NGTS-21b: an inflated Super-Jupiter orbiting a metal-poor K dwarf

Alves, Douglas R. und Jenkins, James S und Vines, Jose I und Nielsen, Louise D und Gill, Samuel und Acton, Jack S und Anderson, D R und Bayliss, Daniel und Bouchy, François und Breytenbach, Hannes und Bryant, Edward M und Burleigh, Matthew R und Casewell, Sarah L und Eigmüller, Philipp und Gillen, Edward und Goad, Michael R und Günther, Maximilian N und Henderson, Beth A und Kendall, Alicia und Lendl, Monika und Moyano, Maximiliano und Sefako, Ramotholo R und Smith, Alexis M S und Costes, Jean C und Tilbrook, Rosanne H und Thomas, Jessymol K und Udry, Stéphane und Watson, Christopher A und West, Richard G und Wheatley, Peter J und Worters, Hannah L und Osborn, Ares (2022) NGTS-21b: an inflated Super-Jupiter orbiting a metal-poor K dwarf. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 517 (3), Seiten 4447-4457. Oxford University Press. doi: 10.1093/mnras/stac2884. ISSN 0035-8711.

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2MB

Offizielle URL: https://academic.oup.com/mnras/article/517/3/4447/6753214

Kurzfassung

We report the discovery of NGTS-21b , a massive hot Jupiter orbiting a low-mass star as part of the Next Generation Transit Survey (NGTS). The planet has a mass and radius of 2.36 ± 0.21 MJ and 1.33 ± 0.03 RJ, and an orbital period of 1.543 d. The host is a K3V (Teff = 4660 ± 41 K) metal-poor ([Fe/H] = -0.26 ± 0.07 dex) dwarf star with a mass and radius of 0.72 ± 0.04 M⊙ and 0.86 ± 0.04R⊙. Its age and rotation period of 10.02+3.29−7.30 Gyr and 17.88 ± 0.08 d, respectively, are in accordance with the observed moderately low-stellar activity level. When comparing NGTS-21b with currently known transiting hot Jupiters with similar equilibrium temperatures, it is found to have one of the largest measured radii despite its large mass. Inflation-free planetary structure models suggest the planet's atmosphere is inflated by ∼21 per cent, while inflationary models predict a radius consistent with observations, thus pointing to stellar irradiation as the probable origin of NGTS-21b's radius inflation. Additionally, NGTS-21b's bulk density (1.25 ± 0.15 g cm-3) is also amongst the largest within the population of metal-poor giant hosts ([Fe/H] < 0.0), helping to reveal a falling upper boundary in metallicity-planet density parameter space that is in concordance with core accretion formation models. The discovery of rare planetary systems such as NGTS-21 greatly contributes towards better constraints being placed on the formation and evolution mechanisms of massive planets orbiting low-mass stars.

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Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

