A pair of sub-Neptunes transiting the bright K-dwarf TOI-1064 characterized with CHEOPS
Thomas Wilson
,
Elisa Goffo
,
Yann Alibert
,
Davide Gandolfi
,
Andrea Bonfanti
,
Carina Persson
,
Andrew Collier Cameron
,
Malcolm Fridlund
,
Luca Fossati
,
Judith Korth
,
Willy Benz
,
Adrien Deline
,
Hans-Gustav Florén
,
Pascal Guterman
(1, 2)
,
Vardan Adibekyan
,
Matthew Hooton
,
Sergio Hoyer
,
Adrien Leleu
,
Alexander James Mustill
,
Sébastien Salmon
,
Sérgio Sousa
,
Olga Suarez
,
Lyu Abe
,
Abdelkrim Agabi
,
Roi Alonso
,
Guillem Anglada
,
Joel Asquier
,
Tamas Bárczy
,
David Barrado Navascues
,
Susana Barros
,
Wolfgang Baumjohann
,
Mathias Beck
,
Thomas Beck
,
Nicolas Billot
,
Xavier Bonfils
,
Alexis Brandeker
,
Christopher Broeg
,
Edward Bryant
,
Matthew Burleigh
,
Marco Buttu
,
Juan Cabrera
,
Sébastien Charnoz
(3)
,
David Ciardi
,
Ryan Cloutier
,
William Cochran
,
Karen Collins
,
Knicole Colón
,
Nicolas Crouzet
,
Szilard Csizmadia
,
Melvyn Davies
,
Magali Deleuil
,
Laetitia Delrez
,
Olivier Demangeon
,
Brice-Olivier Demory
,
Diana Dragomir
,
Georgina Dransfield
,
David Ehrenreich
,
Anders Erikson
,
Andrea Fortier
,
Tianjun Gan
,
Samuel Gill
,
Michaël Gillon
,
Crystal Gnilka
,
Nolan Grieves
,
Sascha Grziwa
,
Manuel Güdel
,
Tristan Guillot
,
Jonas Haldemann
,
Kevin Heng
,
Keith Horne
,
Steve Howell
,
Kate Isaak
,
Jon Jenkins
,
Eric Jensen
,
Laszlo Kiss
,
Gaia Lacedelli
,
Kristine Lam
,
Jacques Laskar
,
David Latham
,
Alain Lecavelier Des Etangs
,
Monika Lendl
,
Kathryn Lester
,
Alan Levine
,
John Livingston
,
Christophe Lovis
,
Rafael Luque
,
Demetrio Magrin
,
Wenceslas Marie-Sainte
,
Pierre Maxted
,
Andrew Mayo
,
Brian Mclean
,
Marko Mecina
,
Djamel Mékarnia
,
Valerio Nascimbeni
,
Louise Nielsen
,
Göran Olofsson
,
Hugh Osborn
,
Hannah Osborne
,
Roland Ottensamer
,
Isabella Pagano
,
Enric Pallé
,
Gisbert Peter
,
Giampaolo Piotto
,
Don Pollacco
,
Didier Queloz
,
Roberto Ragazzoni
,
Nicola Rando
,
Heike Rauer
,
Seth Redfield
,
Ignasi Ribas
,
George Ricker
,
Martin Rieder
,
Nuno Santos
,
Gaetano Scandariato
,
François-Xavier Schmider
,
Richard Schwarz
,
Nicholas Scott
,
Sara Seager
,
Damien Ségransan
,
Luisa Maria Serrano
,
Attila Simon
,
Alexis Smith
,
Manfred Steller
,
Chris Stockdale
,
Gyula Szabó
,
Nicolas Thomas
,
Eric Ting
,
Amaury Triaud
,
Stéphane Udry
,
Vincent van Eylen
,
Valérie van Grootel
,
Roland Vanderspek
,
Valentina Viotto
,
Nicholas Walton
,
Joshua Winn
Thomas Wilson
- Fonction : Auteur
- PersonId : 799750
- ORCID : 0000-0001-8749-1962
Elisa Goffo
- Fonction : Auteur
Yann Alibert
- Fonction : Auteur
Davide Gandolfi
- Fonction : Auteur
- PersonId : 761173
- ORCID : 0000-0001-8627-9628
Andrea Bonfanti
- Fonction : Auteur
Carina Persson
- Fonction : Auteur
Andrew Collier Cameron
- Fonction : Auteur
- PersonId : 798448
- ORCID : 0000-0002-8863-7828
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Malcolm Fridlund
- Fonction : Auteur
- PersonId : 760393
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- IdRef : 095236449
Luca Fossati
- Fonction : Auteur
Judith Korth
- Fonction : Auteur
- PersonId : 774407
- ORCID : 0000-0002-0076-6239
Willy Benz
- Fonction : Auteur
Adrien Deline
- Fonction : Auteur
Hans-Gustav Florén
- Fonction : Auteur
Pascal Guterman
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1126595
- ORCID : 0000-0001-7846-7530
- IdRef : 10204743X
Vardan Adibekyan
- Fonction : Auteur
Matthew Hooton
- Fonction : Auteur
- PersonId : 817193
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Sergio Hoyer
- Fonction : Auteur
- PersonId : 772261
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Adrien Leleu
- Fonction : Auteur
Alexander James Mustill
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1146756
- ORCID : 0000-0002-2086-3642
Sébastien Salmon
- Fonction : Auteur
Sérgio Sousa
- Fonction : Auteur
- PersonId : 780755
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Olga Suarez
- Fonction : Auteur
Lyu Abe
- Fonction : Auteur
