Kepler K2 Campaign 9 - II. First space-based discovery of an exoplanet using microlensing - INSU - Institut national des sciences de l'Univers Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Année : 2023

Kepler K2 Campaign 9 - II. First space-based discovery of an exoplanet using microlensing

D. Specht
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R. Poleski
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Résumé

We present K2-2016-BLG-0005Lb, a densely sampled, planetary binary caustic-crossing microlensing event found from a blind search of data gathered from Campaign 9 of the Kepler K2 mission (K2C9). K2-2016-BLG-0005Lb is the first bound microlensing exoplanet discovered from space-based data. The event has caustic entry and exit points that are resolved in the K2C9 data, enabling the lens-source relative proper motion to be measured. We have fitted a binary microlens model to the Kepler data and to simultaneous observations from multiple ground-based surveys. Whilst the ground-based data only sparsely sample the binary caustic, they provide a clear detection of parallax that allows us to break completely the microlensing mass-position-velocity degeneracy and measure the planet's mass directly. We find a host mass of 0.58 ± 0.04 M and a planetary mass of 1.1 ± 0.1 MJ. The system lies at a distance of 5.2 ± 0.2 kpc from Earth towards the Galactic bulge, more than twice the distance of the previous most distant planet found by Kepler. The sky-projected separation of the planet from its host is found to be 4.2 ± 0.3 au which, for circular orbits, deprojects to a host separation $a = 4.4^{+1.9}_{-0.4}$ au and orbital period $P = 13^{+9}_{-2}$ yr. This makes K2-2016-BLG-0005Lb a close Jupiter analogue orbiting a low-mass host star. According to current planet formation models, this system is very close to the host mass threshold below which Jupiters are not expected to form. Upcoming space-based exoplanet microlensing surveys by NASA's Nancy Grace Roman Space Telescope and, possibly, ESA's Euclid mission, will provide demanding tests of current planet formation models.
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insu-04198446 , version 1 (07-09-2023)

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Citer

D. Specht, R. Poleski, M. T. Penny, E. Kerins, I. Mcdonald, et al.. Kepler K2 Campaign 9 - II. First space-based discovery of an exoplanet using microlensing. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2023, 520, pp.6350-6366. ⟨10.1093/mnras/stad212⟩. ⟨insu-04198446⟩
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