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EPIC 201702477b: A Transiting Brown Dwarf from K2 in a 41 day Orbit

D. Bayliss, S. Hojjatpanah, A. Santerne, D. Dragomir, G. Zhou, A. Shporer, K. D. Colón, J.-M. Almenara, D. J. Armstrong, D. Barrado, S. C. C. Barros, J. Bento, I. Boisse, F. Bouchy, D. Brown, T. M. Brown, A. C. Cameron, W. D. Cochran, O. Demangeon, M. Deleuil, R. F. Díaz, B. J. Fulton, K. Horne, G. Hébrard, J. Lillo Box, C. Lovis, D. Mawet, H. Ngo, H. P. Osborn, E. Pallé, E. Petigura, D. Pollacco, N. C. Santos, R. Sefako, R. J. Siverd, S. G. Sousa, M. Tsantaki

Resumo
We report the discovery of EPIC 201702477b, a transiting brown dwarf in a long period (40.73691 ± 0.00037 day) and eccentric (e = 0.2281 ± 0.0026) orbit. This system was initially reported as a planetary candidate based on two transit events seen in K2 Campaign 1 photometry and later validated as an exoplanet candidate. We confirm the transit and refine the ephemeris with two subsequent ground-based detections of the transit using the Las Cumbres Observatory Global Telescope 1 m telescope network. We rule out any transit timing variations above the level of ̃30 s. Using high precision radial velocity measurements from HARPS and SOPHIE we identify the transiting companion as a brown dwarf with a mass, radius, and bulk density of 66.9 ± 1.7 M J, 0.757 ± 0.065 R J, and 191 ± 51 g cm-3 respectively. EPIC 201702477b is the smallest radius brown dwarf yet discovered, with a mass just below the H-burning limit. It has the highest density of any planet, substellar mass object, or main-sequence star discovered so far. We find evidence in the set of known transiting brown dwarfs for two populations of objects—high mass brown dwarfs and low mass brown dwarfs. The higher-mass population have radii in very close agreement to theoretical models, and show a lower-mass limit around 60 M J. This may be the signature of mass-dependent ejection of systems during the formation process.

Palavras chave
planetary systems, techniques: photometric, techniques: spectroscopic

The Astronomical Journal
Volume 153
dezembro 2016

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Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço é (IA) é uma nova, mas muito aguardada, estrutura de investigação com uma dimensão nacional. Ele concretiza uma visão ousada, mas realizável para o desenvolvimento da Astronomia, Astrofísica e Ciências Espaciais em Portugal, aproveitando ao máximo e realizando plenamente o potencial criado pela participação nacional na Agência Espacial Europeia (ESA) e no Observatório Europeu do Sul (ESO). O IA é o resultado da fusão entre as duas unidades de investigação mais proeminentes no campo em Portugal: o Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) e o Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (CAAUL). Atualmente, engloba mais de dois terços de todos os investigadores ativos em Ciências Espaciais em Portugal, e é responsável por uma fração ainda maior da produtividade nacional em revistas internacionais ISI na área de Ciências Espaciais. Esta é a área científica com maior fator de impacto relativo (1,65 vezes acima da média internacional) e o campo com o maior número médio de citações por artigo para Portugal.

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