Planets in Open Clusters M35 & NGC2158, Asiago Stars in - PowerPoint PPT Presentation

Planets ¡in ¡Open ¡Clusters M35 ¡& ¡NGC2158, ¡Asiago ¡ Stars ¡in ¡OCs ¡share ¡the ¡same ¡ distance , ¡ age and ¡ chemical ¡ composition, ¡statistically ¡ determined ¡ OCs ¡span ¡a ¡wide ¡range ¡in ¡terms ¡ of ¡ age, ¡metallicity, ¡stellar ¡ density : ¡we ¡can ¡probe ¡the ¡planet ¡ frequency ¡as ¡a ¡function ¡of ¡these ¡ parameters ¡ Planet ¡frequency ¡as ¡function ¡of ¡ host ¡stellar ¡mass ¡ in ¡the ¡most ¡ reliable ¡way ¡ Effects ¡of ¡the ¡presence ¡of ¡a ¡ planetary ¡system ¡ on ¡the ¡host ¡ star ¡chemistry OHP ¡2015: ¡Twenty ¡years ¡of ¡giant ¡exoplanets 05/10/2015

Planets ¡in ¡Open ¡Clusters and ¡what we can ¡do ¡with ¡them Test ¡atmospheric ¡models ¡on ¡ Atmosphere ¡of ¡young ¡planets ¡ planets ¡at ¡different ¡evolution ¡ around ¡youngstars stages Improve ¡planet ¡detection ¡at ¡ Characterize ¡the ¡activity ¡of ¡stars ¡ longer ¡periods ¡and ¡lower ¡ as ¡function ¡of ¡their ¡mass ¡and ¡age masses Understand ¡the ¡star-­‑planet ¡ Well-­‑known ¡chemical ¡ connection ¡and ¡planet ¡ abundances ¡of ¡stars ¡(with ¡and ¡ formation without ¡planets) ¡ 6 Planets ¡in ¡Open ¡Clusters ¡seem very ¡helpful! ¡ How ¡many ¡of ¡them ¡have ¡been ¡found ¡around 8 ¡with ¡Kepler ¡ Main Sequence stars? ¡ validated ¡ones OHP ¡2015: ¡Twenty ¡years ¡of ¡giant ¡exoplanets 05/10/2015

Planets ¡in ¡Open ¡Clusters Young ¡OC ¡stars ¡are ¡very ¡ active Old ¡OCs ¡are ¡far, ¡MS ¡stars ¡ are ¡faint Avoided ¡by ¡RV ¡surveys OC ¡stars ¡very ¡close ¡each ¡ Van ¡Saders & ¡Gaudi ¡2011: ¡Insufficient ¡ other ¡on ¡sky sensitivity ¡to ¡small ¡planets, ¡sample ¡sizes ¡barely ¡ large ¡enough ¡ to ¡find ¡(less ¡common) ¡larger ¡ planets. ¡ Null ¡detection ¡still ¡in ¡agreement ¡ Photometry ¡easier ¡ with ¡field ¡frequency . option OHP ¡2015: ¡Twenty ¡years ¡of ¡giant ¡exoplanets 05/10/2015

