Published June 1, 2023 | Version v1
Publication Open

Near-IR and optical radial velocities of the active M dwarf star Gl 388 (AD Leo) with SPIRou at CFHT and SOPHIE at OHP

Creators

  • 1. Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
  • 2. Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie
  • 3. European Space Research and Technology Centre
  • 4. Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
  • 5. Château Gombert
  • 6. University of Geneva
  • 7. Université de Montréal
  • 8. Laboratório Nacional de Astrofísica
  • 9. Institut d'Astrophysique de Paris
  • 10. Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
  • 11. International Center for Advanced Studies
  • 12. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 13. Canada–France–Hawaii Telescope

Description

Context. The search for extrasolar planets around the nearest M dwarfs is a crucial step toward identifying the nearest Earth-like planets. One of the main challenges in this search is that M dwarfs can be magnetically active and stellar activity can produce radial velocity (RV) signals that could mimic those of a planet. Aims. We aim to investigate whether the 2.2-day period observed in optical RVs of the nearby active M dwarf star Gl 388 (AD Leo) is due to stellar activity or to a planet that corotates with the star as suggested in the past. Methods. We obtained quasi-simultaneous RVs of Gl 388 from 2019 to 2021 with SOPHIE, the optical échelle spectrograph ( R ~75k) at the Observatoire de Haute-Provence in France, and RV and Stokes V measurements with SPIRou, the near-infrared spectropolarimeter at the Canada France Hawaii Telescope ( R ~70k). Results. The SOPHIE RV time series (precision of 3–5 m s −1 per visit) displays a periodic signal with a 2.23 ± 0.01 day period and 23.6 ± 0.5 m s −1 amplitude, which is consistent with previous HARPS observations obtained in 2005–2006. The SPIRou RV time series (precision of 2 ms −1 per visit) is flat at 5 ms −1 rms and displays no periodic signals. RV signals of amplitude higher than 5.3 m s −1 at a period of 2.23 days can be excluded with a confidence level higher than 99%. Using the modulation of the longitudinal magnetic field (B ℓ ) measured with SPIRou as a proxy of stellar rotation, we measure a rotation period of 2.2305 ± 0.0016 days. Conclusions. SPIRou RV measurements provide solid evidence that the periodic variability of the optical RVs of Gl 388 is due to stellar activity rather than to a corotating planet. The magnetic activity nature of the optical RV signal is further confirmed by the modulation of B ℓ with the same period. The SPIRou campaign on Gl 388 demonstrates the power of near-infrared RV to confirm or infirm planet candidates discovered in the optical around active stars. Our SPIRou observations additionally reiterate how effective spectropolarimetry is at determining the stellar rotation period from the variations of B ℓ .

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

السياق. يعد البحث عن كواكب خارج المجموعة الشمسية حول أقرب أقزام M خطوة حاسمة نحو تحديد أقرب الكواكب الشبيهة بالأرض. أحد التحديات الرئيسية في هذا البحث هو أن الأقزام M يمكن أن تكون نشطة مغناطيسيًا ويمكن للنشاط النجمي أن ينتج إشارات السرعة الشعاعية (RV) التي يمكن أن تحاكي إشارات الكوكب. الأهداف. نهدف إلى التحقيق فيما إذا كانت فترة 2.2 يوم المرصودة في RVs البصرية للنجم القزم M النشط القريب Gl 388 (AD Leo) ترجع إلى نشاط نجمي أو إلى كوكب يتشابه مع النجم كما هو مقترح في الماضي. الطرق. حصلنا على RVs شبه متزامنة من GL 388 من 2019 إلى 2021 مع SOPHIE، مطياف échelle البصري ( R ~75k) في مرصد هوت بروفانس في فرنسا، وقياسات RV و Stokes V مع SPIRou، مقياس الطيف القريب من الأشعة تحت الحمراء في تلسكوب كندا فرنسا هاواي ( R ~70k). النتائج. تعرض السلسلة الزمنية لـ SOPHIE RV (بدقة 3–5 m s −1 لكل زيارة) إشارة دورية بفترة 2.23 ± 0.01 يوم وسعة 23.6 ± 0.5 m s −1، وهو ما يتوافق مع ملاحظات HARPS السابقة التي تم الحصول عليها في 2005–2006. السلسلة الزمنية SPIRou RV (دقة 2 مللي ثانية -1 لكل زيارة) مسطحة عند 5 مللي ثانية -1 دورة ولا تعرض أي إشارات دورية. يمكن استبعاد إشارات البطين الأيمن ذات السعة الأعلى من 5.3 متر مربع -1 في فترة 2.23 يومًا بمستوى ثقة أعلى من 99 ٪. باستخدام تعديل المجال المغناطيسي الطولي (B Ω) المقاس باستخدام SPIRou كبديل للدوران النجمي، نقيس فترة دوران تبلغ 2.2305 ± 0.0016 يومًا. الاستنتاجات. توفر قياسات SPIRou RV دليلًا قويًا على أن التباين الدوري للـ RVs البصرية لـ GL 388 يرجع إلى النشاط النجمي وليس إلى كوكب متآكل. يتم تأكيد طبيعة النشاط المغناطيسي لإشارة البطين الأيمن الضوئية بشكل أكبر من خلال تعديل B مع نفس الفترة. توضح حملة SPIRou على GL 388 قوة RV القريبة من الأشعة تحت الحمراء لتأكيد أو إعاقة الكواكب المرشحة المكتشفة في المجال البصري حول النجوم النشطة. تكرر ملاحظات SPIRou بالإضافة إلى ذلك مدى فعالية قياس الطيف الطيفي في تحديد فترة الدوران النجمي من اختلافات B.

