Astronomy First direct detection of an exoplanet by optical interferometry Astrometry and K -band spectroscopy of HR 8799 e
S. Lacour
(1)
,
M. Nowak
(1)
,
J. Wang
(2)
,
O. Pfuhl
(3)
,
F. Eisenhauer
(3)
,
R. Abuter
(4)
,
A. Amorim
(5)
,
N Anugu
,
M. Benisty
(6)
,
J. Berger
(7)
,
H. Beust
(6)
,
N. Blind
,
M. Bonnefoy
(6)
,
H Bonnet
(4)
,
P. Bourget
(8)
,
W. Brandner
(9)
,
A Buron
,
C. Collin
(1)
,
B. Charnay
(1)
,
F. Chapron
(1)
,
Y. Clénet
(1)
,
V. Coudé Du Foresto
(1)
,
P T de Zeeuw
,
C Deen
,
R. Dembet
(1)
,
J Dexter
,
G. Duvert
(6)
,
A. Eckart
(10)
,
N M Förster Schreiber
,
P. Fédou
(1)
,
P Garcia
,
R Garcia Lopez
,
F Gao
,
E. Gendron
(1)
,
R. Genzel
(11)
,
S. Gillessen
(3)
,
P Gordo
,
A Greenbaum
,
M. Habibi
(12)
,
X. Haubois
(4)
,
F Haussmann
,
Th Henning
(9)
,
S Hippler
,
M. Horrobin
,
Z. Hubert
(1)
,
A Jimenez Rosales
,
L. Jocou
(6)
,
S Kendrew
,
P. Kervella
(1)
,
J. Kolb
(13)
,
A.-M Lagrange
(6)
,
V. Lapeyrere
(1)
,
J.-B Le Bouquin
(6)
,
P. Léna
(1)
,
M Lippa
,
R. Lenzen
(9)
,
A.-L Maire
,
P. Mollière
(9)
,
T. Ott
(3)
,
T. Paumard
(1)
,
K. Perraut
(6)
,
G. Perrin
(1)
,
L. Pueyo
(14)
,
S Rabien
(3)
,
A. Ramírez
(4)
,
C. Rau
(15)
,
G. Rodríguez-Coira
(1)
,
G. Rousset
(1)
,
J. Sanchez-Bermudez
(4)
,
S Scheithauer
,
N Schuhler
,
O. Straub
(1)
,
C. Straubmeier
(16)
,
E. Sturm
(11)
,
L. Tacconi
(3)
,
F Vincent
(1)
,
E. van Dishoeck
(17)
,
S von Fellenberg
,
I Wank
,
I Waisberg
,
F Widmann
,
E. Wieprecht
(18)
,
M Wiest
,
E. Wiezorrek
(3)
,
J. Woillez
(4)
,
S Yazici
,
D. Ziegler
(1)
,
G. Zins
(4)
1
LESIA (UMR_8109) -
Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique
2 LFP - URA 2453 - Laboratoire Francis PERRIN
3 MPE - Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
4 ESO - European Southern Observatory
5 ULISBOA - Universidade de Lisboa = University of Lisbon = Université de Lisbonne
6 IPAG - Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
7 ST-CROLLES - STMicroelectronics [Crolles]
8 ESO - European Southern Observatory [Santiago]
9 MPIA - Max-Planck-Institut für Astronomie
10 MPIFR - Max-Planck-Institut für Radioastronomie
11 MPE - Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik
12 Institut Pasteur d'Iran
13 Rosenstiel Basic Medical Sciences Research Center [Waltham]
14 STSci - Space Telescope Science Institute
15 DIAMOND Light source
16 Universität zu Köln = University of Cologne
17 Leiden Observatory [Leiden]
18 AUTRES
2 LFP - URA 2453 - Laboratoire Francis PERRIN
3 MPE - Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
4 ESO - European Southern Observatory
5 ULISBOA - Universidade de Lisboa = University of Lisbon = Université de Lisbonne
6 IPAG - Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
7 ST-CROLLES - STMicroelectronics [Crolles]
8 ESO - European Southern Observatory [Santiago]
9 MPIA - Max-Planck-Institut für Astronomie
10 MPIFR - Max-Planck-Institut für Radioastronomie
11 MPE - Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik
12 Institut Pasteur d'Iran
13 Rosenstiel Basic Medical Sciences Research Center [Waltham]
14 STSci - Space Telescope Science Institute
15 DIAMOND Light source
16 Universität zu Köln = University of Cologne
17 Leiden Observatory [Leiden]
18 AUTRES
S. Lacour
- Fonction : Auteur
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N Anugu
- Fonction : Auteur
M. Benisty
- Fonction : Auteur
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N. Blind
- Fonction : Auteur
M. Bonnefoy
- Fonction : Auteur
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W. Brandner
- Fonction : Auteur
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A Buron
- Fonction : Auteur
B. Charnay
- Fonction : Auteur
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Y. Clénet
- Fonction : Auteur
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P T de Zeeuw
- Fonction : Auteur
C Deen
- Fonction : Auteur
J Dexter
- Fonction : Auteur
A. Eckart
- Fonction : Auteur
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N M Förster Schreiber
- Fonction : Auteur
