A hot mini-Neptune and a temperate, highly eccentric sub-Saturn around the bright K-dwarf TOI-2134
F Rescigno
,
G Hébrard
(1)
,
A Vanderburg
,
A Mann
(2)
,
A Mortier
(3)
,
S Morrell
,
L Buchhave
,
K Collins
(4)
,
C Mann
(5)
,
C Hellier
,
R Haywood
,
R West
(6)
,
M Stalport
(7)
,
N Heidari
(1, 8)
,
D Anderson
(9)
,
C Huang
(10)
,
M López-Morales
(11)
,
P Cortés-Zuleta
(12)
,
H Lewis
,
X Dumusque
(7)
,
I Boisse
(12)
,
P Rowden
,
A Collier Cameron
(13)
,
M Deleuil
(12)
,
M Vezie
,
F Pepe
(7)
,
X Delfosse
(14)
,
D Charbonneau
(11)
,
K Rice
(15)
,
O Demangeon
(16)
,
S Quinn
,
S Udry
(7)
,
T Forveille
(14)
,
J Winn
(17)
,
A Sozzetti
,
S Hoyer
(12)
,
S Seager
(18)
,
T Wilson
(19)
,
S Dalal
(1)
,
E Martioli
(20, 1)
,
S Striegel
,
W Boschin
,
D Dragomir
(21)
,
A Martínez Fiorenzano
,
R Cosentino
(22)
,
A Ghedina
(23)
,
L Malavolta
(24)
,
L Affer
,
B Lakeland
,
B Nicholson
,
S Foschino
,
A Wünsche
,
K Barkaoui
,
G Srdoc
,
J Randolph
,
B Guillet
,
D Conti
,
M Ghachoui
,
M Gillon
,
Z Benkhaldoun
,
F Pozuelos
,
M Timmermans
,
E Girardin
,
S Matutano
,
P Bosch-Cabot
,
J Muñoz
,
R Forés-Toribio
1
IAP -
Institut d'Astrophysique de Paris
2 Princeton University
3 CHU Nantes - Centre Hospitalier Universitaire de Nantes = Nantes University Hospital
4 SETI Institute
5 CHRU Montpellier - Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier]
6 The University of Sydney
7 ObsGE - Observatoire Astronomique de l'Université de Genève
8 Shahid Beheshti University
9 IS2M - Institut de Science des Matériaux de Mulhouse
10 Université Paris-Saclay
11 CfA - Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
12 LAM - Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
13 SUPA School of Physics and Astronomy [University of St Andrews]
14 IPAG - Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
15 IfA - Institute for Astronomy [Edinburgh]
16 Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço. Universidade do Porto
17 Peyton Hall
18 MIT - Massachusetts Institute of Technology
19 CCIB - Center for Computational and Integrative Biology [Camden]
20 Laboratorio Nacional de Astrofisica
21 MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research
22 Department of Astronomy [College Park]
23 Fundación Galileo Galilei & Telescopio Nazionale Galileo
24 OAPD - INAF - Osservatorio Astronomico di Padova
2 Princeton University
3 CHU Nantes - Centre Hospitalier Universitaire de Nantes = Nantes University Hospital
4 SETI Institute
5 CHRU Montpellier - Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier]
6 The University of Sydney
7 ObsGE - Observatoire Astronomique de l'Université de Genève
8 Shahid Beheshti University
9 IS2M - Institut de Science des Matériaux de Mulhouse
10 Université Paris-Saclay
11 CfA - Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
12 LAM - Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
13 SUPA School of Physics and Astronomy [University of St Andrews]
14 IPAG - Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
15 IfA - Institute for Astronomy [Edinburgh]
16 Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço. Universidade do Porto
17 Peyton Hall
18 MIT - Massachusetts Institute of Technology
19 CCIB - Center for Computational and Integrative Biology [Camden]
20 Laboratorio Nacional de Astrofisica
21 MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research
22 Department of Astronomy [College Park]
23 Fundación Galileo Galilei & Telescopio Nazionale Galileo
24 OAPD - INAF - Osservatorio Astronomico di Padova
