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TOI-2458 b:与原位热巨行星形成相符的小海王星

地球与行星天体物理 2025-01-29 v2

摘要

我们报告了 TOI-2458 b 的发现与光谱确认,这是一颗围绕一颗 F 型星系的遮行星小海王星。该星系质量为 M=1.05±0.03M_\star=1.05 \pm 0.03 M_{\odot},半径为 R=1.31±0.03R_\star=1.31 \pm 0.03 R_{\odot},有效温度为 Teff=6005±50T_{\rm eff}=6005\pm50 K,金属丰度为 0.10±0.05-0.10\pm0.05 dex。通过将 TESS 光度 photometry 与 HARPS 光谱仪获取的高分辨率光谱相结合,我们发现该遮行星轨道周期约为 \sim3.74 天,质量为 Mp=13.31±0.99M_p=13.31\pm0.99 M_{\oplus},半径为 Rp=2.83±0.20R_p=2.83\pm0.20 R_{\oplus}。TOI-2458 显示出约为 \sim54 天的短暂活动周期,经 HARPS S 指数和 H α\alpha 时间序列揭示。我们借此机会考察了其他显示出活动周期与 TOI-2458 相当的 F 星,发现它们的自转周期显著短于基于棋轮年龄预测的预期。此外,我们确定 TOI-2458 的星体倾斜角为 i=10.610.6+13.3i_\star\,=\,10.6_{-10.6}^{+13.3} 度。我们讨论了两种现象(快速星体自转和行星轨道倾斜)可由位于 TOI-2458 b 内部的热巨行星原位形成来解释。有望该热巨行星最近被星体吞噬。HARPS 光谱分析确认另一颗行星,其周期为 P=16.55±0.06P\,=\,16.55\pm0.06 天,最小质量为 Mpsini=10.22±1.90M_p \sin i=10.22\pm1.90 M_{\oplus}。通过动力学稳定性分析,我们将该行星的质量限制在 Mc(10,25)M_{c} \simeq (10, 25) M_{\oplus} 范围内。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.17532,
  title  = {TOI-2458 b: A mini-Neptune consistent with in situ hot Jupiter formation},
  author = {Ján Šubjak and Davide Gandolfi and Elisa Goffo and David Rapetti and Dawid Jankowski and Toshiyuki Mizuki and Fei Dai and Luisa M. Serrano and Thomas G. Wilson and Krzysztof Goździewski and Grzegorz Nowak and Jon M. Jenkins and Joseph D. Twicken and Joshua N. Winn and Allyson Bieryla and David R. Ciardi and William D. Cochran and Karen A. Collins and Hans J. Deeg and Rafael A. García and Eike W. Guenther and Artie P. Hatzes and Petr Kabáth and Judith Korth and David W. Latham and John H. Livingston and Michael B. Lund and Savita Mathur and Norio Narita and Jaume Orell-Miquel and Enric Pallé and Carina M. Persson and Seth Redfield and Richard P. Schwarz and David Watanabe and Carl Ziegler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.17532},
  year   = {2025}
}

备注

25 pages, 20 figures, accepted for publication in Astronomy & Astrophysics