A planetary system with two transiting mini-Neptunes near the radius valley transition around the bright M dwarf TOI-776

Luque, R. und Serrano, L.M. und Molaverdikhani, K. und Nixon, M.C. und Livingston, J.H. und Guenther, E.W. und Palle, E. und Madhusudhan, N. und Nowak, G. und Korth, J. und Cochran, W.D. und Hirano, T. und Chaturvedi, P. und Goffo, E. und Albrecht, S. und Barragán, O. und Briceño, C. und Cabrera Perez, Juan und Charbonneau, D. und Cloutier, R. und Collins, K.A. und Collins, K.I. und Colón, K.D. und Crossfield, I.J.M. und Csizmadia, Sz. und Dai, F. und Deeg, H.J. und Esposito, M. und Fridlund, M. und Gandolfi, D. und Georgieva, I. und Glidden, A. und Goeke, R.F. und Grziwa, S. und Hatzes, A.P. und Henze, C.E. und Howell, S.B. und Irwin, J. und Jenkins, J.M. und Jensen, E.L.N. und Kabath, P. und Kidwell, Jr. und Kielkopf, J.F. und Knudstrup, E. und Lam, K.W.F. und Latham, D.W. und Lissauer, J.J. und Mann, A.W. und Matthews, E.C. und Mireles, I. und Narita, N. und Paegert, M. und Persson, C.M. und Redfield, S. und Ricker, G.R. und Rodler, F. und Schlieder, J.E. und Scott, N.J. und Seager, S. und Svubjak, J. und Tan, T.G. und Ting, E.B. und Vanderspek, R. und Van Eylen, V. und Winn, J.N. und Ziegler, C. (2021) A planetary system with two transiting mini-Neptunes near the radius valley transition around the bright M dwarf TOI-776. Astronomy & Astrophysics, 645, A41. EDP Sciences. doi: 10.1051/0004-6361/202039455. ISSN 0004-6361.

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Offizielle URL: https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2021/01/aa39455-20/aa39455-20.html

Kurzfassung

We report the discovery and characterization of two transiting planets around the bright M1 V star LP 961-53 (TOI-776,J=8.5 mag,M=0.54±0.03M) detected during Sector 10 observations of the Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Combining them with HARPS radialvelocities, as well as ground-based follow-up transit observations from MEarth and LCOGT telescopes, we measured for the inner planet, TOI-776 b, a period of 8.25 d, a radius of 1.83±0.11R⊕, and a mass of 4.66±0.97M⊕; and for the outer planet, TOI-776 c, a period of 15.66 d, a radiusof 2.06±0.13R⊕, and a mass of 6.1±1.5M⊕. The Doppler data shows one additional signal, with a period of∼35 d, associated with the rotationalperiod of the star. The analysis of fifteen years of ground-based photometric monitoring data and the inspection of different spectral line indicatorsconfirm this assumption. The bulk densities of TOI-776 b and c allow for a wide range of possible interior and atmospheric compositions. However,both planets have retained a significant atmosphere, with slightly different envelope mass fractions. Thanks to their location near the radius gap forM dwarfs, we can start to explore the mechanism(s) responsible for the radius valley emergence around low-mass stars as compared to solar-likestars. While a larger sample of well-characterized planets in this parameter space is still needed to draw firm conclusions, we tentatively estimatethat the stellar mass below which thermally-driven mass loss is no longer the main formation pathway for sculpting the radius valley is between0.63 and 0.54M. Due to the brightness of the star, the TOI-776 system is also an excellent target for theJWST, providing a remarkable laboratoryto break the degeneracy in planetary interior models and to test formation and evolution theories of small planets around low-mass stars

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Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

A planetary system with two transiting mini-Neptunes near the radius valley transition around the bright M dwarf TOI-776

