Published January 1, 2022 | Version v1
Publication Open

Detailed stellar activity analysis and modelling of GJ 832: Reassessment of the putative habitable zone planet GJ 832c

Creators

  • 1. University of Göttingen
  • 2. University of Concepción
  • 3. Universidad Católica de la Santísima Concepción
  • 4. Osservatorio Astrofisico di Torino
  • 5. International Center for Advanced Studies
  • 6. Université Grenoble Alpes
  • 7. Max Planck Institute for Solar System Research
  • 8. The Open University
  • 9. Institute of Space Science
  • 10. Institute of Space Sciences
  • 11. Osservatorio Astrofisico di Catania
  • 12. Université de Montréal
  • 13. Université du Québec à Montréal
  • 14. University of Geneva
  • 15. Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian
  • 16. European Southern Observatory
  • 17. Institute of Astrophysics and Space Sciences
  • 18. Universidade do Porto
  • 19. Instituto de Astrofísica de Andalucía
  • 20. Instituto de Astrofísica de Canarias
  • 21. Universidad de La Laguna
  • 22. Ariel University
  • 23. Heidelberg University

Description

Context. Gliese 832 (GJ 832) is an M2V star hosting a massive planet on a decade-long orbit, GJ 832b, discovered by radial velocity (RV). Later, a super Earth or mini-Neptune orbiting within the stellar habitable zone was reported (GJ 832c). The recently determined stellar rotation period (45.7 $\pm$ 9.3 days) is close to the orbital period of putative planet c (35.68 $\pm$ 0.03 days). Aims. We aim to confirm or dismiss the planetary nature of the RV signature attributed to GJ 832c, by adding 119 new RV data points, new photometric data, and an analysis of the spectroscopic stellar activity indicators. Additionally, we update the orbital parameters of the planetary system and search for additional signals. Methods. We performed a frequency content analysis of the RVs to search for periodic and stable signals. Radial velocity time series were modelled with Keplerians and Gaussian process (GP) regressions alongside activity indicators to subsequently compare them within a Bayesian framework. Results. We updated the stellar rotational period of GJ 832 from activity indicators, obtaining $37.5^{+1.4}_{-1.5}$ days, improving the precision by a factor of 6. The new photometric data are in agreement with this value. We detected an RV signal near 18 days (FAP < 4.6%), which is half of the stellar rotation period. Two Keplerians alone fail at modelling GJ 832b and a second planet with a 35-day orbital period. Moreover, the Bayesian evidence from the GP analysis of the RV data with simultaneous activity indices prefers a model without a second Keplerian, therefore negating the existence of planet c.

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

Translated Description (Arabic)

السياق. Gliese 832 (GJ 832) هو نجم M2V يستضيف كوكبًا ضخمًا على مدار عقد من الزمان، GJ 832b، تم اكتشافه بواسطة السرعة الشعاعية (RV). في وقت لاحق، تم الإبلاغ عن وجود أرض فائقة أو نبتون صغير يدور داخل المنطقة النجمية الصالحة للسكن (GJ 832c). تقترب فترة الدوران النجمي المحددة مؤخرًا (45.7 $\pm$ 9.3 يومًا) من الفترة المدارية للكوكب المفترض c (35.68 $\pm$ 0.03 يومًا). الأهداف. نهدف إلى تأكيد أو رفض الطبيعة الكوكبية لتوقيع RV المنسوب إلى GJ 832c، من خلال إضافة 119 نقطة بيانات RV جديدة، وبيانات ضوئية جديدة، وتحليل مؤشرات النشاط النجمي الطيفي. بالإضافة إلى ذلك، نقوم بتحديث المعلمات المدارية للنظام الكوكبي والبحث عن إشارات إضافية. الطرق. أجرينا تحليلاً للمحتوى التكراري لـ RVs للبحث عن إشارات دورية ومستقرة. تم نمذجة السلاسل الزمنية للسرعة الشعاعية مع انحدارات كبلر والعملية الغاوسية (GP) جنبًا إلى جنب مع مؤشرات النشاط لمقارنتها لاحقًا في إطار بايزي. النتائج. قمنا بتحديث فترة الدوران النجمية لـ GJ 832 من مؤشرات النشاط، وحصلنا على 37.5 $^{+1.4 }_{-1.5 }$ يومًا، مما أدى إلى تحسين الدقة بعامل 6. تتوافق البيانات الضوئية الجديدة مع هذه القيمة. اكتشفنا إشارة RV بالقرب من 18 يومًا (FAP < 4.6 ٪)، وهي نصف فترة الدوران النجمي. يفشل اثنان من الكبلريين وحدهما في نمذجة GJ 832b وكوكب ثانٍ بفترة مدارية مدتها 35 يومًا. علاوة على ذلك، فإن الأدلة البايزية من تحليل GP لبيانات RV مع مؤشرات النشاط المتزامنة تفضل نموذجًا بدون كبلري ثانٍ، وبالتالي تنفي وجود الكوكب c.

