A Radial Velocity Study of the Planetary System of Pi Mensae: Improved Planet Parameters for Pi Mensae c and a Third Planet on a 125 Day Orbit

Hatzes, Artie P. und Gandolfi, Davide und Korth, Judith und Rodler, Florian und Sabotta, Silvia und Esposito, Massimiliano und Barragan, Oscar und Van Eylen, Vincent und Livingston, John H. und Serrano, Luisa Maria und Luque, Rafael und Smith, Alexis M.S. und Redfield, Seth und Persson, Carina M. und Pätzold, Martin und Palle, Enric und Nowak, Grzegorz und Osborne, Hannah L.M. und Narita, Norio und Mathur, Savita und Lam, Kristine W.F. und Kabath, Petr und Johnson, Marshall C. und Guenther, Eike W. und Grziwa, Sascha und Goffo, Elisa und Fridlund, Malcolm und Endl, Michael und Deeg, Hans J. und Csizmadia, Szilard und Cochran, William D. und González Cuesta, Lucía und Chaturvedi, Priyanka und Carleo, Ilaria und Cabrera Perez, Juan und Beck, Paul G. und Albrecht, Simon (2022) A Radial Velocity Study of the Planetary System of Pi Mensae: Improved Planet Parameters for Pi Mensae c and a Third Planet on a 125 Day Orbit. The Astronomical Journal, 163 (5), Seite 223. IOP Publishing. doi: 10.3847/1538-3881/ac5dcb. ISSN 0004-6256.

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Offizielle URL: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ac5dcb

Kurzfassung

Pi Men hosts a transiting planet detected by the Transiting Exoplanet Survey Satellite space mission and an outer planet in a 5.7 yr orbit discovered by radial velocity (RV) surveys. We studied this system using new RV measurements taken with the HARPS spectrograph on ESO's 3.6 m telescope, as well as archival data. We constrain the stellar RV semiamplitude due to the transiting planet, Pi Men c, as K_c = 1.21 ± 0.12 m/s, resulting in a planet mass of M_c = 3.63 ± 0.38 Mearth. A planet radius of R_c = 2.145 ± 0.015 Rearth yields a bulk density of rho_c = 2.03 ± 0.22 g/cm³. The precisely determined density of this planet and the brightness of the host star make Pi Men c an excellent laboratory for internal structure and atmospheric characterization studies. Our HARPS RV measurements also reveal compelling evidence for a third body, Pi Men d, with a minimum mass M d sin i_d = 13.38 ± 1.35 Mearth orbiting with a period of P_orb,d = 125 days on an eccentric orbit (e_d = 0.22). A simple dynamical analysis indicates that the orbit of Pi Men d is stable on timescales of at least 20 Myr. Given the mutual inclination between the outer gaseous giant and the inner rocky planet and the presence of a third body at 125 days, Pi Men is an important planetary system for dynamical and formation studies.

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Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

A Radial Velocity Study of the Planetary System of Pi Mensae: Improved Planet Parameters for Pi Mensae c and a Third Planet on a 125 Day Orbit

