Analizamos la actividad a largo plazo de un conjunto de 7
estrellas con planetas tipo J´upiter cercanos (0,40MJ < Mp < 11MJ y
a < 1 UA) a partir del ´ındice de Mount Wilson (S). Para ello, se tomaron
una serie de espectros de alta resoluci´on entre los a˜nos 2002 y 2010 con el
espectr´ografo REOSC del telescopio 2.15 m del CASLEO. Estudiamos los
niveles de actividad de estas estrellas con los correspondientes a estrellas
de igual tipo, clase espectral y luminosidad que no tengan planetas.We analyze the long-term activity of seven stars which host
near Jupiter-like planets (0.40MJ < Mp < 11MJ and a<1 UA). To do
so, we computed the Mount Wilson index S from a set of high-resolution
spectra obtained with the spectrograph REOSC of the telescope 2.15 m at
CASLEO. We study the long-term chromospheric activity of these stars
and its dependence with several orbital parameters of the planet. We also
compare these levels of activity with the Mount Wilson indexes of stars
of similar spectral class and type without planetsFil: Flores, Matías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Cientifico Tecnológico - Conicet - San Juan. Instituto de Ciencias Astronómicas de la Tierra y del Espacio; Argentina;Fil: Buccino, Andrea Paola. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; Argentina;Fil: Saffe, Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Cientifico Tecnológico - Conicet - San Juan. Instituto de Ciencias Astronómicas de la Tierra y del Espacio; Argentina;Fil: Gonzalez, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Cientifico Tecnológico - Conicet - San Juan. Instituto de Ciencias Astronómicas de la Tierra y del Espacio; Argentina;Fil: Mauas, Pablo Jacobo David. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Cientifico Tecnológico - Conicet - San Juan. Instituto de Ciencias Astronómicas de la Tierra y del Espacio; Argentina

Buccino, Andrea Paola

Flores, Matías

Gonzalez, Federico

Mauas, Pablo Jacobo David

Saffe, Carlos

LAReferencia - Red Federada de Repositorios Institucionales de Publicaciones Científicas Latinoamericanas

Asociación Argentina de Astronomı́aBAAA, Vol. 55, 2012A.C. Rovero, G.E. Romero, L. Pellizza & M. Lares, eds.PRESENTACIÓN MURALActividad estelar en estrellas con planetas a partir deespectros de CASLEOMat́ıas Flores1, Andrea Buccino2,3, C. Saffe1, F. González1 & P. Mauas3(1) Instituto de Ciencias Astronómicas, de la Tierra y del Espacio(ICATE)(2) Depto. de F́ısica. FCEyN. Universidad de Buenos Aires (UBA)(3) Instituto de Astronomı́a y F́ısica del Espacio (IAFE)Abstract. We analyze the long-term activity of seven stars which hostnear Jupiter-like planets (0.40MJ < Mp < 11MJ and a<1 UA). To doso, we computed the Mount Wilson index S from a set of high-resolutionspectra obtained with the spectrograph REOSC of the telescope 2.15 m atCASLEO. We study the long-term chromospheric activity of these starsand its dependence with several orbital parameters of the planet. We alsocompare these levels of activity with the Mount Wilson indexes of starsof similar spectral class and type without planets.Resumen. Analizamos la actividad a largo plazo de un conjunto de 7estrellas con planetas tipo Júpiter cercanos (0,40MJ < Mp < 11MJ ya < 1 UA) a partir del ı́ndice de Mount Wilson (S). Para ello, se tomaronuna serie de espectros de alta resolución entre los años 2002 y 2010 con elespectrógrafo REOSC del telescopio 2.15 m del CASLEO. Estudiamos losniveles de actividad de estas estrellas con los