Translated Description (French)

Contexte. La recherche de planètes extrasolaires autour des naines M les plus proches est une étape cruciale vers l'identification des planètes semblables à la Terre les plus proches. L'un des principaux défis de cette recherche est que les naines M peuvent être magnétiquement actives et que l'activité stellaire peut produire des signaux de vitesse radiale (RV) qui pourraient imiter ceux d'une planète. Objectifs. Nous visons à déterminer si la période de 2,2 jours observée dans les VR optiques de l'étoile naine active M Gl 388 (AD Leo) à proximité est due à l'activité stellaire ou à une planète qui corotate avec l'étoile comme suggéré dans le passé. Méthodes. Nous avons obtenu des RV quasi-simultanés de Gl 388 de 2019 à 2021 avec SOPHIE, le spectrographe optique à l'échelle ( R ~75k) à l'Observatoire de Haute-Provence en France, et des mesures de RV et Stokes V avec SPIRou, le spectropolarimètre proche infrarouge au Télescope Canada France Hawaii ( R ~70k). Résultats. La série temporelle SOPHIE RV (précision de 3–5 m s −1 par visite) affiche un signal périodique avec une période de 2,23 ± 0,01 jour et une amplitude de 23,6 ± 0,5 m s −1, ce qui est cohérent avec les observations précédentes de Harps obtenues en 2005–2006. La série temporelle SPIRou RV (précision de 2 ms −1 par visite) est plate à 5 ms −1 rms et n'affiche aucun signal périodique. Les signaux RV d'amplitude supérieure à 5,3 m s −1 à une période de 2,23 jours peuvent être exclus avec un niveau de confiance supérieur à 99 %. En utilisant la modulation du champ magnétique longitudinal (B ℓ ) mesurée avec SPIRou comme approximation de la rotation stellaire, nous mesurons une période de rotation de 2,2305 ± 0,0016 jours. Conclusions. Les mesures de SPIRou RV fournissent des preuves solides que la variabilité périodique des RV optiques de Gl 388 est due à l'activité stellaire plutôt qu'à une planète en corotation. La nature d'activité magnétique du signal optique RV est en outre confirmée par la modulation de B ℓ avec la même période. La campagne SPIRou sur Gl 388 démontre la puissance du VR proche infrarouge pour confirmer ou infirmer les candidats planètes découverts dans l'optique autour des étoiles actives. Nos observations SPIRou réitèrent en outre l'efficacité de la spectropolarimétrie pour déterminer la période de rotation stellaire à partir des variations de B ℓ .

Translated Description (Spanish)

Contexto. La búsqueda de planetas extrasolares alrededor de las enanas M más cercanas es un paso crucial hacia la identificación de los planetas similares a la Tierra más cercanos. Uno de los principales desafíos en esta búsqueda es que las enanas M pueden ser magnéticamente activas y la actividad estelar puede producir señales de velocidad radial (RV) que podrían imitar las de un planeta. Objetivos. Nuestro objetivo es investigar si el período de 2,2 días observado en las RV ópticas de la cercana estrella enana M activa Gl 388 (AD Leo) se debe a la actividad estelar o a un planeta que cogira con la estrella como se sugirió en el pasado. Métodos. Obtuvimos RV casi simultáneas de Gl 388 de 2019 a 2021 con SOPHIE, el espectrógrafo óptico échelle ( R ~75k) en el Observatorio de Haute-Provence en Francia, y mediciones de RV y Stokes V con SPIRou, el espectropolarímetro de infrarrojo cercano en el Telescopio Canadá Francia Hawái ( R ~70k). Resultados. La serie de tiempo SOPHIE RV (precisión de 3–5 m s −1 por visita) muestra una señal periódica con un período de 2,23 ± 0,01 días y una amplitud de 23,6 ± 0,5 m s −1, que es consistente con lo observado por HARPS en 2005–2006. La serie de tiempo SPIRou RV (precisión de 2 ms −1 por visita) es plana a 5 ms −1 rms y no muestra señales periódicas. Las señales de VD de amplitud superior a 5.3 m s −1 en un período de 2.23 días pueden excluirse con un nivel de confianza superior al 99%. Utilizando la modulación del campo magnético longitudinal (B ℓ ) medido con SPIRou como proxy de la rotación estelar, medimos un periodo de rotación de 2,2305 ± 0,0016 días. Conclusiones. Las mediciones de SPIRou RV proporcionan evidencia sólida de que la variabilidad periódica de los RV ópticos de Gl 388 se debe a la actividad estelar más que a un planeta cogiratorio. La naturaleza de la actividad magnética de la señal óptica RV se confirma aún más mediante la modulación de B ℓ con el mismo período. La campaña SPIRou en Gl 388 demuestra el poder de la RV en el infrarrojo cercano para confirmar o enfermar a los candidatos a planetas descubiertos en la óptica alrededor de las estrellas activas. Nuestras observaciones de SPIRou reiteran adicionalmente cuán efectiva es la espectropolarimetría para determinar el período de rotación estelar a partir de las variaciones de B ℓ .