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Hatzes, Artie P.	Thuringer Landessternwarte Tautenburg, Sternwarte 5, D-07778 Tautenberg, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Gandolfi, Davide	Dipartimento di Fisica, Universita degli Studi di Torino, via Pietro Giuria 1, I-10125, Torino, Italy	https://orcid.org/0000-0001-8627-9628	NICHT SPEZIFIZIERT
Korth, Judith	Department of Space, Earth and Environment, Astronomy and Plasma Physics, Chalmers University of Technology, SE-41296 Gothenburg, Sweden	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Rodler, Florian	European Southern Observatory(ESO), Alonso de Córdova 3107, Vitacura, Casilla 19001, Santiago de Chile, Chile	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Sabotta, Silvia	Landessternwarte, Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Königstuhl 12, D-69117 Heidelberg, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Esposito, Massimiliano	Thuringer Landessternwarte Tautenburg, Sternwarte 5, D-07778 Tautenberg, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Barragan, Oscar	Oxford Astrophysics, Department of Physics, University of Oxford, Denys Wilkinson Building, Keble Road, Oxford OX1 3RH, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Van Eylen, Vincent	Mullard Space Science Laboratory, University College London, Holmbury St Mary, Dorking, Surrey RH5 6NT, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Livingston, John H.	Department of Astronomy, University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-0033, Japan 0000-0002-4881-3620	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Serrano, Luisa Maria	Dipartimento di Fisica, Universita degli Studi di Torino, via Pietro Giuria 1, I-10125, Torino, Italy	https://orcid.org/0000-0001-8627-9628	NICHT SPEZIFIZIERT
Luque, Rafael	Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), E-18008, Granada, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Smith, Alexis M.S.	alexis.smith (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0002-2386-4341	NICHT SPEZIFIZIERT
Redfield, Seth	Astronomy Department and Van Vleck Observatory, Wesleyan University, Middletown, CT 06459, USA	https://orcid.org/0000-0003-3786-3486	NICHT SPEZIFIZIERT
Persson, Carina M.	Department of Space, Earth and Environmanet, Chalmers University of Technology, Onsala space Observatory, SE-439 92 Onsala Sweden	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Pätzold, Martin	Rheinisches Institut fur Umweltforschung an der Universitat zu Köln, Aachener Strasse 209, D-50931 Koln, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Palle, Enric	Instituto de Astrofisica de Canarias, C/ Via Lactea s/n, E-38205 La Laguna, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, E-38206 La Laguna, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Nowak, Grzegorz	Instituto de Astrofisica de Canarias, C/ Via Lactea s/n, E-38205 La Laguna, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, E-38206 La Laguna, Spain 0000-0002-7031-7754	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Osborne, Hannah L.M.	Mullard Space Science Laboratory, University College London, Holmbury St Mary, Dorking, Surrey RH5 6NT, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Narita, Norio	Department of Astronomy, University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-0033, Japan; Instituto de Astrofisica de Canarias, C/ Via Lactea s/n, E-38205 La Laguna, Spain; Astrobiology Center, NINS, 2-21-1 Osawa, Mitaka, Tokyo 181-8588, Japan ; Nation	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mathur, Savita	Instituto de Astrofisica de Canarias, C/ Via Lactea s/n, E-38205 La Laguna, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, E-38206 La Laguna, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lam, Kristine W.F.	kristine.lam (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kabath, Petr	Astronomical Institute, Czech Academy of Sciences, Fricova 298, 25165, Ondrejov, Czech Republic 0000-0002-1623-5352	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Johnson, Marshall C.	Department of Astronomy, The Ohio State University, 140 West 18th Ave., Columbus, OH 43210, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Guenther, Eike W.	Thuringer Landessternwarte Tautenburg, Sternwarte 5, D-07778 Tautenberg, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Grziwa, Sascha	Rheinisches Institut für Umweltforschung an der Universität zu Köln, Aachener Strasse 209, D-50931 Köln, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Goffo, Elisa	Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino, via PietroGiuria 1, I-10125, Torino, Italy ; Thüringer Landessternwarte Tautenburg, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Fridlund, Malcolm	Department of Space, Earth and Environment, Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory, SE-439 92 Onsala, Sweden ; Leiden Observatory, University of Leiden, PO Box 9513, 2300 RA, Leiden, The Netherlands 0000-0003-2180-9936	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Endl, Michael	Department of Astronomy and McDonald Observatory, University of Texas at Austin, 2515 Speedway, Stop C1400, Austin, TX 78712, USA	https://orcid.org/0000-0002-7714-6310	NICHT SPEZIFIZIERT
Deeg, Hans J.	Instituto de Astrofisica de Canarias, C/ Via Lactea s/n, E-38205 La Laguna, Spain ; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, E-38206 La Laguna, Spain 0000-0003-0047-4241	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Csizmadia, Szilard	szilard.csizmadia (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Cochran, William D.	Department of Astronomy and McDonald Observatory, University of Texas at Austin, 2515 Speedway, Stop C1400, Austin, TX 78712, USA	https://orcid.org/0000-0001-9662-3496	NICHT SPEZIFIZIERT
González Cuesta, Lucía	Instituto de Astrofisica de Canarias, C/ Via Lactea s/n, E-38205 La Laguna, Spain ; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, E-38206 La Laguna, Spain 0000-0003-0047-4241	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Chaturvedi, Priyanka	Thuringer Landessternwarte Tautenburg, Sternwarte 5, D-07778 Tautenberg, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Carleo, Ilaria	Instituto de Astrofisica de Canarias, C/ Via Lactea s/n, E-38205 La Laguna, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, E-38206 La Laguna, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Cabrera Perez, Juan	Juan.Cabrera (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0001-6653-5487	NICHT SPEZIFIZIERT
Beck, Paul G.	Instituto de Astrofisica de Canarias, C/ Via Lactea s/n, E-38205 La Laguna, Spain ; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, E-38206 La Laguna, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Albrecht, Simon	Stellar Astrophysics Centre, Dep. of Physics and Astronomy, Aarhus University, Ny Munkegade 120, DK-8000 Aarhus C, Denmark	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

Mai 2022

Erschienen in:

The Astronomical Journal

Referierte Publikation:

Open Access:

Gold Open Access:

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

Band:

163

DOI:

10.3847/1538-3881/ac5dcb

Seitenbereich:

Seite 223

Verlag:

IOP Publishing

ISSN:

0004-6256

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

Exoplanet systems, 484, Astrophysics - Earth and Planetary Astrophysics, Astrophysics - Solar and Stellar 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:

Lam, Wai Fun

Hinterlegt am:

10 Nov 2022 10:22

Letzte Änderung:

10 Nov 2022 10:22

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