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Luque, R.	Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), 38205, La Laguna, Tenerife, Spain );; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna (ULL), 38206, La Laguna, Tenerife, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Serrano, L.M.	Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino, via PietroGiuria 1, I-10125, Torino, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Molaverdikhani, K.	Landessternwarte, Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Königstuhl 12, 69117 Heidelberg, Germany; Max-Planck-Institut für Astronomie, Königstuhl 17, 69117 Heidelberg, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Nixon, M.C.	Institute of Astronomy, University of Cambridge, Madingley Road,Cambridge CB3 0HA, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Livingston, J.H.	Department of Astronomy, University of Tokyo, 7-3-1 Hongo,Bunkyo-ky, Tokyo 113-0033, Japan	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Guenther, E.W.	Thüringer Landessternwarte Tautenburg, 07778, Tautenburg, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Palle, E.	instituto de astrofísica de canarias, 38205 la laguna, tenerife, spain \| departamento de astrofisica, universidad de la laguna, 38206 la laguna, spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Madhusudhan, N.	IoA, University of Cambridge, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Nowak, G.	Instituto de Astrofısica de Canarias (IAC), 38205 La Laguna, Tenerife, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Korth, J.	Rheinisches Institut für Umweltforschung an der Universitaet zu Koeln, Aachener Strasse 209, D-50931 Koeln, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Cochran, W.D.	Center for Planetary Systems Habitability and McDonald Observa-tory, The University of Texas at Austin, Austin, TX 78730, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hirano, T.	Department of Earth and Planetary Sciences, Tokyo Institute of Technology, 2-12-1 Ookayama, Meguro-ku, Tokyo, 152-8551, Japan	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Chaturvedi, P.	Thüringer Landessternwarte Tautenburg, Sternwarte 5, 07778 Taut-enburg, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Goffo, E.	Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino, via PietroGiuria 1, I-10125, Torino, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Albrecht, S.	Stellar Astrophysics Centre, Department of Physics and Astronomy, Aarhus University, Ny Munkegade 120, DK-8000 Aarhus C, Denmark	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Barragán, O.	Sub-department of Astrophysics, Department of Physics, Universityof Oxford, Oxford OX1 3RH, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Briceño, C.	Cerro Tololo Inter-American Observatory, Casilla 603, La Serena, Chile	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Cabrera Perez, Juan	Juan.Cabrera (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0001-6653-5487	NICHT SPEZIFIZIERT
Charbonneau, D.	Center for Astrophysics\|Harvard & Smithsonian, 60 Garden Street,Cambridge, MA 02138, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Cloutier, R.	Center for Astrophysics \| Harvard & Smithsonian, 60 Garden Street, Cambridge, MA 02138, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Collins, K.A.	Center for Astrophysics\|Harvard & Smithsonian, 60 Garden Street,Cambridge, MA 02138, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Collins, K.I.	George Mason University, 4400 University Drive, Fairfax, VA,22030 USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Colón, K.D.	Exoplanets and Stellar Astrophysics Laboratory, Mail Code 667,NASA Goddard Space Flight Center, 8800 Greenbelt Rd., Green-belt MD, 20771, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Crossfield, I.J.M.	Department of Physics and Astronomy, University of Kansas,Lawrence, KS, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Csizmadia, Sz.	szilard.csizmadia (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0001-6803-9698	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 astrofísica de canarias, 38205 la laguna, tenerife, spain \| departamento de astrofisica, universidad de la laguna, 38206 la laguna, spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Esposito, M.	Thüringer Landessternwarte Tautenburg, 07778, Tautenburg, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Fridlund, M.	Department of Space, Earth and Environment, Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory, 439 92, Onsala, Sweden; Leiden Observatory, Leiden University, 2333CA, Leiden, The Netherlands	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Gandolfi, D.	Dipartimento di Fisica, Università di Torino, via P. Giuria 1, I-10125 Torino, Italy	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
Glidden, A.	Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA; Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), Glorieta de la Astronomía s/n, 18008 Granada, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Goeke, R.F.	Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences, Mas-sachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Grziwa, S.	Rheinisches Institut furr Umweltforschung an der Universitaet zu Koeln, Aachener Strasse 209, 50931 Koeln, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hatzes, A.P.	Thüringer Landessternwarte Tautenburg, 07778, Tautenburg, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Henze, C.E.	Space Science & Astrobiology Division, NASA Ames ResearchCenter, Moffett Field, CA 94035, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Howell, S.B.	Space Science & Astrobiology Division, NASA Ames ResearchCenter, Moffett Field, CA 94035, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Irwin, J.	Center for Astrophysics\|Harvard & Smithsonian, 60 Garden Street,Cambridge, MA 02138, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Jenkins, J.M.	