NGTS-21b: an inflated Super-Jupiter orbiting a metal-poor K dwarf

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Alves, Douglas R.	Departamento de Astronomía, Universidad de Chile, Casilla 36-D, 7591245, Santiago, Chile; Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA), Casilla 36-D, 7591245, Santiago, Chile	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Jenkins, James S	entro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA), Casilla 36-D, 7591245, Santiago, Chile; Núcleo de Astronomía, Facultad de Ingeniería y Ciencias, Universidad Diego Portales, Av. Ejército 441 Santiago, Chile	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Vines, Jose I	Departamento de Astronomía, Universidad de Chile, Casilla 36-D, 7591245, Santiago, Chile	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Nielsen, Louise D	European Southern Observatory (ESO), Karl-Schwarzschild-Straße 2, D-85748 Garching bei München, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Gill, Samuel	Department of Physics, University of Warwick, Gibbet Hill Road, Coventry CV4 7AL, UK; Centre for Exoplanets and Habitability, University of Warwick, Gibbet Hill Road, Coventry CV4 7AL, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Acton, Jack S	School of Physics and Astronomy, University of Leicester, Leicester LE1 7RH, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Anderson, D R	Department of Physics, University of Warwick, Gibbet Hill Road, Coventry CV4 7AL, UK; Centre for Exoplanets and Habitability, University of Warwick, Gibbet Hill Road, Coventry CV4 7AL, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bayliss, Daniel	Department of Physics, University of Warwick, Gibbet Hill Road, Coventry CV4 7AL, UK; Centre for Exoplanets and Habitability, University of Warwick, Gibbet Hill Road, Coventry CV4 7AL, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bouchy, François	Departement d'Astronomie, Université de Genève, 51 chemin Pegasi, CH-1290 Sauverny, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Breytenbach, Hannes	South African Astronomical Observatory, PO Box 9, Observatory 7935 Cape Town, South Africa; Department of Astronomy, University of Cape Town, Rondebosch 7700 Cape Town, South Africa	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bryant, Edward M	Mullard Space Science Laboratory, University College London, Holmbury St Mary, Dorking, Surrey RH5 6NT, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Burleigh, Matthew R	School of Physics and Astronomy, University of Leicester, Leicester LE1 7RH, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Casewell, Sarah L	School of Physics and Astronomy, University of Leicester, Leicester LE1 7RH, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Eigmüller, Philipp	Philipp.Eigmueller (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0003-4096-0594	NICHT SPEZIFIZIERT
Gillen, Edward	Astronomy Unit, Queen Mary University of London, Mile End Road, London E1 4NS, UK; Astrophysics Group, Cavendish Laboratory, J.J. Thomson Avenue, Cambridge CB3 0HE, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Goad, Michael R	School of Physics and Astronomy, University of Leicester, Leicester LE1 7RH, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Günther, Maximilian N	European Space Agency (ESA), European Space Research and Technology Centre (ESTEC), Keplerlaan 1, NL-2201 AZ Noordwijk, the Netherlands	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Henderson, Beth A	School of Physics and Astronomy, University of Leicester, Leicester LE1 7RH, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kendall, Alicia	School of Physics and Astronomy, University of Leicester, Leicester LE1 7RH, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lendl, Monika	Departement d'Astronomie, Université de Genève, 51 chemin Pegasi, CH-1290 Sauverny, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Moyano, Maximiliano	Instituto de Astronomía, Universidad Católica del Norte, Casa Central, Angamos 0610 Antofagasta, Chile	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Sefako, Ramotholo R	Department of Astronomy, University of Cape Town, Rondebosch 7700 Cape Town, South Africa	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Smith, Alexis M S	Alexis.Smith (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0002-2386-4341	NICHT SPEZIFIZIERT
Costes, Jean C	Aix Marseille Univ, CNRS, CNES, LAM, Marseille, 13388, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Tilbrook, Rosanne H	School of Physics and Astronomy, University of Leicester, Leicester LE1 7RH, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Thomas, Jessymol K	Department of Astronomy, University of Cape Town, Rondebosch 7700 Cape Town, South Africa	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Udry, Stéphane	Departement d'Astronomie, Université de Genève, 51 chemin Pegasi, CH-1290 Sauverny, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Watson, Christopher A	Astrophysics Research Centre, School of Mathematics and Physics, Queen's University Belfast, BT7 1NN Belfast, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
West, Richard G	Department of Physics, University of Warwick, Gibbet Hill Road, Coventry CV4 7AL, UK; Centre for Exoplanets and Habitability, University of Warwick, Gibbet Hill Road, Coventry CV4 7AL, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Wheatley, Peter J	Department of Physics, University of Warwick, Gibbet Hill Road, Coventry CV4 7AL, UK; Centre for Exoplanets and Habitability, University of Warwick, Gibbet Hill Road, Coventry CV4 7AL, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Worters, Hannah L	Department of Astronomy, University of Cape Town, Rondebosch 7700 Cape Town, South Africa	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Osborn, Ares	Department of Physics, University of Warwick, Gibbet Hill Road, Coventry CV4 7AL, UK; Centre for Exoplanets and Habitability, University of Warwick, Gibbet Hill Road, Coventry CV4 7AL, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

Dezember 2022

Erschienen in:

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Referierte Publikation:

Open Access:

Gold Open Access:

Nein

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

Band:

517

DOI:

10.1093/mnras/stac2884

Seitenbereich:

Seiten 4447-4457

Verlag:

Oxford University Press

ISSN:

0035-8711

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

techniques: photometric; techniques: radial velocities; planets and satellites: detection; planets and satellites: fundamental parameters; planets and satellites: general; stars: general; Astrophysics - Earth and Planetary Astrophysics

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 - PMC und Science

Standort:

Berlin-Adlershof

Institute & Einrichtungen:

Institut für Planetenforschung > Extrasolare Planeten und Atmosphären

Hinterlegt von:

Eigmüller, Dr. Philipp

Hinterlegt am:

08 Nov 2022 07:45

Letzte Änderung:

08 Jan 2024 13:38

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