F Rescigno
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1363942
- ORCID : 0000-0002-0594-7805
A Vanderburg
- Fonction : Auteur
- PersonId : 794868
- ORCID : 0000-0001-7246-5438
A Mortier
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1363943
- ORCID : 0000-0001-7254-4363
S Morrell
- Fonction : Auteur
L Buchhave
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1185840
- ORCID : 0000-0003-1605-5666
C Mann
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1363944
- ORCID : 0000-0002-9312-0073
C Hellier
- Fonction : Auteur
R Haywood
- Fonction : Auteur
H Lewis
- Fonction : Auteur
P Rowden
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1363945
- ORCID : 0000-0002-4829-7101
A Collier Cameron
- Fonction : Auteur
- PersonId : 798448
- ORCID : 0000-0002-8863-7828
- IdRef : 152359117
M Vezie
- Fonction : Auteur
S Quinn
- Fonction : Auteur
A Sozzetti
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1230070
- ORCID : 0000-0002-7504-365X
S Striegel
- Fonction : Auteur
W Boschin
- Fonction : Auteur
A Martínez Fiorenzano
- Fonction : Auteur
L Affer
- Fonction : Auteur
B Lakeland
- Fonction : Auteur
B Nicholson
- Fonction : Auteur
S Foschino
- Fonction : Auteur
A Wünsche
- Fonction : Auteur
K Barkaoui
- Fonction : Auteur
G Srdoc
- Fonction : Auteur
J Randolph
- Fonction : Auteur
B Guillet
- Fonction : Auteur
D Conti
- Fonction : Auteur
M Ghachoui
- Fonction : Auteur
M Gillon
- Fonction : Auteur
Z Benkhaldoun
- Fonction : Auteur
F Pozuelos
- Fonction : Auteur
M Timmermans
- Fonction : Auteur
E Girardin
- Fonction : Auteur
S Matutano
- Fonction : Auteur
P Bosch-Cabot
- Fonction : Auteur
J Muñoz
- Fonction : Auteur
R Forés-Toribio
- Fonction : Auteur
Résumé
ABSTRACT We present the characterization of an inner mini-Neptune in a 9.2292005 ± 0.0000063 d orbit and an outer mono-transiting sub-Saturn planet in a 95.50$^{+0.36}_{-0.25}$ d orbit around the moderately active, bright (mv = 8.9 mag) K5V star TOI-2134. Based on our analysis of five sectors of TESS data, we determine the radii of TOI-2134b and c to be 2.69 ± 0.16 R⊕ for the inner planet and 7.27 ± 0.42 R⊕ for the outer one. We acquired 111 radial-velocity (RV) spectra with HARPS-N and 108 RV spectra with SOPHIE. After careful periodogram analysis, we derive masses for both planets via Gaussian Process regression: 9.13$^{+0.78}_{-0.76}$ M⊕ for TOI-2134b and 41.89$^{+7.69}_{-7.83}$ M⊕ for TOI-2134c. We analysed the photometric and RV data first separately, then jointly. The inner planet is a mini-Neptune with density consistent with either a water-world or a rocky core planet with a low-mass H/He envelope. The outer planet has a bulk density similar to Saturn’s. The outer planet is derived to have a significant eccentricity of 0.67$^{+0.05}_{-0.06}$ from a combination of photometry and RVs. We compute the irradiation of TOI-2134c as 1.45 ± 0.10 times the bolometric flux received by Earth, positioning it for part of its orbit in the habitable zone of its system. We recommend further RV observations to fully constrain the orbit of TOI-2134c. With an expected Rossiter–McLaughlin (RM) effect amplitude of 7.2 ± 1.3 $\rm m\, s^{-1}$, we recommend TOI-2134c for follow-up RM analysis to study the spin–orbit architecture of the system. We calculate the Transmission Spectroscopy Metric, and both planets are suitable for bright-mode Near Infrared Camera (NIRCam) atmospheric characterization.
Domaines
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