correspondientes a estrellasde igual tipo, clase espectral y luminosidad que no tengan planetas.1. IntroducciónEn la actualidad se conocen más de 600 planetas extrasolares. El 20 % de losconocidos son de tipo Júpiter caliente, es decir tienen un peŕıodo orbital menor a7 d́ıas, un semi-eje mayor menor a 0.1 UA y una masa mı́nima mayor a 0.2 vecesla masa de Júpiter, y orbitan alrededor de estrellas de tipo solar (Schneider 2012).Trabajos recientes (Shkolnik et al. 2003; 2008, Walker et al. 2008; Donati et al.2008) mostraron que la actividad de una estrella puede estar influenciada por lainteracción con un planeta de este tipo. A partir de observaciones en el visiblede las ĺıneas espectrales H y K del CaII, Shkolnik et al. (2003, 2008) encontraronque en los sistemas HD 179949 (F8V) y Ups And (F7V) la variabilidad en elflujo de la ĺınea K está sincronizada, durante ciertas épocas, con la órbita delplaneta gigante que albergan. Por otro lado, en un conjunto de doce estrellas,encontraron que el valor medio de esta variación correlaciona con el momentomagnético del planeta. De esta manera, pareciera evidenciarse una interacciónmagnética estrella-planeta a través de la magnetósfera del planeta.7172 Flores et al.Más recientemente, Canto Martins et al. (2011) no encuentran diferenciaentre la actividad cromosférica para una muestra de estrellas con y sin exoplan-etas. Los autores analizaron un conjunto de 74 estrellas FGK con exoplanetasy 26 estrellas FGK sin exoplanetas. Contrariamente, Krejcova & Budaj (2012)encontraron que el nivel de actividad puede ser afectado, para el caso de exo-planetas muy cercanos (semieje a <0.15 AU). Aquellas estrellas con compañeroscercanos más masivos seŕıan las más activas, medidas mediante las ĺıneas H yK del CaII. Diferente a estudios previos, estos autores no comparan muestrasde estrellas con y sin exoplanetas, sino directamente la relación entre la activi-dad cromosférica actual y la posible relación con las propiedades de los planetascercanos. Los estudios de actividad estelar en rayos X presentan un contrastesimilar en los resultados. Kashyap et al. (2008) encuentran una mayor actividaden rayos X para estrellas con exoplanetas gigantes cercanos, mientras que Pop-penhaeger et al. (2010) no encuentran relación entre la luminosidad en rayos Xy la presencia de planetas. Vemos entonces que la actividad estelar y su posi-ble relación con los exoplanetas es un problema actual, sobre el cual no hay unacuerdo completo en la literatura.Por otra parte, si bien muchos de estos programas de observación poseen unamuy buena estad́ıstica, no cuentan con un seguimiento temporal extenso. De estamanera, nuestro aporte consiste en monitorear la actividad a corto y largo plazode estas estrellas, utilizando las observaciones efectuadas con el espectrógrafoREOSC del telescopio 2.15 m de 1CASLEO.2. Objetos de estudioEn marzo de 1999 iniciamos observaciones sistemáticas de un conjunto de es-trellas tard́ıas, utilizando el espectrógrafo REOSC, ubicado en el telescopio de2.15 m del Complejo Astronómico El Leoncito (CASLEO, San Juan). Estos es-tudios fueron realizados con una frecuencia creciente, actualmente es de cuatroveces al año. En la actualidad contamos con 1500 espectros de resolución me-dia (R ≈ 13000) calibrados en flujo (Cincunegui & Mauas 2004) de unas 150estrellas de tipos espectrales entre F y M, la mayoŕıa observada en varias opor-tunidades a lo largo de 10 años. De esta muestra, 7 estrellas albergan planetasde