Optical and near-infrared stellar activity characterization of the early M dwarf Gl 205 with SOPHIE and SPIRou
Notice bibliographique
Résumé
Context. The stellar activity of M dwarfs is the main limiting factor in the discovery and characterization of the exoplanets orbiting them, because it induces quasi-periodic radial velocity (RV) variations. Aims. We aim to characterize the magnetic field and stellar activity of the early, moderately active M dwarf Gl 205 in the optical and near-infrared (NIR) domains. Methods. We obtained high-precision quasi-simultaneous spectra in the optical and NIR with the SOPHIE spectrograph and SPIRou spectropolarimeter between 2019 and 2022. We computed the RVs from both instruments and the SPIRou Stokes V profiles. We used Zeeman–Doppler imaging (ZDI) to map the large-scale magnetic field over the time span of the observations. We studied the temporal behavior of optical and NIR RVs and activity indicators with the Lomb-Scargle periodogram and a quasi-periodic Gaussian process regression (GPR). In the NIR, we studied the equivalent width of Al I, Ti I, K I, Fe I, and He I. We modeled the activity-induced RV jitter using a multi-dimensional GPR with activity indicators as ancillary time series. Results. The optical and NIR RVs show similar scatter but NIR shows a more complex temporal evolution. We observe an evolution of the magnetic field topology from a poloidal dipolar field in 2019 to a dominantly toroidal field in 2022. We measured a stellar rotation period of Prot = 34.4 ± 0.5 days in the longitudinal magnetic field. Using ZDI, we measure the amount of latitudinal differential rotation (DR) shearing the stellar surface, yielding rotation periods of Peq = 32.0 ± 1.8 days at the stellar equator and Ppol = 45.5 ± 0.3 days at the poles. We observed inconsistencies in the periodicities of the activity indicators that could be explained by these DR values. The multi-dimensional GP modeling yields an RMS of the RV residuals down to the noise level of 3 m s−1 for both instruments while using Hα and the BIS in the optical and the full width at half maximum (FWHM) in the NIR as ancillary time series. Conclusions. The RV variations observed in Gl 205 are due to stellar activity, with a complex evolution and different expressions in the optical and NIR revealed thanks to an extensive follow-up. Spectropolarimetry remains the best technique to constrain the stellar rotation period over standard activity indicators, particularly for moderately active M dwarfs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».