A new dynamical modeling of the WASP-47 system with CHEOPS observations

Nascimbeni, V. und Borsato, L. und Zingales, T. und Piotto, G. und Pagano, I. und Beck, M. und Broeg, C. und Ehrenreich, D. und Hoyer, S. und Majidi, F. Z. und Granata, V. und Sousa, S. G. und Wilson, T. G. und Van Grootel, V. und Bonfanti, A. und Salmon, S. und Mustill, A. J. und Delrez, L. und Alibert, Y. und Alonso, R. und Anglada, G. und Bàrczy, T. und Barrado, D. und Barros, S. C. C. und Baumjohann, W. und Beck, T. und Benz, W. und Bergomi, M. und Billot, N. und Bonfils, X. und Brandeker, A. und Cabrera, J. und Charnoz, S. und Collier Cameron, A. und Csizmadia, Sz. und Cubillos, P. E. und Davies, M. B. und Deleuil, M. und Deline, A. und Demangeon, O. D. S. und Demory, B. -O. und Erikson, A. und Fortier, A. und Fossati, L. und Fridlund, M. und Gandolfi, D. und Gillon, M. und Güdel, M. und Isaak, K. G. und Kiss, L. L. und Laskar, J. und Lecavelier des Etangs, A. und Lendl, M. und Lovis, C. und Luque, R. und Magrin, D. und Maxted, P. F. L. und Mordasini, C. und Olofsson, G. und Ottensamer, R. und Palle, E. und Peter, G. und Piazza, D. und Pollacco, D. und Queloz, D. und Ragazzoni, R. und Rando, N. und Ratti, F. und Rauer, H. und Ribas, I. und Santos, N. C. und Scandariato, G. und Segransan, D. und Simon, A. E. und Smith, A. M. S. und Steinberger, M. und Steller, M. und Szabó, Gy. M. und Thomas, N. und Udry, S. und Venturini, J. und Walton, N. A. und Wolter, D. (2023) A new dynamical modeling of the WASP-47 system with CHEOPS observations. Astronomy & Astrophysics, 673, A42. EDP Sciences. doi: 10.1051/0004-6361/202245486. ISSN 0004-6361.

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Offizielle URL: https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2023/05/aa45486-22/aa45486-22.html

Kurzfassung

Among the hundreds of known hot Jupiters (HJs), only five have been found to have companions on short-period orbits. Within this rare class of multiple planetary systems, the architecture of WASP-47 is unique, hosting an HJ (planet-b) with both an inner and an outer sub-Neptunian mass companion (-e and -d, respectively) as well as an additional non-transiting, long-period giant (-c). The small period ratio between planets -b and -d boosts the transit time variation (TTV) signal, making it possible to reliably measure the masses of these planets in synergy with the radial velocity (RV) technique. In this paper, we present new space- and ground-based photometric data of WASP-47b and WASP-47-d, including 11 unpublished light curves from the ESA mission CHaracterising ExOPlanet Satellite (CHEOPS). We analyzed the light curves in a homogeneous way together with all the publicly available data to carry out a global N-body dynamical modeling of the TTV and RV signals. We retrieved, among other parameters, a mass and density for planet -d of Md = 15.5 ± 0.8 M⊕ and ρd = 1.69 ± 0.22 g cm−3, which is in good agreement with the literature and consistent with a Neptune-like composition. For the inner planet (-e), we found a mass and density of Me = 9.0 ± 0.5 M⊕ and ρe = 8.1 ± 0.5 g cm−3, suggesting an Earth-like composition close to other ultra-hot planets at similar irradiation levels. Though this result is in agreement with previous RV plus TTV studies, it is not in agreement with the most recent RV analysis (at 2.8σ), which yielded a lower density compatible with a pure silicate composition. This discrepancy highlights the still unresolved issue of suspected systematic offsets between RV and TTV measurements. In this paper, we also significantly improve the orbital ephemerides of all transiting planets, which will be crucial for any future follow-up.

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Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