Searching ¡for ¡Planets ¡in ¡OCs: ¡ All ¡the ¡planets ¡around ¡OC ¡stars ¡ Sato ¡et ¡al. ¡2007: ¡ A ¡planetary ¡ companion ¡to ¡the ¡Hyades ¡Giant ¡ε Planets around evolved stars: ¡all the ¡ Tauri . ¡ information ¡ on ¡planet formation ¡ Lovis & ¡Mayor ¡2007: ¡ Planets ¡ and ¡evolution is lost around ¡evolved ¡intermediate-­‑mass ¡ stars. ¡ ¡ Quinn ¡et ¡al. ¡2012: ¡ Two ¡“b”s in ¡the ¡ Beehive: ¡the ¡discovery ¡of ¡the ¡first ¡ Hot ¡Jupiters in ¡an ¡Open ¡Cluster ¡ Intrument and ¡observational strategy focused on ¡giant planets ¡ Quinn ¡et ¡al. ¡2014: ¡ HD ¡285507b: ¡an ¡ eccentric ¡Hot ¡Jupiter ¡in ¡the ¡Hyades ¡ Open ¡Cluster ¡ Brucalassi et ¡al. ¡2014: ¡ Three ¡ planetary ¡companions ¡around ¡M67 ¡ Eccentricity poorly constrained stars ¡ Meibom et ¡al. ¡2013: ¡2 ¡mini-­‑ No ¡information ¡ on ¡planetary masses Neptunes, ¡detected ¡in ¡NGC6811 ¡ or ¡orbital eccentricity by ¡Kepler OHP ¡2015: ¡Twenty ¡years ¡of ¡giant ¡exoplanets 05/10/2015

OCs, ¡RVs ¡and ¡stellar ¡activity ¡ OC ¡stars ¡are ¡active, ¡you ¡don’t ¡ need ¡precise ¡RVs…. ¡ Corot-­‑7 ¡(M=4.8 ¡M ⊕ ): RV ¡jitter ¡ has ¡a ¡structure ¡that ¡can ¡be ¡ removed ¡ Agreement ¡on ¡the ¡importance ¡ of ¡ rotational ¡period ¡ of ¡the ¡star ¡ and ¡simultanoeus ¡ photometric ¡ observations Our ¡Goals: ¡ Lower ¡the ¡detection ¡limit ¡on ¡ mass for ¡planets ¡in ¡OC ¡stars ¡ Increase ¡precision ¡on ¡orbital ¡ parameters ¡( e above ¡all) Queloz et ¡al. ¡2009 OHP ¡2015: ¡Twenty ¡years ¡of ¡giant ¡exoplanets 05/10/2015

HARPS ¡& ¡HARPS-­‑N HARPS@3.6m HARPS-­‑N@TNG Precise ¡Activity ¡(e.g. ¡CaII ¡H&K, ¡Hα) ¡and ¡CCF ¡ Asymmetry ¡(Contrast, ¡FWHM, ¡Bisector ¡Span, ¡ Vasy…) ¡indicators OHP ¡2015: ¡Twenty ¡years ¡of ¡giant ¡exoplanets 05/10/2015

Global ¡Architecture ¡of ¡Planetary ¡Systems Search for low mass companions in known Frequency of Neptune- planetary systems mass companions around Low [Fe/H] stars Search for planets in Open Asteroseismology Clusters & Star-Planet Interaction PI: ¡A. ¡Sozzetti Characterization of planetary orbits through RML effect Search for low mass planets orbiting M dwarfs ¡ An ¡Italian ¡collaboration ¡ to ¡make ¡the ¡best ¡use ¡of ¡ ¡ 6 ¡sub-­‑programs ¡to ¡disentangle ¡activity ¡signals ¡ HARPS-­‑N@TNG ¡ from ¡planetary ¡ones, ¡understand ¡the ¡formation ¡ of ¡planetary ¡system ¡and ¡detect ¡low-­‑mass ¡ ( habitable ?) ¡planets OHP ¡2015: ¡Twenty ¡years ¡of ¡giant ¡exoplanets 05/10/2015

Searching ¡for ¡Low-­‑Mass ¡Planets ¡in ¡OCs: ¡ The ¡OC ¡Survey ¡with ¡HARPS ¡& ¡HARPS-­‑N ¡ Currently ¡surveying ¡three ¡ Open ¡Clusters ¡ M44 (600 ¡My), ¡ NGC752 (1.5 ¡ Gy) ¡with ¡HARPS-­‑N, ¡5 ¡ nights/semester ¡with ¡GAPS ¡ Ruprecht ¡147 ¡ (3 ¡Gy) ¡with ¡ HARPS, ¡26 ¡nights ¡in ¡3 ¡years ¡ (PI: ¡Minniti) ¡ Hyades starting ¡within ¡a ¡ few ¡weeks ¡ Great ¡deal ¡on ¡target ¡ membership ¡and ¡activity ¡ analysis OHP ¡2015: ¡Twenty ¡years ¡of ¡giant ¡exoplanets 05/10/2015

