alexis | Alexis.Smith (at) dlr.de | https://orcid.org/0000-0002-2386-4341 | NICHT SPEZIFIZIERT | Subjak, J. | Astronomical Institute, Czech Academy of Sciences, Fricova 298, 25165, Ondrejov, Czech Republic; Astronomical Institute, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University, Ke Karlovu 2027/3, 12116, Prague, Czech Republic | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Tamura, M. | Department of Astronomy, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo, 113-0033, Japan; National Astronomical Observatory of Japan, NINS, 2-21-1 Osawa, Mitaka, Tokyo, 181-8588, Japan; Astrobiology Center, NINS, 2-21-1 Osawa, Mitaka, Tokyo, 181-8 | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT |
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Datum: | 2019 |
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Erschienen in: | Astronomy & Astrophysics |
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Referierte Publikation: | Ja |
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Open Access: | Nein |
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Gold Open Access: | Nein |
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In SCOPUS: | Ja |
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In ISI Web of Science: | Ja |
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Band: | 628 |
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DOI: | 10.1051/0004-6361/201935505 |
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Seitenbereich: | A64 |
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Verlag: | EDP Sciences |
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ISSN: | 0004-6361 |
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Status: | veröffentlicht |
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Stichwörter: | planetary systems, stars: fundamental parameters, stars: individual: EPIC 212036875, techniques: photometric, techniques: radial velocities |
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HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr |
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HGF - Programm: | Raumfahrt |
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HGF - Programmthema: | Erforschung des Weltraums |
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DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt |
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DLR - Forschungsgebiet: | R EW - Erforschung des Weltraums |
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DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - Projekt COROT Beteiligung (alt) |
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Standort: |
Berlin-Adlershof
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Institute & Einrichtungen: | Institut für Planetenforschung > Extrasolare Planeten und Atmosphären Institut für Planetenforschung > Leitungsbereich PF |
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Hinterlegt von: |
Smith, Dr Alexis M S
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Hinterlegt am: | 30 Sep 2019 14:08 |
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Letzte Änderung: | 28 Mär 2023 23:54 |
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Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags
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