The TESS-Keck Survey. XI. Mass Measurements for Four Transiting Sub-Neptunes Orbiting K Dwarf TOI-1246

Turtelboom, Emma V. und Weiss, Lauren M. und Dressing, Courtney D. und Nowak, Grzegorz und Palle, Enric und Beard, Corey und Blunt, Sarah und Brinkman, Casey und Chontos, Ashley und Claytor, Zachary R. und Dai, Fei und Dalba, Paul A. und Giacalone, Steven und Gonzales, Erica und Harada, Caleb K. und Hill, Michelle L. und Holcomb, Rae und Korth, Judith und Lubin, Jack und Masseron, Thomas und MacDougall, Mason G. und Mayo, Andrew W. und Mocnik, Teo und Akana Murphy, Joseph M. und Polanski, Alex S. und Rice, Malena und Rubenzahl, Ryan A. und Scarsdale, Nicholas und Stassun, Keivan G. und Tyler, Dakotah B. und Zandt, Judah Van und Crossfield, Ian J. M. und Deeg, Hans J. und Fulton, Benjamin und Gandolfi, Davide und Howard, Andrew W. und Huber, Daniel und Isaacson, Howard und Kane, Stephen R. und Lam, Kristine W. F. und Luque, Rafael und Martín, Eduardo L. und Morello, Giuseppe und Orell-Miquel, Jaume und Petigura, Erik A. und Robertson, Paul und Roy, Arpita und Van Eylen, Vincent und Baker, David und Belinski, Alexander A. und Bieryla, Allyson und Ciardi, David R. und Collins, Karen A. und Cutting, Neil und Della-Rose, Devin J. und Ellingsen, Taylor B. und Furlan, E. und Gan, Tianjun und Gnilka, Crystal L. und Guerra, Pere und Howell, Steve B. und Jimenez, Mary und Latham, David W. und Larivière, Maude und Lester, Kathryn V. und Lillo-Box, Jorge und Luker, Lindy und Mann, Christopher R. und Plavchan, Peter P. und Safonov, Boris S. und Skinner, Brett und Strakhov, Ivan A. und Wittrock, Justin M. und Caldwell, Douglas A. und Essack, Zahra und Jenkins, Jon M. und Quintana, Elisa V. und Ricker, George R. und Vanderspek, Roland K. und Seager, S. und Winn, Joshua N. (2022) The TESS-Keck Survey. XI. Mass Measurements for Four Transiting Sub-Neptunes Orbiting K Dwarf TOI-1246. The Astronomical Journal, 163 (6), Seite 293. IOP Publishing. doi: 10.3847/1538-3881/ac69e5. ISSN 0004-6256.

PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
3MB

Offizielle URL: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ac69e5

Kurzfassung

Multiplanet systems are valuable arenas for investigating exoplanet architectures and comparing planetary siblings. TOI-1246 is one such system, with a moderately bright K dwarf (V = 11.6, K = 9.9) and four transiting sub-Neptunes identified by TESS with orbital periods of 4.31, 5.90, 18.66, and 37.92 days. We collected 130 radial velocity observations with Keck/HIRES and TNG/HARPS-N to measure planet masses. We refit the 14 sectors of TESS photometry to refine planet radii (2.97 ± 0.06 R⊕, 2.47 ± 0.08 R⊕, 3.46 ± 0.09 R⊕, and 3.72 ± 0.16 R⊕) and confirm the four planets. We find that TOI-1246 e is substantially more massive than the three inner planets (8.1 ± 1.1 M⊕, 8.8 ± 1.2 M⊕, 5.3 ± 1.7 M⊕, and 14.8 ± 2.3 M⊕). The two outer planets, TOI-1246 d and TOI-1246 e, lie near to the 2:1 resonance (Pe/Pd = 2.03) and exhibit transit-timing variations. TOI-1246 is one of the brightest four-planet systems, making it amenable for continued observations. It is one of only five systems with measured masses and radii for all four transiting planets. The planet densities range from 0.70 ± 0.24 to 3.21 ± 0.44 g cm−3, implying a range of bulk and atmospheric compositions. We also report a fifth planet candidate found in the RV data with a minimum mass of 25.6 ± 3.6 M⊕. This planet candidate is exterior to TOI-1246 e, with a candidate period of 93.8 days, and we discuss the implications if it is confirmed to be planetary in nature.