tipo Júpiter. En la Tabla 1 mostramos las principales caracteŕısticas de estasestrellas y sus planetas.3. ResultadosSe calculó el ı́ndice medio de Mount Wilson (〈S〉) para cada una de las estrellascon planetas. En la Figura 1, se grafican los mismos en función del semieje mayor(a), donde se aprecia que para dos planetas con aproximadamente el mismo valorde semieje, 〈S〉 es mayor para aquella estrella que alberga al planeta más masivo.También, se observa una disminución de la actividad media con el valor de a,a excepción de HD 17051 que muestra ser una estrella cuya actividad excede lamedia.1CASLEO-CONICET-Complejo Astronómico el Leoncito (UNLP-UNC-UNSJ)Actividad estelar en estrellas con planetas 73Estrella T TE Planeta Masa A e Per.[K] [MJ ] [AU] [d́ıas]HD 108147 6067 F8V HD 108147b 0.26 0.10 0.53 10.89HD 75289 6120 G0V HD 75289b 0.42 0.04 0.024 3.5HD 17051 5997 F8V HD 17051b 2.26 0.92 0.16 320.1HD 213240 5975 G0V HD 213240b 4.5 2.03 0.45 951HD 120136 6309 F6 HD 120136b 5.95 0.04 0.02 3.31HD 117176 5432 G4V HD 117176b 6.6 4.48 0.43 116.67HD 114762 5934 F8V HD 114762b 10.98 0.35 0.33 83.91Tabla 1. Caracteŕısticas de los objetos de la muestra.Además, se calculó 〈S〉 para un conjunto de 14 estrellas sin planetas queposeen tipos espectrales y (B-V) similares a los de las estrellas con planetas dela Tabla 1. Incluimos algunas estrellas de tipo ByDra y RSCvn para compararcon estrellas muy activas. En la Figura 2 mostramos los resultados obtenidos,indicando en rojo las estrellas con planetas.0.2 0.4 0.6 0.80.150.20.250.4210.986.65.952.260.261a(AU)5000 5500 60000.150.20.250.30.35ByDraByDraStarRSCVnByDraStarStarStarHPMSStarStarHPMSHPMSHPMSStarshd75289hd114762hd117176hd120136hd17051hd213240hd108147Stars with planetsTeff (K)Figura 1. Nivel mediode actividad vs semiejemayor para las estrellascon planetas de la laTabla 1 con a < 1 UA.Se indican las masas delos planetas.Figura 2. Nivel medio de actividad vsTeff, para estrellas con y sin planetas.Indicamos en rojo las estrellas de laTabla 1. Indicamos las estrellas activasde tipo RSCvn y ByDra, estrellas simplescon la etiqueta Star y estrellas con granmovimiento propio (HPMS)Se puede observar que algunas de las estrellas que tienen asociado un planeta,se concentran en una región de actividad intermedia entre estrellas con altoscampos magnéticos como las RsCvn o By Dra y estrellas simples de similarclase y tipo espectral.En la Figura 3 se muestra el ı́ndice S a lo largo de la última década para algunasde las estrellas de la Tabla 1 que fueron estudiadas durante este peŕıodo. Se vepor un lado que HD 117176 presenta un nivel de actividad constante. HD 120136presentaŕıa una modulación de su actividad con un ciclo de aproximadamente 874 Flores et al.años. El caso más interesante se encuentra en HD 17051, donde se puede observarque a partir de una cierta época su nivel de actividad vaŕıa. Este hecho puedellegar a estar relacionado con la influencia del planeta, ya que se registró enotras estrellas, como la actividad está modulada por el peŕıodo de la órbita delplaneta sólo en algunas épocas.2000 3000 4000 5000 60000.130.140.150.16HD 752890.160.18HD 1147620.140.15HD 1171760.220.240.260.28 HD 170510.190.20.210.22 HD 1201360.140.150.160.17 HD 213240Figura 3. Indice de actividad S a largo plazo de algunas estrellas de la Tabla 1Los resultados de la Figura 3 son preliminares y requieren complementarsecon una mayor cantidad de datos extendidos en el tiempo para ser concluyentes.Actualmente se está