Refining the properties of the TOI-178 system with CHEOPS and TESS

Delrez, L. und Leleu, A. und Brandeker, A. und Gillon, M. und Hooton, M. J. und Collier Cameron, A. und Deline, A. und Fortier, A. und Queloz, D. und Bonfanti, A. und Van Grootel, V. und Wilson, T. G. und Egger, J. A. und Alibert, Y. und Alonso Sobrino, R. und Anglada-Escudé, G. und Asquier, J. und Bàrczy, T. und Barrado y Navascués, D. und Barros, S. C. C. und Baumjohann, W. und Beck, M. und Beck, T. und Benz, W. und Billot, N. und Bonfils, X. und Borsato, L. und Broeg, C. und Buder, M. und Cabrera, J. und Cessa, V. und Charnoz, S. und Csizmadia, Sz. und Cubillos, P. E. und Davies, M. B. und Deleuil, M. und Demangeon, O. D. S. und Demory, B. -O. und Ehrenreich, D. und Erikson, A. und Fossati, L. und Fridlund, M. und Gandolfi, D. und Güdel, M. und Hasiba, J. und Hoyer, S. und Isaak, K. G. und Jenkins, J. M. und Kiss, L. L. und Laskar, J. und Latham, D. W. 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 Nascimbeni, V. und Olofsson, G. und Ottensamer, R. und Pagano, I. und Palle, E. und Peter, G. und Piotto, G. und Pollacco, D. und Ragazzoni, R. und Rando, N. und Rauer, H. und Ribas, I. und Ricker, G.R. und Santos, N. C. und Scandariato, G. und Seager, S. und Ségransan, D. und Simon, A. E. und Smith, A. M. S. und Sousa, S. G. und Steller, M. und Szabó, Gy. M. und Thomas, N. und Udry, S. und Vanderspek, R. K. und Venturini, J. und Viotto, V. und Walton, N. A. und Winn, J. N. (2023) Refining the properties of the TOI-178 system with CHEOPS and TESS. Astronomy and Astrophysics, 678, A200. EDP Sciences. doi: 10.1051/0004-6361/202245479. ISSN 0004-6361.

PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
9MB

Offizielle URL: https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2023/10/aa45479-22/aa45479-22.html

Kurzfassung

Context. The TOI-178 system consists of a nearby late K-dwarf transited by six planets in the super-Earth to mini-Neptune regime, with radii ranging from ~1.1 to 2.9 R⊕ and orbital periods between 1.9 and 20.7 days. All planets but the innermost one form a chain of Laplace resonances. Mass estimates derived from a preliminary radial velocity (RV) dataset suggest that the planetary densities do not decrease in a monotonic way with the orbital distance to the star, contrary to what one would expect based on simple formation and evolution models. Aims: To improve the characterisation of this key system and prepare for future studies (in particular with JWST), we performed a detailed photometric study based on 40 new CHEOPS visits, one new TESS sector, and previously published CHEOPS, TESS, and NGTS data. Methods: First we updated the parameters of the host star using the new parallax from Gaia EDR3. We then performed a global analysis of the 100 transits contained in our data to refine the physical and orbital parameters of the six planets and study their transit timing variations (TTVs). We also used our extensive dataset to place constraints on the radii and orbital periods of potential additional transiting planets in the system. Results: Our analysis significantly refines the transit parameters of the six planets, most notably their radii, for which we now obtain relative precisions of ≲3%, with the exception of the smallest planet, b, for which the precision is 5.1%. Combined with the RV mass estimates, the measured TTVs allow us to constrain the eccentricities of planets c to g, which are found to be all below 0.02, as expected from stability requirements. Taken alone, the TTVs also suggest a higher mass for planet d than that estimated from the RVs, which had been found to yield a surprisingly low density for this planet. However, the masses derived from the current TTV dataset are very prior-dependent, and further observations, over a longer temporal baseline, are needed to deepen our understanding of this iconic planetary system.

