Titanium chemistry of WASP-121 b with ESPRESSO in 4-UT mode
Notice bibliographique
Résumé
Transit spectroscopy usually relies on the integration of one or several transits to achieve the signal-to-noise ratio (S/N) necessary to resolve spectral features. Consequently, high-S/N observations of exoplanet atmospheres, where we can forgo integration, are essential for disentangling the complex chemistry and dynamics beyond global trends. In this study, we combined two partial 4-UT transits of the ultrahot Jupiter WASP-121 b, observed with the ESPRESSO at the European Southern Observatory’s Very Large Telescope in order to revisit its titanium chemistry. Through cross-correlation analysis, we achieved detections of H I, Li I, Na I, K I, Mg I, Ca I, Ti I, V I, Cr I, Mn I, Fe I, Fe II, Co I, Ni I, Ba II, Sr I, and Sr II. Additionally, narrow-band spectroscopy allowed us to resolve strong single lines, resulting in significant detections of Hα, Hβ, Hγ, Li I, Na I, K I, Mg I, Ca II, Sr I, Sr II, and Mn I. Our most notable finding is the high-significance detection of Ti I (∼5σ per spectrum, and ∼19σ stacked in the planetary rest frame). Comparison with atmospheric models reveals that Ti I is indeed depleted compared to V I. We also resolve the planetary velocity traces of both Ti I and V I, with Ti I exhibiting a significant blueshift toward the end of the transit. This suggests that Ti I primarily originates from low-latitude regions within the super-rotating jet observed in WASP-121 b. Our observations suggest limited mixing between the equatorial jet and the mid-latitudes, in contrast with model predictions from General Circulation Models. We also report the non-detection of TiO, which we attribute to inaccuracies in the line list that could hinder its detection, even if present. Thus, the final determination of the presence of TiO must await space-based observations. We conclude that the 4-UT mode of ESPRESSO is an excellent testbed for achieving high S/N on relatively faint targets, paving the way for future observations with the Extremely Large Telescope.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».