desarrollando un programa de observación que forma partede la tesis de doctorado del Lic. Mat́ıas Flores destinado a estudiar con exclu-sividad estrellas que albergan Júpiter calientes o planetas masivos en órbitaseccéntricas.ReferenciasCanto Martins, B. L., das Chagas, M. L., Alves, S., Leao, I. C., A&A, 530, A73, 2011Cincunegui, C. & Mauas, P. J., A&A, v.414, 699, 706, 2004Donati, J. F., Moutou, C., Fares, R., et al., MNRAS, 385, 1179, 2008Krejcova, T., Budaj, J., A&A, 540, A82, 2012Kashyap, V. L., Drake, J. J., Saar, S. H., ApJ, 687, 1339, 2008Poppenhaeger, K., Robrade, J., & Schmitt, J. H. M., A&A, 515, A98, 2010Schneider, J., http://exoplanet.eu, 2012Shkolnik, E., Walker, G. A., Bohlender, D. A., ApJ, 597, 1092, 2003Shkolnik, E., Bohlender, D. A., Walker, G., Collier Cameron, A., ApJ, 676, 628, 2008Walker, G. A. H., Croll, B., Matthews, J. M., et al., A&A, 482, 6912, 2008

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Actividad estelar en estrellas con planetas a partir de espectros de CASLEO

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Asociacio´n Argentina de Astronomı´aBAAA, Vol. 55, 2012A.C. Rovero, G.E. Romero, L. Pellizza & M. Lares, eds.PRESENTACIO´N MURALActividad estelar en estrellas con planetas a partir deespectros de CASLEOMat´ıas Flores1, Andrea Buccino2,3, C. Saﬀe1, F. Gonza´lez1 & P. Mauas3(1) Instituto de Ciencias Astrono´micas, de la Tierra y del Espacio(ICATE)(2) Depto. de F´ısica. FCEyN. Universidad de Buenos Aires (UBA)(3) Instituto de Astronomı´a y F´ısica del Espacio (IAFE)Abstract. We analyze the long-term activity of seven stars which hostnear Jupiter-like planets (0.40MJ < Mp < 11MJ and a<1 UA). To doso, we computed the Mount Wilson index S from a set of high-resolutionspectra obtained with the spectrograph REOSC of the telescope 2.15 m atCASLEO. We study the long-term chromospheric activity of these starsand its dependence with several orbital parameters of the planet. We alsocompare these levels of activity with the Mount Wilson indexes of starsof similar spectral class and type without planets.Resumen. Analizamos la actividad a largo plazo de un conjunto de 7estrellas con planetas tipo Ju´piter cercanos (0,40MJ < Mp < 11MJ ya < 1 UA) a partir del ı´ndice de Mount Wilson (S). Para ello, se tomaronuna serie de espectros de alta resolucio´n entre los an˜os 2002 y 2010 con elespectro´grafo REOSC del telescopio 2.15 m del CASLEO. Estudiamos losniveles de actividad de estas estrellas con los correspondientes a estrellasde igual tipo, clase espectral y luminosidad que no tengan planetas.1. Introduccio´nEn la actualidad se conocen ma´s de 600 planetas extrasolares. El 20% de losconocidos son de tipo Ju´piter caliente, es decir tienen un per´ıodo orbital menor a7 d´ıas, un semi-eje mayor menor a 0.1 UA y una masa mı´nima mayor a 0.2 vecesla masa de Ju´piter, y orbitan alrededor de estrellas de tipo solar (Schneider 2012).Trabajos recientes (Shkolnik et al. 2003; 2008, Walker et al. 2008; Donati et al.2008) mostraron que la actividad de una estrella puede estar inﬂuenciada por lainteraccio´n con un planeta de este tipo. A partir de observaciones en el visiblede las l´ıneas espectrales H y K del CaII, Shkolnik et al. (2003, 2008) encontraronque en los sistemas HD 179949 (F8V) y Ups And (F7V) la variabilidad en elﬂujo de la l´ınea K esta´ sincronizada, durante ciertas e´pocas, con la o´rbita delplaneta gigante que albergan. Por otro lado, en un conjunto de doce estrellas,encontraron que