Article Dans Une Revue Astronomy & Astrophysics - A&A Année : 2024

Astrometric detection of a Neptune-mass candidate planet in the nearest M-dwarf binary system GJ65 with VLTI/GRAVITY

R. Abuter
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A. Amorim
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H. Bonnet
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Résumé

The detection of low-mass planets orbiting the nearest stars is a central stake of exoplanetary science, as they can be directly characterized much more easily than their distant counterparts. Here, we present the results of our long-term astrometric observations of the nearest binary M-dwarf Gliese 65 AB (GJ65), located at a distance of only 2.67 pc. We monitored the relative astrometry of the two components from 2016 to 2023 with the VLTI/GRAVITY interferometric instrument. We derived highly accurate orbital parameters for the stellar system, along with the dynamical masses of the two red dwarfs. The GRAVITY measurements exhibit a mean accuracy per epoch of 50−60 ms in 1.5 h of observing time using the 1.8 m Auxiliary Telescopes. The residuals of the two-body orbital fit enable us to search for the presence of companions orbiting one of the two stars (S-type orbit) through the reflex motion they imprint on the differential A-B astrometry. We detected a Neptune-mass candidate companion with an orbital period of p = 156 ± 1 d and a mass of mp = 36 ± 7 M. The best-fit orbit is within the dynamical stability region of the stellar pair. It has a low eccentricity, e = 0.1 − 0.3, and the planetary orbit plane has a moderate-to-high inclination of i > 30° with respect to the stellar pair, with further observations required to confirm these values. These observations demonstrate the capability of interferometric astrometry to reach microarcsecond accuracy in the narrow-angle regime for planet detection by reflex motion from the ground. This capability offers new perspectives and potential synergies with Gaia in the pursuit of low-mass exoplanets in the solar neighborhood.

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R. Abuter, A. Amorim, M. Benisty, J. P. Berger, H. Bonnet, et al.. Astrometric detection of a Neptune-mass candidate planet in the nearest M-dwarf binary system GJ65 with VLTI/GRAVITY. Astronomy & Astrophysics - A&A, 2024, 685, ⟨10.1051/0004-6361/202449547⟩. ⟨insu-04836871⟩
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