Abdelkrim Agabi
- Fonction : Auteur
Roi Alonso
- Fonction : Auteur
Guillem Anglada
- Fonction : Auteur
Joel Asquier
- Fonction : Auteur
Tamas Bárczy
- Fonction : Auteur
David Barrado Navascues
- Fonction : Auteur
Susana Barros
- Fonction : Auteur
Wolfgang Baumjohann
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755761
- ORCID : 0000-0001-6271-0110
- IdRef : 032805187
Mathias Beck
- Fonction : Auteur
Thomas Beck
- Fonction : Auteur
Nicolas Billot
- Fonction : Auteur
Xavier Bonfils
- Fonction : Auteur
Alexis Brandeker
- Fonction : Auteur
Christopher Broeg
- Fonction : Auteur
Edward Bryant
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1146757
- ORCID : 0000-0001-7904-4441
Matthew Burleigh
- Fonction : Auteur
Marco Buttu
- Fonction : Auteur
Juan Cabrera
- Fonction : Auteur
David Ciardi
- Fonction : Auteur
Ryan Cloutier
- Fonction : Auteur
- PersonId : 794860
- ORCID : 0000-0001-5383-9393
William Cochran
- Fonction : Auteur
Karen Collins
- Fonction : Auteur
- PersonId : 758067
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Knicole Colón
- Fonction : Auteur
Nicolas Crouzet
- Fonction : Auteur
- PersonId : 763433
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Szilard Csizmadia
- Fonction : Auteur
- PersonId : 761172
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Melvyn Davies
- Fonction : Auteur
Magali Deleuil
- Fonction : Auteur
Laetitia Delrez
- Fonction : Auteur
- PersonId : 781388
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Olivier Demangeon
- Fonction : Auteur
Brice-Olivier Demory
- Fonction : Auteur
Diana Dragomir
- Fonction : Auteur
Georgina Dransfield
- Fonction : Auteur
David Ehrenreich
- Fonction : Auteur
Anders Erikson
- Fonction : Auteur
Andrea Fortier
- Fonction : Auteur
Tianjun Gan
- Fonction : Auteur
Samuel Gill
- Fonction : Auteur
Michaël Gillon
- Fonction : Auteur
Crystal Gnilka
- Fonction : Auteur
Nolan Grieves
- Fonction : Auteur
Sascha Grziwa
- Fonction : Auteur
Manuel Güdel
- Fonction : Auteur
Tristan Guillot
- Fonction : Auteur
Jonas Haldemann
- Fonction : Auteur
- PersonId : 803499
- ORCID : 0000-0003-1231-2389
Kevin Heng
- Fonction : Auteur
Keith Horne
- Fonction : Auteur
Steve Howell
- Fonction : Auteur
Kate Isaak
- Fonction : Auteur
Jon Jenkins
- Fonction : Auteur
Eric Jensen
- Fonction : Auteur
- PersonId : 792957
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Laszlo Kiss
- Fonction : Auteur
Gaia Lacedelli
- Fonction : Auteur
- PersonId : 817186
- ORCID : 0000-0002-4197-7374
Kristine Lam
- Fonction : Auteur
Jacques Laskar
- Fonction : Auteur
David Latham
- Fonction : Auteur
Alain Lecavelier Des Etangs
- Fonction : Auteur
Monika Lendl
- Fonction : Auteur
- PersonId : 817188
- ORCID : 0000-0001-9699-1459
Kathryn Lester
- Fonction : Auteur
Alan Levine
- Fonction : Auteur
John Livingston
- Fonction : Auteur
- PersonId : 758137
- ORCID : 0000-0002-4881-3620
Christophe Lovis
- Fonction : Auteur
Rafael Luque
- Fonction : Auteur
- PersonId : 771567
- ORCID : 0000-0002-4671-2957
Demetrio Magrin
- Fonction : Auteur
Wenceslas Marie-Sainte
- Fonction : Auteur
Pierre Maxted
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1146758
- ORCID : 0000-0003-3794-1317
Andrew Mayo
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1146759
- ORCID : 0000-0002-7216-2135
Brian Mclean
- Fonction : Auteur
Marko Mecina
- Fonction : Auteur
Djamel Mékarnia
- Fonction : Auteur
Valerio Nascimbeni
- Fonction : Auteur
- PersonId : 817185
- ORCID : 0000-0001-9770-1214
Louise Nielsen
- Fonction : Auteur
- PersonId : 811445
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Göran Olofsson
- Fonction : Auteur
Hugh Osborn
- Fonction : Auteur
Hannah Osborne
- Fonction : Auteur
- PersonId : 817183
- ORCID : 0000-0002-4143-4767
Roland Ottensamer
- Fonction : Auteur
Isabella Pagano
- Fonction : Auteur
Enric Pallé
- Fonction : Auteur
Gisbert Peter
- Fonction : Auteur
Giampaolo Piotto
- Fonction : Auteur
Don Pollacco