Searching ¡for ¡Planets ¡in ¡OCs: ¡ A ¡Planetary ¡System ¡around ¡Pr0211 600 400 RV -RV 0 ¡ Quinn ¡et ¡al. ¡2012: ¡ P=2.14d ¡ 200 0 M sin i=1.84M J around ¡Pr0211 − 200 − 400 − 600 6000 6200 6400 6600 6800 7000 7200 ¡ Included ¡in ¡GAPS-­‑OC ¡to ¡ BJD-2450000 [d] 1 measure ¡the ¡eccentricity HARPS-N data 0.8 GLS power 0.6 ¡ Long-­‑term ¡trend ¡at ¡the ¡ 0.4 beginning ¡of ¡2 nd H-­‑N ¡season, ¡ 0.2 0 1 10 100 coordination ¡with ¡TRES ¡team 1 TRES data 0.8 GLS power 0.6 ¡ Second ¡turn-­‑around ¡of ¡RV ¡ 0.4 observed ¡in ¡2015: ¡strong ¡ 0.2 0 constraint ¡on ¡K 1 10 100 Period [d] 200 HARPS-N ¡ TRES ¡observations ¡in ¡2012 ¡put ¡ RV -RV Pr211b 100 TRES 0 a ¡lower ¡limit ¡to ¡Period ¡and ¡ e − 100 − 200 6000 6200 6400 6600 6800 7000 7200 BJD-2450000 [d] OHP ¡2015: ¡Twenty ¡years ¡of ¡giant ¡exoplanets 05/10/2015

Searching ¡for ¡Planets ¡in ¡OCs: ¡ A ¡Planetary ¡System ¡around ¡Pr0211 100 − 4.3 100 0.4 0.1% BIS [m s -1 ] 50 0.3 1% 0 0.2 50 BIS [m s -1 ] − 50 0.1 log R' MW − 100 0 − 4.4 0.4 0 FWHM [km s -1 ] 9.5 0.3 9.4 0.2 − 50 9.3 0.1 − 4.5 9.2 0 100 0.4 − 100 Vspan [m s -1 ] 50 0.3 100 0 0.2 0.25 − 50 0.1 Vspan [m s -1 ] 50 − 100 0 42 0.4 H α ∆ V [m s -1 ] 41 0.3 0 0.24 40 0.2 39 0.1 − 50 38 0 0.4 40 0.23 0.3 Vasy ⋅ 10 3 − 100 39 0.2 42 0.1 38 0 0.5 6400 6600 6800 7000 7200 1 10 100 1000 41 − 4.3 0.4 ∆ V [m s -1 ] BJD - 2450000.0 [days] Period [days] 0.1% − 4.35 1% 0.3 log R' MW HeI 40 − 4.4 0.2 0.48 0.1 39 − 4.5 0 0.255 0.4 38 0.25 0.46 0.3 0.245 0.22 H α 0.24 0.2 40 0.235 0.1 0.23 0.225 0 Vasy ⋅ 10 3 0.21 0.4 0.51 NaID 39 0.5 0.3 0.49 HeI 0.2 0.2 0.48 0.1 0.47 38 0.46 0 0.22 0.19 0.4 0.215 − 200 − 100 0 100 200 − 200 − 100 0 100 200 0.3 0.21 RV res [m s -1 ] RV res [m s -1 ] NaID 0.205 0.2 0.2 OHP ¡2015: ¡Twenty ¡years ¡of ¡giant ¡exoplanets 05/10/2015 0.1 0.195 0.19 0 6400 6600 6800 7000 7200 1 10 100 1000 BJD [days] Period [days]