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https://elib.dlr.de/201208/

Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

Refining the properties of the TOI-178 system with CHEOPS and TESS

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Delrez, L.	Institut d Astrophysique et de Geophysique, Universite de Liege, Allee du 6 Aout, 17, Bat. B5C, Liege 1, Belgium	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Leleu, A.	Observatoire Astronomique de l’Université de Genève, CheminPegasi 51, Versoix, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Brandeker, A.	Department of Astronomy – Stockholm University, SE-106 91 Stockholm, Sweden	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Gillon, M.	Astrobiology Research Unit, Université de Liège, 19C Allée du 6 Août, 4000, Liège, Belgium	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hooton, M. J.	Cavendish Laboratory, JJ Thomson Avenue, Cambridge, CB3 0HE, UK; Physikalisches Institut, University of Bern, Gesellsschaftstrasse 6, 3012, Bern, Switzerland	https://orcid.org/0000-0003-0030-332X	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
Deline, A.	Observatoire de Genève, University of Geneva, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Fortier, A.	Physikalisches Institut, University of Bern, Bern, Switzerland	https://orcid.org/0000-0001-8450-3374	NICHT SPEZIFIZIERT
Queloz, D.	ETH Zurich, Department of Physics, Wolfgang-Pauli-Strasse 2, 8093, Zurich, Switzerland; Cavendish Laboratory, JJ Thomson Avenue, Cambridge, CB3 0HE, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bonfanti, A.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Van Grootel, V.	Space sciences, Technologies and Astrophysics Research (STAR) Institute, Université de Liège, Allée du 6 Août 19C, 4000 Liège, Belgium	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Wilson, T. G.	School of Physics and Astronomy, St. Andrews, UK	https://orcid.org/0000-0001-8749-1962	NICHT SPEZIFIZIERT
Egger, J. A.	Physikalisches Institut, University of Bern, Gesellschaftsstrasse 6, 3012, Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Alibert, Y.	Physikalisches Institut, University of Bern, Sidlerstrasse 5, 3012, Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Alonso Sobrino, R.	Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), 38205, La Laguna, Tenerife, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, 38206, La Laguna, Tenerife, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Anglada-Escudé, G.	Institut de Ciéncies de l'Espai (ICE, CSIC), Bellaterra, Spain; Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), Barcelona, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Asquier, J.	ESTEC, European Space Agency, 2201AZ, Noordwijk, NL	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bàrczy, T.	Admatis, Miskolc, Hungary	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Barrado y Navascués, D.	Depto. de Astrofisica, Centro de Astrobiologia (CSIC-INTA), ESAC Campus, 28692, Villanueva de la Cañada, Madrid, 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	https://orcid.org/0000-0003-2434-3625	NICHT SPEZIFIZIERT
Baumjohann, W.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Beck, M.	Observatoire de Genève, University of Geneva, Switzerland	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
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
Borsato, L.	INAF Astronomical Observatory of Padova, Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Broeg, C.	Physikalisches Institut, University of Bern, Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Buder, M.	Maximilian.Buder (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Cabrera, J.	juan.cabrera (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0001-6653-5487	NICHT SPEZIFIZIERT
Cessa, V.	Center for Space and Habitability, University of Bern, Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Charnoz, S.	Université de Paris, Institut de physique du globe de Paris, CNRS, F-75005 Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Csizmadia, Sz.	szilard.csizmadia (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0001-6803-9698	NICHT SPEZIFIZIERT
Cubillos, P. E.	INAF, Osservatorio Astrofisico di Torino, Via Osservatorio, 20, 10025, Pino Torinese, To, Italy; Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Schmiedlstrasse 6, 8042, 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, CNES, LAM, Marseille, France	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, University of Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ehrenreich, D.	Observatoire de Genève, University of Geneva, Switzerland	https://orcid.org/0000-0001-9704-5405	NICHT SPEZIFIZIERT
Erikson, A.	anders.erikson (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Fossati, L.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Schmiedlstrasse 6, A-8042 Graz, Austria	https://orcid.org/0000-0003-4426-9530	NICHT SPEZIFIZIERT