el valor medio de esta variacio´n correlaciona con el momentomagne´tico del planeta. De esta manera, pareciera evidenciarse una interaccio´nmagne´tica estrella-planeta a trave´s de la magneto´sfera del planeta.7172 Flores et al.Ma´s recientemente, Canto Martins et al. (2011) no encuentran diferenciaentre la actividad cromosfe´rica para una muestra de estrellas con y sin exoplan-etas. Los autores analizaron un conjunto de 74 estrellas FGK con exoplanetasy 26 estrellas FGK sin exoplanetas. Contrariamente, Krejcova & Budaj (2012)encontraron que el nivel de actividad puede ser afectado, para el caso de exo-planetas muy cercanos (semieje a <0.15 AU). Aquellas estrellas con compan˜eroscercanos ma´s masivos ser´ıan las ma´s activas, medidas mediante las l´ıneas H yK del CaII. Diferente a estudios previos, estos autores no comparan muestrasde estrellas con y sin exoplanetas, sino directamente la relacio´n entre la activi-dad cromosfe´rica actual y la posible relacio´n con las propiedades de los planetascercanos. Los estudios de actividad estelar en rayos X presentan un contrastesimilar en los resultados. Kashyap et al. (2008) encuentran una mayor actividaden rayos X para estrellas con exoplanetas gigantes cercanos, mientras que Pop-penhaeger et al. (2010) no encuentran relacio´n entre la luminosidad en rayos Xy la presencia de planetas. Vemos entonces que la actividad estelar y su posi-ble relacio´n con los exoplanetas es un problema actual, sobre el cual no hay unacuerdo completo en la literatura.Por otra parte, si bien muchos de estos programas de observacio´n poseen unamuy buena estad´ıstica, no cuentan con un seguimiento temporal extenso. De estamanera, nuestro aporte consiste en monitorear la actividad a corto y largo plazode estas estrellas, utilizando las observaciones efectuadas con el espectro´grafoREOSC del telescopio 2.15 m de 1CASLEO.2. Objetos de estudioEn marzo de 1999 iniciamos observaciones sistema´ticas de un conjunto de es-trellas tard´ıas, utilizando el espectro´grafo REOSC, ubicado en el telescopio de2.15 m del Complejo Astrono´mico El Leoncito (CASLEO, San Juan). Estos es-tudios fueron realizados con una frecuencia creciente, actualmente es de cuatroveces al an˜o. En la actualidad contamos con 1500 espectros de resolucio´n me-dia (R ≈ 13000) calibrados en ﬂujo (Cincunegui & Mauas 2004) de unas 150estrellas de tipos espectrales entre F y M, la mayor´ıa observada en varias opor-tunidades a lo largo de 10 an˜os. De esta muestra, 7 estrellas albergan planetasde tipo Ju´piter. En la Tabla 1 mostramos las principales caracter´ısticas de estasestrellas y sus planetas.3. ResultadosSe calculo´ el ı´ndice medio de Mount Wilson (〈S〉) para cada una de las estrellascon planetas. En la Figura 1, se graﬁcan los mismos en funcio´n del semieje mayor(a), donde se aprecia que para dos planetas con aproximadamente el mismo valorde semieje, 〈S〉 es mayor para aquella estrella que alberga al planeta ma´s masivo.Tambie´n, se observa una disminucio´n de la actividad media con el valor de a,a excepcio´n de HD 17051 que muestra ser una estrella cuya actividad excede lamedia.1CASLEO-CONICET-Complejo Astrono´mico el Leoncito (UNLP-UNC-UNSJ)Actividad estelar en estrellas con planetas 73Estrella T TE Planeta Masa A e Per.