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https://elib.dlr.de/190458/

Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

The TESS-Keck Survey. XI. Mass Measurements for Four Transiting Sub-Neptunes Orbiting K Dwarf TOI-1246

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Turtelboom, Emma V.	Department of Astronomy, 501 Campbell Hall, University of California, Berkeley, CA 94720, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Weiss, Lauren M.	Department of Physics, University of Notre Dame, Notre Dame, IN, 46556, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Dressing, Courtney D.	Astronomy Department, University of California, Berkeley, CA 94720, USA	https://orcid.org/0000-0001-8189-0233	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
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
Beard, Corey	Department of Physics and Astronomy, University of California, Irvine, Irvine, CA 92697, USA	https://orcid.org/0000-0001-7708-2364	NICHT SPEZIFIZIERT
Blunt, Sarah	Department of Astronomy, California Institute of Technology, Pasadena, CA 91125, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Brinkman, Casey	Institute for Astronomy, University of Hawai'i, 2680 Woodlawn Drive, Honolulu, HI 96822, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Chontos, Ashley	Institute for Astronomy, University of Hawai‘i, 2680 Woodlawn Drive, Honolulu, HI 96822, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Claytor, Zachary R.	Institute for Astronomy, University of Hawai‘i, 2680 Woodlawn Drive, Honolulu, HI 96822, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Dai, Fei	Division of Geological and Planetary Sciences, 1200 E California Boulevard, Pasadena, CA, 91125, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Dalba, Paul A.	Department of Astronomy and Astrophysics, University of California, Santa Cruz, CA 95064, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Giacalone, Steven	Department of Astronomy, University of California Berkeley, Berkeley, CA 94720, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Gonzales, Erica	Department of Astronomy and Astrophysics, University of California, Santa Cruz, 1156 High Street, Santa Cruz, CA 95064, USA	https://orcid.org/0000-0002-9329-2190	NICHT SPEZIFIZIERT
Harada, Caleb K.	Department of Astronomy, 501 Campbell Hall, University of California, Berkeley, CA 94720, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hill, Michelle L.	Department of Earth and Planetary Sciences, University of California, Riverside, CA 92521, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Holcomb, Rae	Department of Physics & Astronomy, University of California Irvine, Irvine, CA 92697, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	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
Lubin, Jack	Department of Physics & Astronomy, University of California Irvine, Irvine, CA 92697, USA	https://orcid.org/0000-0001-8342-7736	NICHT SPEZIFIZIERT
Masseron, Thomas	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
MacDougall, Mason G.	Department of Physics & Astronomy, University of California Los Angeles, Los Angeles, CA 90095, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mayo, Andrew W.	Department of Astronomy, 501 Campbell Hall, University of California, Berkeley, CA 94720, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mocnik, Teo	Gemini Observatory, Northern Operations Center, 670 N. A'ohoku Place, Hilo, HI 96720, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Akana Murphy, Joseph M.	NSF Graduate Research Fellow.; Department of Astronomy and Astrophysics, University of California, Santa Cruz, CA 95064, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Polanski, Alex S.	Department of Physics and Astronomy, University of Kansas, Lawrence, KS, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Rice, Malena	Department of Astronomy, Yale University, New Haven, CT 06511, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Rubenzahl, Ryan A.	NSF Graduate Research Fellow.; Department of Astronomy, California Institute of Technology, Pasadena, CA 91125, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Scarsdale, Nicholas	Department of Astronomy and Astrophysics, University of California, Santa Cruz, CA 95064, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Stassun, Keivan G.	Department of Physics and Astronomy, Vanderbilt University, Nashville, TN, USA; Department of Physics, Fisk University, Nashville, TN, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Tyler, Dakotah B.	Astronomy Department, 475 Portola Plaza, University of California, Los Angeles, CA 90095, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Zandt, Judah Van	Department of Physics & Astronomy, University of California Los Angeles, Los Angeles, CA 90095, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Crossfield, Ian J. M.	Department of Physics and Astronomy, University of Kansas, Lawrence, KS 66045, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	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
Fulton, Benjamin	NASA Exoplanet Science Institute/Caltech-IPAC, MC 314-6, 1200 E California Blvd, Pasadena, CA 91125, USA	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
Howard, Andrew W.	Department of Astronomy, California Institute of Technology, Pasadena, CA 91125, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Huber, Daniel	Institute for Astronomy, University of Hawai‘i, 2680 Woodlawn Drive, Honolulu, HI 96822, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Isaacson, Howard	Department of Astronomy, University of California Berkeley, Berkeley CA 94720, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kane, Stephen R.	Department of Earth and Planetary Sciences, University of California, Riverside, CA 92521, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lam, Kristine W. F.	kristine.lam (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Luque, Rafael	Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), Glorieta de la Astronomía s/n, E-18008 Granada, Spain	https://orcid.org/0000-0002-4671-2957	NICHT SPEZIFIZIERT