Space Science & Astrobiology Division, NASA Ames ResearchCenter, Moffett Field, CA 94035, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Jensen, E.L.N.	Dept. of Physics & Astronomy, Swarthmore College, SwarthmorePA 19081, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kabath, P.	Astronomical Institute, Czech Academy of Sciences, Fricova 298, 25165, Ondrejov, Czech Republic	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kidwell, Jr.	pace Telescope Science Institute, Baltimore, MD, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kielkopf, J.F.	Department of Physics and Astronomy, University of Louisville,Louisville, KY 40292, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Knudstrup, E.	Stellar Astrophysics Centre, Deparment of Physics and Astronomy, Aarhus University, Ny Munkegrade 120, 8000 Aarhus C, Denmark	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lam, K.W.F.	Center for Astronomy and Astrophysics, Technical University Berlin, Hardenbergstr. 36, 10623 Berlin, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Latham, D.W.	Center for Astrophysics\|Harvard & Smithsonian, 60 Garden Street,Cambridge, MA 02138, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lissauer, J.J.	Space Science & Astrobiology Division, NASA Ames ResearchCenter, Moffett Field, CA 94035, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mann, A.W.	Department of Physics and Astronomy, The University of NorthCarolina at Chapel Hill, Chapel Hill, NC 27599-3255, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Matthews, E.C.	Department of Physics and Kavli Institute for Astrophysics andSpace Research, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge,MA 02139, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mireles, I.	Department of Physics and Kavli Institute for Astrophysics andSpace Research, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge,MA 02139, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Narita, N.	Department of Astronomy, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-0033, Japan	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Paegert, M.	Center for Astrophysics\|Harvard & Smithsonian, 60 Garden Street,Cambridge, MA 02138, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Persson, C.M.	Department of Space, Earth and Environment, Chalmers Universityof Technology, Onsala Space Observatory, 439 92 Onsala, Sweden	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Redfield, S.	Astronomy Department and Van Vleck Observatory, Wesleyan University, Middletown, CT, 06459, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ricker, G.R.	Department of Physics and Kavli Institute for Astrophysics andSpace Research, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge,MA 02139, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Rodler, F.	Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, MA 02138, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Schlieder, J.E.	Exoplanets and Stellar Astrophysics Laboratory, Mail Code 667,NASA Goddard Space Flight Center, 8800 Greenbelt Rd., Green-belt MD, 20771, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Scott, N.J.	Space Science & Astrobiology Division, NASA Ames ResearchCenter, Moffett Field, CA 94035, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Seager, S.	NSF Graduate Research Fellow, Steward Observatory, University of Arizona, Tucson, AZ, 85721, USA; Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences, MIT, Cambridge, MA, 02139, USA; Department of Aeronautics and Astronautics, MIT, Cambridge, MA, 0213	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Svubjak, J.	Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences, Friˇcova298, 25165 Ondˇrejov, Czech Republic	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Tan, T.G.	erth Exoplanet Survey Telescope, Perth, Western Australia	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ting, E.B.	Space Science & Astrobiology Division, NASA Ames ResearchCenter, Moffett Field, CA 94035, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Vanderspek, R.	Department of Physics and Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, MIT, Cambridge, MA, 02139, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Van Eylen, V.	Mullard Space Science Laboratory, University College London,Holmbury St Mary, Dorking, Surrey RH5 6NT, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Winn, J.N.	Massachusetts Institute of Technology (MIT) 77 Massachusetts Avenue, Cambridge, MA 02139-4307, United States	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ziegler, C.	Dunlap Institute for Astronomy and Astrophysics, University of Toronto, 50 St. George Street, Toronto, Ontario, M5S 3H4, Canada	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

5 Januar 2021

Erschienen in:

Astronomy & Astrophysics

Referierte Publikation:

Open Access:

Gold Open Access:

Nein

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

Band:

645

DOI:

10.1051/0004-6361/202039455

Seitenbereich:

A41

Verlag:

EDP Sciences

ISSN:

0004-6361

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

lanetary systems – techniques: photometric – techniques: radial velocities – stars: individual: LP 961-53 – stars: low-mass

HGF - Forschungsbereich:

Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr

HGF - Programm:

Raumfahrt

HGF - Programmthema:

Erforschung des Weltraums

DLR - Schwerpunkt:

Raumfahrt

DLR - Forschungsgebiet:

R EW - Erforschung des Weltraums

DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):

R - Projekt PLATO (alt)

Standort:

Berlin-Adlershof

Institute & Einrichtungen:

Institut für Planetenforschung > Extrasolare Planeten und Atmosphären

Hinterlegt von:

Csizmadia, Szilard

Hinterlegt am:

05 Jan 2021 07:25

Letzte Änderung:

05 Dez 2023 07:17

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