[K] [MJ ] [AU] [d´ıas]HD 108147 6067 F8V HD 108147b 0.26 0.10 0.53 10.89HD 75289 6120 G0V HD 75289b 0.42 0.04 0.024 3.5HD 17051 5997 F8V HD 17051b 2.26 0.92 0.16 320.1HD 213240 5975 G0V HD 213240b 4.5 2.03 0.45 951HD 120136 6309 F6 HD 120136b 5.95 0.04 0.02 3.31HD 117176 5432 G4V HD 117176b 6.6 4.48 0.43 116.67HD 114762 5934 F8V HD 114762b 10.98 0.35 0.33 83.91Tabla 1. Caracter´ısticas de los objetos de la muestra.Adema´s, se calculo´ 〈S〉 para un conjunto de 14 estrellas sin planetas queposeen tipos espectrales y (B-V) similares a los de las estrellas con planetas dela Tabla 1. Incluimos algunas estrellas de tipo ByDra y RSCvn para compararcon estrellas muy activas. En la Figura 2 mostramos los resultados obtenidos,indicando en rojo las estrellas con planetas.0.2 0.4 0.6 0.80.150.20.250.4210.986.65.952.260.261a(AU)5000 5500 60000.150.20.250.30.35ByDraByDraStarRSCVnByDraStarStarStarHPMSStarStarHPMSHPMSHPMSStarshd75289hd114762hd117176hd120136hd17051hd213240hd108147Stars with planetsTeff (K)Figura 1. Nivel mediode actividad vs semiejemayor para las estrellascon planetas de la laTabla 1 con a < 1 UA.Se indican las masas delos planetas.Figura 2. Nivel medio de actividad vsTeﬀ, para estrellas con y sin planetas.Indicamos en rojo las estrellas de laTabla 1. Indicamos las estrellas activasde tipo RSCvn y ByDra, estrellas simplescon la etiqueta Star y estrellas con granmovimiento propio (HPMS)Se puede observar que algunas de las estrellas que tienen asociado un planeta,se concentran en una regio´n de actividad intermedia entre estrellas con altoscampos magne´ticos como las RsCvn o By Dra y estrellas simples de similarclase y tipo espectral.En la Figura 3 se muestra el ı´ndice S a lo largo de la u´ltima de´cada para algunasde las estrellas de la Tabla 1 que fueron estudiadas durante este per´ıodo. Se vepor un lado que HD 117176 presenta un nivel de actividad constante. HD 120136presentar´ıa una modulacio´n de su actividad con un ciclo de aproximadamente 874 Flores et al.an˜os. El caso ma´s interesante se encuentra en HD 17051, donde se puede observarque a partir de una cierta e´poca su nivel de actividad var´ıa. Este hecho puedellegar a estar relacionado con la inﬂuencia del planeta, ya que se registro´ enotras estrellas, como la actividad esta´ modulada por el per´ıodo de la o´rbita delplaneta so´lo en algunas e´pocas.2000 3000 4000 5000 60000.130.140.150.16HD 752890.160.18HD 1147620.140.15HD 1171760.220.240.260.28 HD 170510.190.20.210.22 HD 1201360.140.150.160.17 HD 213240Figura 3. Indice de actividad S a largo plazo de algunas estrellas de la Tabla 1Los resultados de la Figura 3 son preliminares y requieren complementarsecon una mayor cantidad de datos extendidos en el tiempo para ser concluyentes.Actualmente se esta´ desarrollando un programa de observacio´n que forma partede la tesis de doctorado del Lic. Mat´ıas Flores destinado a estudiar con exclu-sividad estrellas que albergan Ju´piter calientes o planetas masivos en o´rbitasecce´ntricas.ReferenciasCanto Martins, B. L., das Chagas, M. L., Alves, S., Leao, I. C., A&A, 530, A73, 2011Cincunegui, C. & Mauas, P. J., A&A, v.414, 699, 706, 2004Donati, J. F., Moutou, C., Fares, R., et al., MNRAS, 385, 1179, 2008Krejcova, T., Budaj, J., A&A, 540, A82, 2012Kashyap, V. L., Drake, J. J., Saar, S. H., ApJ, 687, 1339, 2008Poppenhaeger, K., Robrade, J., & Schmitt, J. H. M., A&A, 515, A98, 2010Schneider, J., http://exoplanet.eu, 2012Shkolnik, E., Walker, G. A., Bohlender, D. A., ApJ, 597, 1092, 2003Shkolnik, E., Bohlender, D. A., Walker, G., Collier Cameron, A., ApJ, 676, 628, 2008Walker, G. A. H., Croll, B., Matthews, J. M., et al., A&A, 482, 6912, 2008

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