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Imaging radial velocity planets with SPHERE

Authors :
Anne-Marie Lagrange
Clément Perrot
Claire Moutou
Arthur Vigan
P. J. Potiron
Dino Mesa
Jose Ramos
C. Petit
Esther Buenzli
Mickael Bonnefoy
Matthias Meyer
Tanmay Bhowmik
Markus Feldt
Silvano Desidera
Maud Langlois
Anne-Lise Maire
Markus Janson
Graeme Salter
C. Lazzoni
T. Schmidt
Jean-Luc Beuzit
Alain Delboulbé
M. Cudel
Beth Biller
Mariangela Bonavita
Wolfgang Brandner
S. Peretti
Sylvain Rochat
Janis Hagelberg
Valentina D'Orazi
Anthony Boccaletti
Alice Zurlo
Baptiste Lavie
Sergio Messina
Raffaele Gratton
F. Rigal
Gael Chauvin
David Mouillet
J. Lannier
E. Sissa
Universidad Diego Portales [Santiago] (UDP)
Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)
Instituto de Astronomia y ciencias Planetarias de Atacama (INCT)
Universidad de Atacama
INAF - Osservatorio Astronomico di Padova (OAPD)
Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF)
INAF - Osservatorio Astrofisico di Catania (OACT)
Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG)
Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
University of Edinburgh
Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA (UMR_8109))
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris
PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA)
Max-Planck-Gesellschaft
Institute for Particle Physics and Astrophysics [ETH Zürich] (IPA)
Department of Physics [ETH Zürich] (D-PHYS)
Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich)-Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich)
Observatoire Astronomique de l'Université de Genève (ObsGE)
Université de Genève (UNIGE)
Stockholm University
Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CRAL)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
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University of Michigan [Ann Arbor]
University of Michigan System
Observatoire de la Côte d'Azur (OCA)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
DOTA, ONERA, Université Paris Saclay [Palaiseau]
ONERA-Université Paris-Saclay
Astronomical Institute Anton Pannekoek (AI PANNEKOEK)
University of Amsterdam [Amsterdam] (UvA)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG )
Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)- Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)
École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
DOTA, ONERA, Université Paris Saclay (COmUE) [Palaiseau]
ONERA-Université Paris Saclay (COmUE)
Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université de Genève = University of Geneva (UNIGE)
École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Oxford University Press (OUP): Policy P-Oxford Open Option A, 2018, 480 (1), pp.35-48. ⟨10.1093/mnras/sty1809⟩, Zurlo, A, Mesa, D, Desidera, S, Messina, S, Gratton, R, Moutou, C, Beuzit, J L, Biller, B, Boccaletti, A, Bonavita, M, Bonnefoy, M, Bhowmik, T, Brandner, W, Buenzli, E, Chauvin, G, Cudel, M, D'Orazi, V, Feldt, M, Hagelberg, J, Janson, M, Lagrange, A M, Langlois, M, Lannier, J, Lavie, B, Lazzoni, C, Maire, A L, Meyer, M, Mouillet, D, Peretti, S, Perrot, C, Potiron, P J, Salter, G, Schmidt, T, Sissa, E, Vigan, A, Delboulbé, A, Petit, C, Ramos, J, Rigal, F & Rochat, S 2018, ' Imaging radial velocity planets with SPHERE ', Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 480, no. 1, pp. 35-48 . https://doi.org/10.1093/mnras/sty1809, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2018, 480 (1), pp.35-48. ⟨10.1093/mnras/sty1809⟩
Publication Year :
2018

Abstract

We present observations with the planet finder SPHERE of a selected sample of the most promising radial velocity (RV) companions for high-contrast imaging. Using a Monte Carlo simulation to explore all the possible inclinations of the orbit of wide RV companions, we identified the systems with companions that could potentially be detected with SPHERE. We found the most favorable RV systems to observe are : HD\,142, GJ\,676, HD\,39091, HIP\,70849, and HD\,30177 and carried out observations of these systems during SPHERE Guaranteed Time Observing (GTO). To reduce the intensity of the starlight and reveal faint companions, we used Principle Component Analysis (PCA) algorithms alongside angular and spectral differential imaging. We injected synthetic planets with known flux to evaluate the self-subtraction caused by our data reduction and to determine the 5$\sigma$ contrast in the J band $vs$ separation for our reduced images. We estimated the upper limit on detectable companion mass around the selected stars from the contrast plot obtained from our data reduction. Although our observations enabled contrasts larger than 15 mag at a few tenths of arcsec from the host stars, we detected no planets. However, we were able to set upper mass limits around the stars using AMES-COND evolutionary models. We can exclude the presence of companions more massive than 25-28 \MJup around these stars, confirming the substellar nature of these RV companions.<br />Comment: 14 pages, 11 figures, accepted by MNRAS

Details

Language :
English
ISSN :
00358711 and 13652966
Database :
OpenAIRE
Journal :
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Oxford University Press (OUP): Policy P-Oxford Open Option A, 2018, 480 (1), pp.35-48. ⟨10.1093/mnras/sty1809⟩, Zurlo, A, Mesa, D, Desidera, S, Messina, S, Gratton, R, Moutou, C, Beuzit, J L, Biller, B, Boccaletti, A, Bonavita, M, Bonnefoy, M, Bhowmik, T, Brandner, W, Buenzli, E, Chauvin, G, Cudel, M, D'Orazi, V, Feldt, M, Hagelberg, J, Janson, M, Lagrange, A M, Langlois, M, Lannier, J, Lavie, B, Lazzoni, C, Maire, A L, Meyer, M, Mouillet, D, Peretti, S, Perrot, C, Potiron, P J, Salter, G, Schmidt, T, Sissa, E, Vigan, A, Delboulbé, A, Petit, C, Ramos, J, Rigal, F & Rochat, S 2018, ' Imaging radial velocity planets with SPHERE ', Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 480, no. 1, pp. 35-48 . https://doi.org/10.1093/mnras/sty1809, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2018, 480 (1), pp.35-48. ⟨10.1093/mnras/sty1809⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....8f2bc929fa8cff4c20b956cb5d4189fc
Full Text :
https://doi.org/10.1093/mnras/sty1809⟩