A new dynamical modeling of the WASP-47 system with CHEOPS observations

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Nascimbeni, V.	INAF – Osservatorio Astronomico di Padova, vicolo dell Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Borsato, L.	Dipartimento di Fisica e Astronomia, Universita degli Studi di Padova, via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Zingales, T.	Dipartimento di Fisica e Astronomia "Galileo Galilei", Universita degli Studi di Padova, Vicolo dell'Osservatorio 3, 35122, Padova, Italy; INAF, Osservatorio Astronomico di Padova, Vicolo dell'Osservatorio 5, 35122, Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Piotto, G.	INAF – Osservatorio Astronomico di Padova, vicolo dell Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Pagano, I.	INAF – Osservatorio Astrofisico di Catania, Via S.Sofia 78, 95123 Catania, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Beck, M.	Université de Genève, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Broeg, C.	Physikalisches Institut, University of Bern, Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ehrenreich, D.	Observatoire de Genève, University of Geneva, Switzerland	https://orcid.org/0000-0001-9704-5405	NICHT SPEZIFIZIERT
Hoyer, S.	Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Univ. de Provence, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Majidi, F. Z.	Dipartimento di Fisica e Astronomia "Galileo Galilei", Universita degli Studi di Padova, Vicolo dell'Osservatorio 3, 35122, Padova, Italy; INAF, Osservatorio Astronomico di Padova, Vicolo dell'Osservatorio 5, 35122, Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Granata, V.	INAF – Osservatorio Astronomico di Padova, vicolo dell Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Sousa, S. G.	Instituto de Astrofisica e Ciencias do Espaco, Universidade do Porto, CAUP, Rua das Estrelas, 4150-762 Porto, Portugal	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Wilson, T. G.	School of Physics and Astronomy, St. Andrews, UK	https://orcid.org/0000-0001-8749-1962	NICHT SPEZIFIZIERT
Van Grootel, V.	STAR, Université de Liège, Belgium	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bonfanti, A.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Salmon, S.	STAR, Université de Liège, Belgium	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mustill, A. J.	Lund Observatory, Department of Astronomy and Theoretical Physics, Lund University, 22100, Lund, Sweden	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Delrez, L.	Institut d’Astrophysique et de Geophysique, Universite de Liege, Belgium	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Alibert, Y.	Physikalisches Institut, University of Bern, Sidlerstrasse 5, 3012, Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Alonso, R.	Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), Via Lactea s/n 38200, La Laguna, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Anglada, G.	Institut de Ciencies de l'Espai (ICE, CSIC), Campus UAB, Can Magrans s/n, 08193, Bellaterra, Spain; Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), Carrer del Gran Capità, 2, 08034, Barcelona, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bàrczy, T.	Admatis, Miskolc, Hungary	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Barrado, D.	Departamento de Astrofisica, Centro de Astrobiologia (INTA-CSIC), Campus ESAC (ESA)Camino Bajo del Castillo s/n 28692 Villanueva de la Canada, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Barros, S. C. C.	Instituto de Astrofisica e Ciencias do Espaco, Universidade do Porto, CAUP, Rua das Estrelas, 4150-762 Porto, Portugal	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Baumjohann, W.	Space Research Institute, Graz, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Beck, T.	Center for Space and Habitability, University of Bern, Gesellschaftsstraße 6, 3012, Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Benz, W.	Physikalisches Institut, Universität Bern, CH	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bergomi, M.	INAF – Osservatorio Astronomico di Padova, Vicolo dell’Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Billot, N.	Observatoire de Genève, University of Geneva, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bonfils, X.	Institut de Planétologie et d'Astrophysique, University of Grenoble, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Brandeker, A.	Department of Astronomy – Stockholm University, SE-106 91 Stockholm, Sweden	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Cabrera, J.	juan.cabrera (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0001-6653-5487	NICHT SPEZIFIZIERT
Charnoz, S.	Université de Paris, Institut de physique du globe de Paris, CNRS, 75005, Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Collier Cameron, A.	SUPA, School of Physics and Astronomy, University of St. Andrews, North Haugh, Fife KY16 9SS, UK	https://orcid.org/0000-0002-8863-7828	NICHT SPEZIFIZIERT
Csizmadia, Sz.	szilard.csizmadia (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0001-6803-9698	NICHT SPEZIFIZIERT
Cubillos, P. E.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Schmiedlstrasse 6, 8041 Graz, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Davies, M. B.	Lund Observatory, Department of Astronomy and Theoretical Physics, Lund University, 22100, Lund, Sweden	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Deleuil, M.	Aix Marseille Universite, CNRS, LAM (Laboratoire d Astrophysique de Marseille) UMR 7326, F-13388 Marseille, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Deline, A.	Observatoire de Genève, University of Geneva, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Demangeon, O. D. S.	Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, CAUP, Rua das Estrelas, 4150-762, Porto, Portugal	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Demory, B. -O.	Center for Space and Habitability, Gesellsschaftstrasse 6, 3012, Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Erikson, A.	anders.erikson (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Fortier, A.	Physikalisches Institut, University of Bern, Bern, Switzerland	https://orcid.org/0000-0001-8450-3374	NICHT SPEZIFIZIERT