- Fonction : Auteur
Didier Queloz
- Fonction : Auteur
Roberto Ragazzoni
- Fonction : Auteur
Nicola Rando
- Fonction : Auteur
Heike Rauer
- Fonction : Auteur
Seth Redfield
- Fonction : Auteur
- PersonId : 782718
- ORCID : 0000-0003-3786-3486
Ignasi Ribas
- Fonction : Auteur
George Ricker
- Fonction : Auteur
Martin Rieder
- Fonction : Auteur
Nuno Santos
- Fonction : Auteur
Gaetano Scandariato
- Fonction : Auteur
François-Xavier Schmider
- Fonction : Auteur
Richard Schwarz
- Fonction : Auteur
Nicholas Scott
- Fonction : Auteur
Sara Seager
- Fonction : Auteur
Damien Ségransan
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1230186
- ORCID : 0000-0003-2355-8034
- IdRef : 196741785
Luisa Maria Serrano
- Fonction : Auteur
- PersonId : 774081
- ORCID : 0000-0001-9211-3691
Attila Simon
- Fonction : Auteur
Alexis Smith
- Fonction : Auteur
Manfred Steller
- Fonction : Auteur
Chris Stockdale
- Fonction : Auteur
Gyula Szabó
- Fonction : Auteur
- PersonId : 817189
- ORCID : 0000-0002-0606-7930
Nicolas Thomas
- Fonction : Auteur
Eric Ting
- Fonction : Auteur
Amaury Triaud
- Fonction : Auteur
- PersonId : 756388
- ORCID : 0000-0002-5510-8751
Stéphane Udry
- Fonction : Auteur
Vincent van Eylen
- Fonction : Auteur
- PersonId : 794787
- ORCID : 0000-0001-5542-8870
Valérie van Grootel
- Fonction : Auteur
Roland Vanderspek
- Fonction : Auteur
Valentina Viotto
- Fonction : Auteur
Nicholas Walton
- Fonction : Auteur
Joshua Winn
- Fonction : Auteur
Résumé
We report the discovery and characterization of a pair of sub-Neptunes transiting the bright K-dwarf TOI-1064 (TIC 79748331), initially detected in the Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) photometry. To characterize the system, we performed and retrieved the CHaracterising ExOPlanets Satellite (CHEOPS), TESS, and ground-based photometry, the High Accuracy Radial velocity Planet Searcher (HARPS) high-resolution spectroscopy, and Gemini speckle imaging. We characterize the host star and determine $T_{\rm eff, \star }=4734\pm 67\,\mathrm{ K}$, $R_{\star }=0.726\pm 0.007\, \mathrm{ R}_{\odot }$, and $M_{\star }=0.748\pm 0.032\, \mathrm{ M}_{\odot }$. We present a novel detrending method based on point spread function shape-change modelling and demonstrate its suitability to correct flux variations in CHEOPS data. We confirm the planetary nature of both bodies and find that TOI-1064 b has an orbital period of Pb = 6.44387 ± 0.00003 d, a radius of Rb = 2.59 ± 0.04 R⊕, and a mass of $M_{\rm b} = 13.5_{-1.8}^{+1.7}$ M⊕, whilst TOI-1064 c has an orbital period of $P_{\rm c} = 12.22657^{+0.00005}_{-0.00004}$ d, a radius of Rc = 2.65 ± 0.04 R⊕, and a 3σ upper mass limit of 8.5 M⊕. From the high-precision photometry we obtain radius uncertainties of ~1.6 per cent, allowing us to conduct internal structure and atmospheric escape modelling. TOI-1064 b is one of the densest, well-characterized sub-Neptunes, with a tenuous atmosphere that can be explained by the loss of a primordial envelope following migration through the protoplanetary disc. It is likely that TOI-1064 c has an extended atmosphere due to the tentative low density, however further radial velocities are needed to confirm this scenario and the similar radii, different masses nature of this system. The high-precision data and modelling of TOI-1064 b are important for planets in this region of mass-radius space, and it allow us to identify a trend in bulk density-stellar metallicity for massive sub-Neptunes that may hint at the formation of this population of planets.
Mots clés
techniques: photometric
techniques: radial velocities
planets and satellites: composition
planets and satellites: detection
planets and satellites: interiors
stars: individual: TOI-1064 (TIC 79748331
Gaia EDR3 6683371847364921088)
Astrophysics - Earth and Planetary Astrophysics
Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics
Domaines
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