Fridlund, M.	Leiden Observatory, Leiden University, 2333CA Leiden, The Netherlands; Department of Space, Earth and Environment, Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory, 439 92, Onsala, Sweden	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Gandolfi, D.	Dipartimento di Fisica, Universita di Torino	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Güdel, M.	University of Vienna, Department of Astrophysics, Türkenschanzstrasse 17, 1180, Vienna, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hasiba, J.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Schmiedlstraße 6, 8042, Graz, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hoyer, S.	Aix Marseille Univ, CNRS, CNES, LAM, F-13013 Marseille, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Isaak, K. G.	Science and Operations Department - Science Division (SCI-SC), Directorate of Science, European Space Agency (ESA), European Space Research and Technology Centre (ESTEC), Keplerlaan 1, 2201-AZ, Noordwijk, The Netherlands	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Jenkins, J. M.	NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA, 94035, USA	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
Latham, D. W.	Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian, 60 Garden Street, Cambridge, MA, 02138, USA	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.	Observatoire de Genève, Université de Genève, Chemin Pegasi, 51, 1290, Versoix, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lovis, C.	Geneva Observatory, University of Geneva, Chemin des Mailettes 51, 1290, Versoix, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Luque, R.	Department of Astronomy and Astrophysics, University of Chicago, Chicago, IL 60637, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Magrin, D.	INAF, Astronomical Institute, Padua, 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
Nascimbeni, V.	INAF – Osservatorio Astronomico di Padova, vicolo dell Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Olofsson, G.	Department of Astronomy, Stockholm University, AlbaNova University Center, 10691 Stockholm, Sweden	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ottensamer, R.	Dept. of Astrophysics, University of Vienna, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Pagano, I.	INAF – Osservatorio Astrofisico di Catania, Via S.Sofia 78, 95123 Catania, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Palle, E.	Instituto de Astrofısica de Canarias, 38205 La Laguna, Tenerife, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Peter, G.	Gisbert.Peter (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0001-6101-2513	NICHT SPEZIFIZIERT
Piotto, G.	INAF – Osservatorio Astronomico di Padova, vicolo dell Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Pollacco, D.	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
Ragazzoni, R.	INAF – Osservatorio Astronomico di Padova, Vicolo dell’Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Rando, N.	ESA/ESTEC, Noordwijk, Niederlande	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Rauer, H.	heike.rauer (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ribas, I.	Institut de Ciencies de l' Espai (ICE, CSIC), C/Can Magrans, s/n, Campus UAB, 08193, Bellaterra, Spain; Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), 08034, Barcelona, Spain	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
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, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Seager, S.	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
Ségransan, D.	Geneva Observatory, University of Geneva, Chemin Pegasi 51, CH-1290 Versoix, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Simon, A. E.	Center for Space and Habitability, 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
Sousa, S. G.	Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, CAUP, Rua das Estrelas, 4150-762, Porto, Portugal	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Steller, M.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Schmiedlstrasse 6, A-8042 Graz, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Szabó, Gy. M.	ELTE Eötvös Loránd University, Gothard Astrophysical Observatory, 9700, Szombathely, Szent Imre h. u. 112, Hungary ; MTA-ELTE Exoplanet Research Group, 9700, Szombathely, Szent Imre h. u. 112, 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 Genève, Université de Genève, Chemin Pegasi, 51, 1290, Versoix, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Vanderspek, R. K.	Department of Physics and Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, 02139, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Venturini, J.	Observatoire Astronomique de l'Université de Genève, Chemin Pegasi 51, 1290, Versoix, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Viotto, V.	INAF - Osservatorio Astronomico di Padova, Vicolo dell'Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Walton, N. A.	Institute of Astronomy, University of Cambridge, Cambridge, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Winn, J. N.	Department of Astrophysical Sciences, Princeton University, 4 Ivy Lane, Princeton, NJ, 08544, USA)	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

15 September 2023

Erschienen in:

Astronomy and Astrophysics

Referierte Publikation:

Open Access:

Gold Open Access:

Nein

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

Band:

678

DOI:

10.1051/0004-6361/202245479

Seitenbereich:

A200

Verlag:

EDP Sciences

ISSN:

0004-6361

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

planetary systems, stars: individual: TOI-178, techniques: photometric, 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 - 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

Hinterlegt von:

Smith, Dr Alexis M S

Hinterlegt am:

19 Dez 2023 09:10

Letzte Änderung:

29 Jan 2024 12:38

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