Fossati, L.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Schmiedlstrasse 6, 8042, Graz, Austria	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
Gandolfi, D.	Dipartimento di Fisica, Universita degli Studi di Torino, via Pietro Giuria 1, 10125, Torino, Italy	https://orcid.org/0000-0001-8627-9628	NICHT SPEZIFIZIERT
Gillon, M.	Institut d’Astrophysique, Geophysique et Oceanographie, Universite de Liege, B-4000 Liege, Belgium	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Güdel, M.	Department of Astrophysics, University of Vienna, Tuerkenschanzstrasse 17, A-1180 Vienna, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Isaak, K. G.	ESA/ESTEC, Noordwijk, Niederlande	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kiss, L. L.	Konkoly Observatory, Research Centre for Astronomy and Earth, Budapest, Hungary	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Laskar, J.	IMCCE, UMR8028 CNRS, Observatoire de Paris, PSL Univ.,Sorbonne Univ., 77 av. Denfert-Rochereau, 75014 Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lecavelier des Etangs, A.	Institut d Astrophysique de Paris, CNRS, UMR 7095 & Sorbonne Universites, UPMC Paris 6, 98 bis bd Arago, 75014 Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lendl, M.	Austrian Academy of Sciences, Space Research Institute, Graz, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lovis, C.	Observatoire de l Universite de Geneve, 51 chemin des Maillettes, 1290 Sauverny, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
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
Magrin, D.	INAF – Osservatorio Astronomico di Padova, Vicolo dell’Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Maxted, P. F. L.	Astrophysics Group, Keele University, Staffordshire ST5 5BG, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mordasini, C.	Physikalisches Institut, University of Bern, Gesellschaftsstrasse 6, 3012, Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Olofsson, G.	Department of Astronomy, Stockholm University, AlbaNova University Center, 10691 Stockholm, Sweden	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ottensamer, R.	University of Vienna, Department of Astrophysics, Austria	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
Peter, G.	Gisbert.Peter (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0001-6101-2513	NICHT SPEZIFIZIERT
Piazza, D.	Physics Institute, Space Research & Planetary Sciences, University of Bern, Sidlerstr. 5, CH-3012 Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Pollacco, D.	Department of Physics, University of Warwick, Coventry CV4 7AL, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Queloz, D.	Cavendish Laboratory, J J Thomson Avenue, Cambridge, CB3 0HE, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ragazzoni, R.	INAF – Osservatorio Astronomico di Padova, Vicolo dell’Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Rando, N.	ESA/ESTEC, Niederlande	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ratti, F.	ESA/ESTEC, Niederlande	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Rauer, H.	heike.rauer (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ribas, I.	Institut de Ciencies de l Espai (CSIC-IEEC), Carrer de Can Magrans, Campus UAB, E-08193 Bellaterra, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Santos, N. C.	Instituto de Astrofisica e Ciencias do Espaco, Universidade do Porto, CAUP, Rua das Estrelas, 4150-762 Porto, Portugal; Departamento de Fisica e Astronomia, Faculdade de Ciencias, Universidade do Porto, Rua Campo Alegre, 4169-007 Porto, Portugal	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Scandariato, G.	INAF, Osservatorio Astrofisico di Catania, Via S. Sofia 78, I-95123 Catania, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Segransan, D.	Observatoire de Geneve, Universite de Geneve, 51 Chemin des Maillettes, 1290 Sauverny, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Simon, A. E.	Physikalisches Institut, University of Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Smith, A. M. S.	alexis.smith (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0002-2386-4341	NICHT SPEZIFIZIERT
Steinberger, M.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Schmiedlstrasse 6, A-8042 Graz, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Steller, M.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Schmiedlstrasse 6, 8042, Graz, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Szabó, Gy. M.	Department of Experimental Physics & Astronomical Observatory, University of Szeged, Szeged, Hungary	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Thomas, N.	Physikalisches Institut, University of Bern, Sidlerstrasse 5, 3012, Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Udry, S.	Observatoire de Geneve, Sauverny, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Venturini, J.	Observatoire Astronomique de l'Université de Genève, Chemin Pegasi 51, 1290, Versoix, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Walton, N. A.	Institute of Astronomy, University of Cambridge, Cambridge, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Wolter, D.	David.Wolter (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

3 Mai 2023

Erschienen in:

Astronomy & Astrophysics

Referierte Publikation:

Open Access:

Gold Open Access:

Nein

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

Band:

673

DOI:

10.1051/0004-6361/202245486

Seitenbereich:

A42

Verlag:

EDP Sciences

ISSN:

0004-6361

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

techniques: photometric, planets and satellites: detection, planets and satellites: general, 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 - CHEOPS Science, R - Projekt CHEOPS

Standort:

Berlin-Adlershof

Institute & Einrichtungen:

Institut für Planetenforschung > Extrasolare Planeten und Atmosphären
Institut für Planetenforschung > Leitungsbereich PF
Institut für Optische Sensorsysteme > Weltrauminstrumente
Institut für Planetenforschung > Planetare Sensorsysteme

Hinterlegt von:

Smith, Dr Alexis M S

Hinterlegt am:

26 Mai 2023 12:41

Letzte Änderung:

15 Dez 2023 09:06

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