P Garcia
- Fonction : Auteur
- PersonId : 772529
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R Garcia Lopez
- Fonction : Auteur
F Gao
- Fonction : Auteur
R. Genzel
- Fonction : Auteur
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S. Gillessen
- Fonction : Auteur
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P Gordo
- Fonction : Auteur
A Greenbaum
- Fonction : Auteur
F Haussmann
- Fonction : Auteur
S Hippler
- Fonction : Auteur
M. Horrobin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 758784
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A Jimenez Rosales
- Fonction : Auteur
L. Jocou
- Fonction : Auteur
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S Kendrew
- Fonction : Auteur
P. Kervella
- Fonction : Auteur
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M Lippa
- Fonction : Auteur
A.-L Maire
- Fonction : Auteur
T. Ott
- Fonction : Auteur
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T. Paumard
- Fonction : Auteur
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G. Perrin
- Fonction : Auteur
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G. Rodríguez-Coira
- Fonction : Auteur
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J. Sanchez-Bermudez
- Fonction : Auteur
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S Scheithauer
- Fonction : Auteur
N Schuhler
- Fonction : Auteur
O. Straub
- Fonction : Auteur
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C. Straubmeier
- Fonction : Auteur
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E. Sturm
- Fonction : Auteur
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L. Tacconi
- Fonction : Auteur
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F Vincent
- Fonction : Auteur
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E. van Dishoeck
- Fonction : Auteur
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S von Fellenberg
- Fonction : Auteur
I Wank
- Fonction : Auteur
I Waisberg
- Fonction : Auteur
F Widmann
- Fonction : Auteur
M Wiest
- Fonction : Auteur
J. Woillez
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755123
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S Yazici
- Fonction : Auteur
Résumé
Aims. To date, infrared interferometry at best achieved contrast ratios of a few times 10 −4 on bright targets. GRAVITY, with its dual-field mode, is now capable of high contrast observations, enabling the direct observation of exoplanets. We demonstrate the technique on HR 8799, a young planetary system composed of four known giant exoplanets. Methods. We used the GRAVITY fringe tracker to lock the fringes on the central star, and integrated off-axis on the HR 8799 e planet situated at 390 mas from the star. Data reduction included post-processing to remove the flux leaking from the central star and to extract the coherent flux of the planet. The inferred K band spectrum of the planet has a spectral resolution of 500. We also derive the astrometric position of the planet relative to the star with a precision on the order of 100 µas. Results. The GRAVITY astrometric measurement disfavors perfectly coplanar stable orbital solutions. A small adjustment of a few degrees to the orbital inclination of HR 8799 e can resolve the tension, implying that the orbits are close to, but not strictly coplanar. The spectrum, with a signal-to-noise ratio of ≈5 per spectral channel, is compatible with a late-type L brown dwarf. Using Exo-REM synthetic spectra, we derive a temperature of 1150 ± 50 K and a surface gravity of 10 4.3±0.3 cm s 2. This corresponds to a radius of 1.17 +0.13 −0.11 R Jup and a mass of 10 +7 −4 M Jup , which is an independent confirmation of mass estimates from evolutionary models. Our results demonstrate the power of interferometry for the direct detection and spectroscopic study of exoplanets at close angular separations from their stars.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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