Mapa do Site
Contactos
Siga-nos no Facebook Siga-nos no Twitter Canal YouTube
Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

Modeling the Rossiter-McLaughlin Effect: Impact of the Convective Center-to-limb Variations in the Stellar Photosphere

H. M. Cegla, M. Oshagh, C. A. Watson, P. Figueira, N. C. Santos, S. Shelyag

Resumo
Observations of the Rossiter-McLaughlin (RM) effect provide information on star-planet alignments, which can inform planetary migration and evolution theories. Here, we go beyond the classical RM modeling and explore the impact of a convective blueshift that varies across the stellar disk and non-Gaussian stellar photospheric profiles. We simulated an aligned hot Jupiter with a four-day orbit about a Sun-like star and injected center-to-limb velocity (and profile shape) variations based on radiative 3D magnetohydrodynamic simulations of solar surface convection. The residuals between our modeling and classical RM modeling were dependent on the intrinsic profile width and v sin i; the amplitude of the residuals increased with increasing v sin i and with decreasing intrinsic profile width. For slowly rotating stars the center-to-limb convective variation dominated the residuals (with amplitudes of 10 s of cm s-1 to ̃1 m s-1) however, for faster rotating stars the dominant residual signature was due a non-Gaussian intrinsic profile (with amplitudes from 0.5 to 9 m s-1). When the impact factor was 0, neglecting to account for the convective center-to-limb variation led to an uncertainty in the obliquity of ̃10°-20°, even though the true v sin i was known. Additionally, neglecting to properly model an asymmetric intrinsic profile had a greater impact for more rapidly rotating stars (e.g., v sin i = 6 km s-1) and caused systematic errors on the order of ̃20° in the measured obliquities. Hence, neglecting the impact of stellar surface convection may bias star-planet alignment measurements and consequently theories on planetary migration and evolution.

Palavras chave
line: profiles; planets and satellites: detection; stars: activity; stars: low-mass; Sun: granulation; techniques: radial velocities; Astrophysics - Earth and Planetary Astrophysics; Astrophysics - Solar and Stellar Astrophysics

The Astrophysical Journal
fevereiro 2016

>> ADS>> DOI

Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) é uma nova, mas muito aguardada, estrutura de investigação com uma dimensão nacional. Ele concretiza uma visão ousada, mas realizável para o desenvolvimento da Astronomia, Astrofísica e Ciências Espaciais em Portugal, aproveitando ao máximo e realizando plenamente o potencial criado pela participação nacional na Agência Espacial Europeia (ESA) e no Observatório Europeu do Sul (ESO). O IA é o resultado da fusão entre as duas unidades de investigação mais proeminentes no campo em Portugal: o Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) e o Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (CAAUL). Atualmente, engloba mais de dois terços de todos os investigadores ativos em Ciências Espaciais em Portugal, e é responsável por uma fração ainda maior da produtividade nacional em revistas internacionais ISI na área de Ciências Espaciais. Esta é a área científica com maior fator de impacto relativo (1,65 vezes acima da média internacional) e o campo com o maior número médio de citações por artigo para Portugal.

Continuar no sítio do CAUP|Seguir para o sítio do IA