Martín, Eduardo L.	Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), E-38200 La Laguna, Tenerife, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Morello, Giuseppe	Instituto de Astrofísica de Canarias, C. Vía Láctea, s/n, E-38205, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Orell-Miquel, Jaume	Instituto de Astrofísica de Canarias, C. Vía Láctea, s/n, E-38205, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Petigura, Erik A.	Department of Physics & Astronomy, University of California Los Angeles, Los Angeles, CA 90095, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Robertson, Paul	Department of Physics & Astronomy, University of California Irvine, Irvine, CA 92697, USA	https://orcid.org/0000-0003-0149-9678	NICHT SPEZIFIZIERT
Roy, Arpita	Department of Astronomy, California Institute of Technology, Pasadena, CA 91125, USA	https://orcid.org/0000-0001-8127-5775	NICHT SPEZIFIZIERT
Van Eylen, Vincent	Mullard Space Science Laboratory, University College London, Holmbury St Mary, Dorking, Surrey RH5 6NT, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Baker, David	Physics Department, Austin College, Sherman, TX 75090, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Belinski, Alexander A.	Sternberg Astronomical Institute, M.V. Lomonosov Moscow State University, 13, Universitetskij pr., 119234, Moscow, Russia	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bieryla, Allyson	Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian, 60 Garden Street, Cambridge, MA 02138, USA	https://orcid.org/0000-0001-6637-5401	NICHT SPEZIFIZIERT
Ciardi, David R.	NASA Exoplanet Science Institute, Caltech/IPAC, Mail Code 100-22, 1200 E. California Boulevard, Pasadena, CA 91125, USA	https://orcid.org/0000-0003-2781-3207	NICHT SPEZIFIZIERT
Collins, Karen A.	Center for Astrophysics \| Harvard and Smithsonian, Cambridge, MA, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Cutting, Neil	Physics Department, Austin College, Sherman, TX 75090, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Della-Rose, Devin J.	Physics and Meteorology Department, 2354 Fairchild Drive, Suite 2A91, U.S. Air Force Academy, CO 80840, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ellingsen, Taylor B.	Department of Physics and Astronomy, George Mason University, 4400 University Drive MSN 3F3, Fairfax, VA 22030, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Furlan, E.	NASA Exoplanet Science Institute, Caltech/IPAC, Mail Code 100-22, 1200 E. California Blvd., Pasadena, CA 91125, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Gan, Tianjun	Department of Astronomy and Tsinghua Centre for Astrophysics, Tsinghua University, Beijing, China	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Gnilka, Crystal L.	NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA 94035, USA	https://orcid.org/0000-0003-2519-6161	NICHT SPEZIFIZIERT
Guerra, Pere	Observatori Astronòmic Albanyà, Camí de Bassegoda S/N, Albanyà E-17733, Girona, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Howell, Steve B.	NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA 94035, USA	https://orcid.org/0000-0002-2532-2853	NICHT SPEZIFIZIERT
Jimenez, Mary	Department of Physics and Astronomy, George Mason University, 4400 University Drive MSN 3F3, Fairfax, VA 22030, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Latham, David W.	Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian, 60 Garden Street, Cambridge, MA 02138, USA	https://orcid.org/0000-0001-9911-7388	NICHT SPEZIFIZIERT
Larivière, Maude	Department of Physics, 3600 rue University, McGill University, Montréal, Québec, H3A 2T8, Canada	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lester, Kathryn V.	NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA 94035, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lillo-Box, Jorge	Departamento de Astrofísica, Centro de Astrobiología (CSIC-INTA), Madrid, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Luker, Lindy	Physics Department, Austin College, Sherman, TX 75090, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mann, Christopher R.	Institute for Research on Exoplanets (iREx), Université de Montréal, Canada	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Plavchan, Peter P.	Department of Physics and Astronomy, George Mason University, 4400 University Drive, Fairfax, VA 22030, USA	https://orcid.org/0000-0002-8864-1667	NICHT SPEZIFIZIERT
Safonov, Boris S.	Sternberg Astronomical Institute, M.V. Lomonosov Moscow University	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Skinner, Brett	Physics Department, Austin College, Sherman, TX 75090, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Strakhov, Ivan A.	Sternberg Astronomical Institute, M.V. Lomonosov Moscow State University, 13, Universitetskij pr., 119234, Moscow, Russia	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Wittrock, Justin M.	Department of Physics and Astronomy, George Mason University, 4400 University Drive, Fairfax, VA 22030, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Caldwell, Douglas A.	NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA 94035, USA; SETI Institute, 189 Bernardo Ave., Suite 200, Mountain View, CA 94043, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Essack, Zahra	Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences, MIT, Cambridge, MA 02139, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Jenkins, Jon M.	NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA 94035, USA	https://orcid.org/0000-0002-4715-9460	NICHT SPEZIFIZIERT
Quintana, Elisa V.	NASA Goddard Space Flight Center, 8800 Greenbelt Road, Greenbelt, MD 20771, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ricker, George R.	Department of Physics and Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Vanderspek, Roland K.	Department of Physics and Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Seager, S.	Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA; Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA; Department of A	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Winn, Joshua N.	Department of Astrophysics Sciences, Princeton University, 4 Ivy Lane, Priceton, NJ 08544, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

Juni 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/ac69e5

Seitenbereich:

Seite 293

Verlag:

IOP Publishing

ISSN:

0004-6256

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

Exoplanet astronomy; Mini Neptunes; Exoplanets; Radial velocity; Transits; Transit photometry; Transit timing variation method; Exoplanet systems; 486; 1063; 498; 1332; 1711; 1709; 1710; 484; 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:

Lam, Wai Fun

Hinterlegt am:

01 Dez 2022 09:51

Letzte Änderung:

01 Dez 2022 09:51

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