The GAPS Programme with HARPS-N at TNG . XIV. Investigating giant planet migration history via improved eccentricity and mass determination for 231 transiting planets - INSU - Institut national des sciences de l'Univers Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Astronomy and Astrophysics - A&A Année : 2017

The GAPS Programme with HARPS-N at TNG . XIV. Investigating giant planet migration history via improved eccentricity and mass determination for 231 transiting planets

A. S. Bonomo
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S. Desidera
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S. Benatti
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F. Borsa
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S. Crespi
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M. Damasso
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A. F. Lanza
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A. Sozzetti
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G. Lodato
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F. Marzari
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C. Boccato
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R. U. Claudi
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R. Cosentino
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E. Covino
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A. Maggio
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E. Molinari
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I. Pagano
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E. Poretti
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R. Smareglia
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K. Biazzo
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A. Bignamini
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M. Esposito
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P. Giacobbe
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L. Malavolta
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J. Maldonado
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L. Mancini
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A. Martinez Fiorenzano
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S. Masiero
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V. Nascimbeni
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M. Pedani
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M. Rainer
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G. Scandariato
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Résumé

We carried out a Bayesian homogeneous determination of the orbital parameters of 231 transiting giant planets (TGPs) that are alone or have distant companions; we employed differential evolution Markov chain Monte Carlo methods to analyse radial-velocity (RV) data from the literature and 782 new high-accuracy RVs obtained with the HARPS-N spectrograph for 45 systems over 3 years. Our work yields the largest sample of systems with a transiting giant exoplanet and coherently determined orbital, planetary, and stellar parameters. We found that the orbital parameters of TGPs in non-compact planetary systems are clearly shaped by tides raised by their host stars. Indeed, the most eccentric planets have relatively large orbital separations and/or high mass ratios, as expected from the equilibrium tide theory. This feature would be the outcome of planetary migration from highly eccentric orbits excited by planet-planet scattering, Kozai-Lidov perturbations, or secular chaos. The distribution of α = a/aR, where a and aR are the semi-major axis and the Roche limit, for well-determined circular orbits peaks at 2.5; this agrees with expectations from the high-eccentricity migration (HEM), although it might not be limited to this migration scenario. The few planets of our sample with circular orbits and α> 5 values may have migrated through disc-planet interactions instead of HEM. By comparing circularisation times with stellar ages, we found that hot Jupiters with a< 0.05 au have modified tidal quality factors 105 ≲ Q'p ≲ 109, and that stellar Q's ≳ 106 - 107 are required to explain the presence of eccentric planets at the same orbital distance. As aby-product of our analysis, we detected a non-zero eccentricity e = 0.104-0.018+0.021 for HAT-P-29; we determined that five planets that were previously regarded to be eccentric or to have hints of non-zero eccentricity, namely CoRoT-2b, CoRoT-23b, TrES-3b, HAT-P-23b, and WASP-54b, have circular orbits or undetermined eccentricities; we unveiled curvatures caused by distant companions in the RV time series of HAT-P-2, HAT-P-22, and HAT-P-29; we significantly improved the orbital parameters of the long-period planet HAT-P-17c; and we revised the planetary parameters of CoRoT-1b, which turned out to be considerably more inflated than previously found.

Full Tables 1, 2, 5-9 are only available at the CDS via anonymous ftp to http://cdsarc.u-strasbg.fr (http://130.79.128.5) or via http://cdsarc.u-strasbg.fr/viz-bin/qcat?J/A+A/602/A107

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A. S. Bonomo, S. Desidera, S. Benatti, F. Borsa, S. Crespi, et al.. The GAPS Programme with HARPS-N at TNG . XIV. Investigating giant planet migration history via improved eccentricity and mass determination for 231 transiting planets. Astronomy and Astrophysics - A&A, 2017, 602, ⟨10.1051/0004-6361/201629882⟩. ⟨insu-03747469⟩
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