Files

2303.16712.pdf

Files (11.4 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:497adca1efd05b56478b7cd9e1cf2346
11.4 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
سرعات شعاعية قريبة من الأشعة تحت الحمراء والبصرية للنجم القزم النشط M GL 388 (AD LEO) مع SPIRou في CFHT و SOPHIE في OHP
Translated title (French)
Vélocités radiales proches de l'infrarouge et optiques de l'étoile naine active M Gl 388 (AD Leo) avec SPIRou au CFHT et SOPHIE à l'OHP
Translated title (Spanish)
Velocidades radiales del IR cercano y ópticas de la estrella enana M activa Gl 388 (AD Leo) con SPIRou en CFHT y SOPHIE en OHP

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4366085593
DOI
10.1051/0004-6361/202245660

Is supplement to
https://openalex.org/W4376654142 (Other)
https://openalex.org/W4230286584 (Other)
https://openalex.org/W3111029372 (Other)
https://openalex.org/W3104878016 (Other)
https://openalex.org/W3083673884 (Other)
https://openalex.org/W2977803925 (Other)
https://openalex.org/W2945392085 (Other)
https://openalex.org/W2729503761 (Other)
https://openalex.org/W2148385022 (Other)
https://openalex.org/W1813515809 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1531115531
  • https://openalex.org/W1883251007
  • https://openalex.org/W1969040022
  • https://openalex.org/W1969127579
  • https://openalex.org/W1985063315
  • https://openalex.org/W1992355897
  • https://openalex.org/W2003427472
  • https://openalex.org/W2008908147
  • https://openalex.org/W2068843564
  • https://openalex.org/W2079826839
  • https://openalex.org/W2083772753
  • https://openalex.org/W2090704275
  • https://openalex.org/W2090778108
  • https://openalex.org/W2092034202
  • https://openalex.org/W2116065665
  • https://openalex.org/W2127655414
  • https://openalex.org/W2129322074
  • https://openalex.org/W2136103161
  • https://openalex.org/W2137215408
  • https://openalex.org/W2157805129
  • https://openalex.org/W2159691951
  • https://openalex.org/W2159781758
  • https://openalex.org/W2197745694
  • https://openalex.org/W2225034437
  • https://openalex.org/W2233188512
  • https://openalex.org/W2414728943
  • https://openalex.org/W2963604282
  • https://openalex.org/W2978367381
  • https://openalex.org/W3004686716
  • https://openalex.org/W3048377613
  • https://openalex.org/W3055086379
  • https://openalex.org/W3098283500
  • https://openalex.org/W3098517235
  • https://openalex.org/W3098745374
  • https://openalex.org/W3099143329
  • https://openalex.org/W3100249860
  • https://openalex.org/W3102243814
  • https://openalex.org/W3102557014
  • https://openalex.org/W3103126686
  • https://openalex.org/W3103199344
  • https://openalex.org/W3103604508
  • https://openalex.org/W3104130591
  • https://openalex.org/W3104160526
  • https://openalex.org/W3104328493
  • https://openalex.org/W3105372072
  • https://openalex.org/W3105581894
  • https://openalex.org/W3105583295
  • https://openalex.org/W3106122148
  • https://openalex.org/W3106316877
  • https://openalex.org/W3107253413
  • https://openalex.org/W3127449596
  • https://openalex.org/W3180876170
  • https://openalex.org/W3212666678
  • https://openalex.org/W4205845301
  • https://openalex.org/W4211249062
  • https://openalex.org/W4213259675
  • https://openalex.org/W4220750731
  • https://openalex.org/W4288083860
  • https://openalex.org/W4290652793
  • https://openalex.org/W4292309267
  • https://openalex.org/W4292399985
  • https://openalex.org/W4295233440
  • https://openalex.org/W4310220193
  • https://openalex.org/W4327967892