Translated Description (French)

Contexte. Gliese 832 (GJ 832) est une étoile M2V hébergeant une planète massive sur une orbite de dix ans, GJ 832b, découverte par vitesse radiale (RV). Plus tard, une super Terre ou une mini-Neptune en orbite dans la zone habitable stellaire a été signalée (GJ 832c). La période de rotation stellaire récemment déterminée (45,7 $ \pm$ 9,3 jours) est proche de la période orbitale de la planète putative c (35,68 $ \pm$ 0,03 jours). Objectifs. Nous visons à confirmer ou à infirmer le caractère planétaire de la signature RV attribuée à GJ 832c, en ajoutant 119 nouveaux points de données RV, de nouvelles données photométriques et une analyse des indicateurs spectroscopiques d'activité stellaire. De plus, nous mettons à jour les paramètres orbitaux du système planétaire et recherchons des signaux supplémentaires. Méthodes. Nous avons effectué une analyse du contenu en fréquence des VR pour rechercher des signaux périodiques et stables. Les séries temporelles de vitesse radiale ont été modélisées avec des régressions de processus képlériens et gaussiens (GP) aux côtés d'indicateurs d'activité pour ensuite les comparer dans un cadre bayésien. Résultats. Nous avons mis à jour la période de rotation stellaire de GJ 832 à partir d'indicateurs d'activité, obtenant 37,5 $ ^{+1.4}_{-1.5}$ jours, améliorant la précision d'un facteur 6. Les nouvelles données photométriques sont en accord avec cette valeur. Nous avons détecté un signal RV près de 18 jours (FAP < 4,6%), ce qui correspond à la moitié de la période de rotation stellaire. Deux Keplerians échouent à eux seuls à modéliser GJ 832b et une deuxième planète avec une période orbitale de 35 jours. De plus, la preuve bayésienne de l'analyse GP des données RV avec indices d'activité simultanés préfère un modèle sans deuxième Keplerian, niant ainsi l'existence de la planète c.

Translated Description (Spanish)

Contexto. Gliese 832 (GJ 832) es una estrella M2V que alberga un planeta masivo en una órbita de una década, GJ 832b, descubierto por velocidad radial (RV). Más tarde, se informó de una supertierra o mini-Neptuno orbitando dentro de la zona habitable estelar (GJ 832c). El periodo de rotación estelar recientemente determinado (45,7 $\pm$ 9,3 días) está cerca del periodo orbital del supuesto planeta c (35,68 $\pm$ 0,03 días). Objetivos. Nuestro objetivo es confirmar o descartar la naturaleza planetaria de la firma de RV atribuida a GJ 832c, agregando 119 nuevos puntos de datos de RV, nuevos datos fotométricos y un análisis de los indicadores espectroscópicos de actividad estelar. Adicionalmente, actualizamos los parámetros orbitales del sistema planetario y buscamos señales adicionales. Métodos. Realizamos un análisis de contenido de frecuencia de los VRs para buscar señales periódicas y estables. Las series temporales de velocidad radial se modelaron con regresiones keplerianas y de procesos gaussianos (GP) junto con indicadores de actividad para posteriormente compararlas dentro de un marco bayesiano. Resultados. Actualizamos el periodo de rotación estelar de GJ 832 a partir de indicadores de actividad, obteniendo $ 37.5^{+1.4}_{-1.5}$ días, mejorando la precisión en un factor de 6. Los nuevos datos fotométricos están de acuerdo con este valor. Detectamos una señal de RV cerca de los 18 días (FAP < 4.6%), que es la mitad del periodo de rotación estelar. Solo dos keplerianos fallan en el modelado de GJ 832b y un segundo planeta con un período orbital de 35 días. Además, la evidencia bayesiana del análisis GP de los datos de RV con índices de actividad simultáneos prefiere un modelo sin un segundo Kepleriano, negando por lo tanto la existencia del planeta c.

Files

2206.07552.pdf

Files (13.3 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:ff6e4db10903f43ec36b38b1ed36f185
13.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحليل مفصل للنشاط النجمي ونمذجة GJ 832: إعادة تقييم كوكب المنطقة الصالحة للسكن المفترض GJ 832c
Translated title (French)
Analyse détaillée de l'activité stellaire et modélisation de GJ 832 : Réévaluation de la planète présumée de la zone habitable GJ 832c
Translated title (Spanish)
Análisis detallado de la actividad estelar y modelado de GJ 832: Reevaluación de la supuesta zona habitable del planeta GJ 832c

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4289783069
DOI
10.48550/arxiv.2206.07552

Is supplement to
https://openalex.org/W4213082177 (Other)
https://openalex.org/W3099977695 (Other)
https://openalex.org/W3098298284 (Other)
https://openalex.org/W3095075735 (Other)
https://openalex.org/W2979918321 (Other)
https://openalex.org/W2770800874 (Other)
https://openalex.org/W2752330988 (Other)
https://openalex.org/W2559212571 (Other)
https://openalex.org/W2097718655 (Other)
https://openalex.org/W2013194388 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina