TOI-757 b: an eccentric transiting mini-Neptune on a 17.5-d orbit - INSU - Institut national des sciences de l'Univers
Article Dans Une Revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Année : 2024

TOI-757 b: an eccentric transiting mini-Neptune on a 17.5-d orbit

A. Alqasim , N. Grieves , N. M. Rosário , D. Gandolfi , J. H. Livingston , S. Sousa , K. A. Collins , J. K. Teske , M. Fridlund , J. A. Egger , J. Cabrera , C. Hellier , A. F. Lanza , V. van Eylen , F. Bouchy , R. J. Oelkers , G. Srdoc , S. Shectman , M. Günther , E. Goffo , T. Wilson , L. M. Serrano , A. Brandeker , S. X. Wang , A. Heitzmann , A. Bonfanti , L. Fossati , Y. Alibert , L. Delrez , R. Sefako , S. Barros , K. I. Collins , O. D. S. Demangeon , S. H. Albrecht , R. Alonso , J. Asquier , T. Barczy , D. Barrado , W. Baumjohann , T. Beck , W. Benz , N. Billot , L. Borsato , C. Broeg , E. M. Bryant , R. P. Butler , W. D. Cochran , A. Collier Cameron , A. C. M. Correia , J. D. Crane , Sz Csizmadia , P. E. Cubillos , M. B. Davies , T. Daylan , M. Deleuil , A. Deline , B. -O. Demory , A. Derekas (1) , B. Edwards , D. Ehrenreich , A. Erikson , Z. Essack , A. Fortier , K. Gazeas , M. Gillon , M. Gudel , J. Hasiba , A. P. Hatzes , Ch Helling , T. Hirano , S. B. Howell , S. Hoyer , K. G. Isaak , J. M. Jenkins , S. Kanodia , L. L. Kiss , J. Korth , K. W. F. Lam , J. Laskar , A. Lecavelier Des Etangs (2) , M. Lendl , M. B. Lund (3) , R. Luque , A. W. Mann , D. Magrin , P. F. L. Maxted , C. Mordasini , N. Narita , V. Nascimbeni , G. Nowak , G. Olofsson , H. P. Osborn , H. L. M. Osborne , D. Osip , R. Ottensamer , I. Pagano , E. Palle , G. Peter , G. Piotto , D. Pollacco , D. Queloz , R. Ragazzoni , N. Rando , H. Rauer , S. Redfield , I. Ribas , M. Rice , G. R. Ricker , M. Rieder , S. Salmon , N. C. Santos , G. Scandariato , S. Seager , D. Segransan , A. Shporer , A. E. Simon , A. M. S. Smith , M. Stalport , Gy M. Szabo (1) , I. Thompson , J. D. Twicken , S. Udry , R. Vanderspek , V. van Grootel , J. Venturini , E. Villaver , J. Villaseñor , V. Viotto , I. Walter , N. A. Walton , J. N. Winn , S. W. Yee
A. Alqasim
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N. Grieves
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N. M. Rosário
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Résumé

We report the spectroscopic confirmation and fundamental properties of TOI$-$757 b, a mini$-$Neptune on a 17.5$-$d orbit transiting a bright star ($V\, =\, 9.7$ mag) discovered by the TESS mission. We acquired high$-$precision radial velocity measurements with the HARPS, ESPRESSO, and PFS spectrographs to confirm the planet detection and determine its mass. We also acquired space$-$borne transit photometry with the CHEOPS space telescope to place stronger constraints on the planet radius, supported with ground$-$based LCOGT photometry. WASP and KELT photometry were used to help constrain the stellar rotation period. We also determined the fundamental parameters of the host star. We find that TOI$-$757 b has a radius of $R_{\mathrm{p}} = 2.5 \pm 0.1 R_{\oplus }$ and a mass of $M_{\mathrm{p}} = 10.5^{+2.2}_{-2.1} M_{\oplus }$, implying a bulk density of $\rho _{\text{p}} = 3.6 \pm 0.8$ g cm$^{-3}$. Our internal composition modelling was unable to constrain the composition of TOI$-$757 b, highlighting the importance of atmospheric observations for the system. We also find the planet to be highly eccentric with e = 0.39$^{+0.08}_{-0.07}$, making it one of the very few highly eccentric planets among precisely characterized mini$-$Neptunes. Based on comparisons to other similar eccentric systems, we find a likely scenario for TOI$-$757 b's formation to be high eccentricity migration due to a distant outer companion. We additionally propose the possibility of a more intrinsic explanation for the high eccentricity due to star$-$star interactions during the earlier epoch of the Galactic disc formation, given the low metallicity and older age of TOI$-$757.
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insu-04726408 , version 1 (09-10-2024)

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A. Alqasim, N. Grieves, N. M. Rosário, D. Gandolfi, J. H. Livingston, et al.. TOI-757 b: an eccentric transiting mini-Neptune on a 17.5-d orbit. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2024, 533, pp.1-26. ⟨10.1093/mnras/stae1767⟩. ⟨insu-04726408⟩
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